Г.Г. Матишов, В.В. Денисов, С.Л. Дженюк, П.Р. Макаревич
Большие морские экосистемы шельфовых морей российской Арктики
Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН, г. Мурманск
Дана сводная характеристика больших морских экосистем шельфовых морей российской Арктики (Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского, Чукотского) на основе принятых в международной практике критериев их выделения и структурных блоков описания (батиметрия и гидрология, биопродуктивность, ихтиофауна и рыбный промысел, загрязнение, социально-экономическая ситуация, управление). Установлены специфические черты каждой из рассмотренных экосистем и подтверждена правомерность их описания в географических границах морей.
Экосистемные исследования океанов и морей проводятся уже длительное время. Представления о системной организации океанологических и биологических процессов легли в основу фундаментальных сводок знаний о биологии Мирового океана (Океанология …, 1977) и полярных морей (Жизнь и среда …, 1989; Матишов и др.,1994). В современной литературе большие морские экосистемы (БМЭ) определяются как районы Мирового океана, характеризующиеся особой батиметрией, гидрографией, продуктивностью и трофическими взаимодействиями (Sherman, Duda, 1999; Матишов и др., 2006).
Большие морские экосистемы Северного Ледовитого океана можно подразделить на две группы: к первой относятся экосистемы, находящиеся в зоне воздействия Северной Атлантики (Норвежское, Гренландское, Баренцево моря, шельфы Гренландии, Исландии, Фарерских островов). Эта часть океана отличается высокой биопродуктивностью и значительными запасами промысловых рыб. Она сходна с Северной Атлантикой по интенсивности энергообмена океана с атмосферой, океанологическим условиям, характеру и масштабам антропогенного загрязнения. Подробное описание БМЭ Баренцева моря содержится в нашей работе (Matishov et al., 2003).
В другую группу входят БМЭ арктического шельфа, прилегающие к побережьям Сибири и Северной Америки. Они во многом отличаются от любых других экосистем Мирового океана. Для них характерны низкие температуры воды в течение всего года, сильное воздействие речного стока, пониженная биопродуктивность. Важнейшим экологическим фактором является ледяной покров, который регулирует процессы жизнедеятельности в водной толще и на литорали, а для многих видов образует среду обитания. Антропогенное загрязнение среды обусловлено главным образом дальними переносами в атмосфере, океане и речных бассейнах. Другими источниками, роль которых, по-видимому, со временем будет возрастать, являются морской транспорт и добыча нефти и газа. Рыбный промысел ограничен устьевыми зонами и эстуариями крупных рек, определенное значение имеет промысел морского зверя как основа жизнедеятельности коренных народов Севера.
Интерес к морям арктического шельфа значительно возрос в последние годы в связи с изменениями природной обстановки и социально-экономической ситуации в Арктике. По некоторым прогнозам, глобальное потепление приведет к сокращению ледяного покрова Северного Ледовитого океана. Это создаст благоприятные условия для расширения судоходства по Северному морскому пути и повышения его конкурентоспособности по отношению к другим маршрутам между Северной Атлантикой и Тихим океаном. Станут более доступными нефтегазовые месторождения морей Карского и Лаптевых и другие минеральные ресурсы прибрежной зоны. Вместе с тем, уже сейчас обсуждаются возможные негативные последствия потепления для природы Арктики, в том числе потеря местообитаний для белого медведя и других морских млекопитающих.
Моря российской Арктики изучались на протяжении длительного времени, но основные усилия были направлены на исследования климата, ледяного покрова и океанологических условий. Источниками данных были наблюдения береговых и островных полярных станций, рейсы гидрографических судов, авиационные разведки ледяного покрова. В конце XX века к ним прибавились космическое зондирование и постановка дрейфующих буев. Биологические данные собирались эпизодически и главным образом в летние месяцы на акваториях, свободных ото льда. Мониторинг загрязнения водной и воздушной среды был начат в 80-е годы XX века, наиболее полный цикл исследований выполнен в рамках международной программы AMAP (Arctic …, 1997; Arctic …, 2002). Важным вкладом в изучение моря Лаптевых и других частей Северного Ледовитого океана стали германско-российские экспедиции на борту ледокола «Поларштерн» в 1990-е гг. В это же время была развернута экспедиционная программа ММБИ с использованием атомных ледоколов Мурманского морского пароходства, совершающих регулярные рейсы по трассе Северного морского пути. Эти работы продолжаются уже более 10 лет и позволили получить уникальные данные об экосистемах арктического шельфа (Матишов и др., 2005; Биология …, 2007; Матишов, Ишкулов, настоящий сборник).
Природная среда и деятельность человека в морях Северного Ледовитого океана освещены в большом числе публикаций, однако целостное описание БМЭ шельфовых морей российской Арктики пока отсутствует. Информация, представленная на сайте www.lme.noaa.gov, лишь частично восполняет этот пробел, так как основывается на ограниченном числе источников. В советский период многие публикации по Арктике распространялись с ограничениями или были засекречены, в международный обмен они поступали лишь в виде исключения. Важно и то, что принципы комплексного описания БМЭ на основе пяти модулей были предложены сравнительно недавно и формализованы еще не в полной мере.
Данная работа представляет собой первую попытку описания БМЭ российской части арктического шельфа (Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского морей) на единой методической основе с использованием современных данных о природной среде, антропогенных воздействиях и социально-экономической ситуации, включая результаты исследований ММБИ, выполненных по программе Международного полярного года 2007/2008. Имеющаяся информация в ряде случаев неполна или недостаточно адекватна требованиям экосистемного описания. Однако в целом она позволяет выявить специфику арктических экосистем и закономерности их функционирования.
Северный Ледовитый океан превосходит все другие океанические бассейны по развитию континентального шельфа. На долю батиметрической ступени 0–200 м приходится 39,6 % его площади (5,84 млн км2), ступени 200–500 м – 15,3 % (2,26 млн км2) (Атлас океанов. Термины …, 1980). Между шельфом и океаническим ложем везде существует отчетливо выраженная граница. Ширина континентального склона в российском секторе Арктики на многих участках составляет менее 100 км.
Границы шельфовых морей российской Арктики за пределами материковых и островных побережий проведены по условным линиям, не всегда согласованным с батиметрическими критериями. Это относится прежде всего к морю Лаптевых, в котором участок дна с глубинами свыше 1000 м занимает около 20 % общей площади (в Карском и Восточно-Сибирском морях таких глубин нет, в Чукотском на них приходится 0.2 % площади). Из этих соображений в своей работе по делимитации арктических БМЭ (Матишов и др., 2006) мы сочли необходимым скорректировать границу БМЭ моря Лаптевых и провести ее по изобате 200 м, которая в этом районе хорошо совпадает с шельфовой границей континентального склона. Эта поправка учтена на схеме БМЭ 2006 года, принятой международными организациями (ГЭФ, ЮНЕП и др.) (www.lme.noaa.gov). Для трех других морей расхождения между официальными и батиметрическими границами относительно невелики и не носят закономерного характера, поэтому для удобства географического анализа БМЭ могут рассматриваться в официальных границах морей (рис. 1). Сведения о морфометрических характеристиках БМЭ приведены в таблице 1, составленной на основе данных о распределении площади и объема по ступеням глубин (Атлас океанов. Термины …, 1980). Площади водосборных бассейнов даны по: (Атлас Арктики, 1985).
Как следует из приведенных данных, для всех морей к востоку от Новой Земли характерны малые глубины шельфа. Этим они резко отличаются от Баренцева моря, которое по геологическим и геоморфологическим признакам относится к шельфовым, но более половины его площади приходится на глубины свыше 200 м. В Карском море также есть относительно глубокие районы в северной части (желоба Святой Анны и Воронина) и на западе (Новоземельская впадина), но это не нарушает морфометрическую целостность данной части шельфа.
Все рассматриваемые моря относятся к арктическому климатическому поясу, для которого характерны низкие температуры воздуха на протяжении всего года, малое количество осадков при незначительном испарении, преобладание циклонической активности летом и антициклонической – зимой. Большое экологическое значение имеют сезонные изменения режима освещенности. Почти вся акватория шельфа расположена за полярным кругом, между 70° и 80° с.ш. Продолжительность полярной ночи в этих границах находится в диапазоне 50–120 суток, полярного дня – 70–140 суток.
Западная часть Карского моря и Чукотское море в определенной мере испытывают смягчающее влияние атмосферных процессов Северной Атлантики и Тихого океана соответственно. В других районах арктического шельфа господствуют резко континентальные условия азиатского материка. На северной окраине шельфа устойчивого перехода температуры воздуха через 0 °С в летние месяцы не бывает, вдоль материкового побережья морей средняя летняя температура в июле-августе 6–8 °С, продолжительность периода с положительной температурой воздуха около 3 месяцев. Различия между районами с резко континентальным и умеренно континентальным климатом заметны только зимой, когда средняя температура января и февраля над морями Лаптевых и Восточно-Сибирским близка к –30 °С, а в атлантическом и тихоокеанском секторах повышается до –20 °С. Штормовая активность значительно ниже, чем на морях Северо-Европейского бассейна, и при наличии сплошного ледяного покрова мало сказывается на состоянии морских экосистем.
Океанографические условия БМЭ арктического шельфа складываются под влиянием батиметрии, низких температур воздуха, обильного речного стока и проникновения водных масс из прилегающих океанических бассейнов. В условиях холодного климата и малых глубин водная толща легко выхолаживается от поверхности до дна до температур, близких к температуре замерзания (от 0 °С для пресных вод в речных эстуариях до –1.8 °С на северной границе шельфа, где соленость мало отличается от океанической). В летние месяцы температура поверхностного слоя не превышает 5 °С в открытых районах и 8 °С в прибрежной зоне.
Важнейшей особенностью океанологического режима является сильная плотностная стратификация, обусловленная распространением речных вод в поверхностном слое и особенно четко выраженная в летний период. Степень опреснения зависит от удаления от берега, глубины (объема морской водной массы), синоптической ситуации (преобладающих направлений ветра) и наличия постоянных течений. На устьевых взморьях Оби, Енисея, Лены и Колымы ширина зоны низкой солености (15–20 ‰) достигает 200 км. Толщина опресненного слоя может сильно варьировать (от 5 до 25 м) в зависимости от интенсивности речного стока, наличия ледяного покрова, условий волнового перемешивания. Соответственно изменяются границы слоя скачка плотности и градиенты океанологических характеристик в его пределах. В районах шельфа, удаленных от устьев рек, соленость достигает 30–33 ‰, что также ниже значений, характерных для океана, и связано с летним таянием больших масс льда.
Влияние речного стока распространяется на всю совокупность океанологических и экологических параметров шельфовых БМЭ. В Карское море поступает более 1200 км3 стока в год (Енисей – 610, Обь – 395. Пясина – 82, Таз – 45, Таймыра – 38), в море Лаптевых – более 700 (Лена – 532, Хатанга – 105, Оленек – 38, Яна – 31), в Восточно-Сибирское – более 200 (Колыма – 135, Индигирка – 57). В Чукотском море крупных впадающих рек нет, суммарный речной сток менее 100 км3 в год, поэтому соленость поверхностного слоя не выходит за пределы 30–32 ‰. Аналогично соотносятся площади речных бассейнов (табл. 1, рис. 1).
Рис. 1. Границы БМЭ морей арктического шельфа (по работе: Матишов и др., 2006) и их водосборных бассейнов
Таблица 1. Морфометрические характеристики БМЭ российской Арктики
Процессы опреснения и формирования плотностной стратификации ограничены летним сезоном, на который приходится 80–90 % объема годового стока. Летний прогрев также способствует устойчивой вертикальной структуре водных масс. Осенью уменьшение речного стока и быстрое охлаждение поверхности приводят к нарушению плотностной устойчивости и быстрому перемешиванию водных масс от поверхности до дна. Однородная вертикальная структура с температурой воды, близкой к температуре замерзания, и соленостью не ниже 30 ‰ сохраняется с октября по июнь.
Влияние водных масс Атлантического и Тихого океанов ограничено в пространстве, но имеет важные океанологические и экосистемные следствия. Относительно теплая водная масса Северной Атлантики распространяется в Арктическом бассейне вдоль материкового склона Евразии в виде промежуточного слоя на глубинах 100–300 м. Максимальная температура в этом слое достигает 2,5 °С в глубоководной части бассейна и 1–1,5 °С на континентальном склоне (Трешников, Баранов, 1972). Атлантические воды проникают в Карское море по желобу Святой Анны до северной оконечности Новой Земли и по желобу Воронина до 80° с.ш. (Северный Ледовитый…, 1985). Во всех других частях арктического шельфа теплый промежуточный слой отсутствует.
Приток тихоокеанских вод в Чукотское море составляет, по разным оценкам, 30–36 тыс. км3 в год, что сопоставимо с его собственным объемом вод и в десятки раз превышает речной сток. Контраст между местными и тихоокеанскими водами невелик, так как поля температуры формируются в сходных климатических условиях, а соленость Чукотского моря близка к океанической. Вместе с тем постоянное обновление водной массы способствует смягчению климатических условий и повышению биопродуктивности Чукотского моря.
Течения в морях арктического шельфа преимущественно слабы и неустойчивы по направлению. Генеральный перенос вод и льдов вдоль континентального склона направлен с запада на восток. Непосредственно на шельфе под влиянием речного стока и отклоняющей силы вращения Земли формируются циклонические круговороты с характерными скоростями постоянных течений 10–15 см/с. Во всех рассматриваемых морях течения и уровни содержат приливную составляющую, но она намного слабее, чем в морях Североевропейского бассейна. Штормовое волнение возможно только в летнее-осенний период на свободных ото льда пространствах и мало сказывается на состоянии экосистем. Определенное значение для условий жизнедеятельности имеет прозрачность морской воды, которая тесно связана с речным стоком и сезонными колебаниями мутности речных вод.
Для БМЭ арктического шельфа, в отличие от других частей Мирового океана, приоритетным экосистемным фактором является морской лед. С ноября по май акватория от Новой Земли до Берингова пролива покрыта сплошным дрейфующим льдом, а в прибрежной зоне формируется полоса припая шириной до нескольких сотен километров. Важной особенностью зимнего ледового режима являются так называемые заприпайные полыньи, которые образуются при устойчивых ветрах, направленных от берега. Они создают благоприятные условия для обитания многих видов морских организмов, в том числе представителей высших экосистемных уровней (тюленей, белых медведей).
Состояние ледяного покрова в летние и осенние месяцы является очень изменчивым, так как процессы разрушения льда и замерзания зависят от ряда факторов: температуры воздуха и воды, режима ветра и волнения, речного стока, вторжений многолетних льдов из Центральной Арктики. В любом из летних месяцев существует определенная вероятность встречи со льдом на всей акватории, за исключением устьевых взморий Оби, Енисея, Лены и Колымы в июле-сентябре. Известны многочисленные случаи полного блокирования некоторых участков трассы Севморпути дрейфующими льдами на протяжении всего навигационного периода. Вместе с тем, в последнее время отмечается сокращение площади и толщины ледяного покрова Северного Ледовитого океана, особенно ярко выраженное в теплый период года. В сентябре 2005 г. и сентябре 2007 г. были зафиксированы наименьшие площади льда за всю историю спутниковых наблюдений, при этом российский сектор арктического шельфа был полностью свободен ото льда (рис. 2).
Рис. 2. Состояние ледяного покрова в евразийском секторе Арктики в периоды его наибольшего сокращения: а) 18–21 сентября 2005 г.; б) 23–26 сентября 2007 г.
Видовой состав, биомасса и продуктивность морских экосистем зависят от следующих характеристик гидрохимического режима: содержания растворенного кислорода, концентрации водородных ионов pH, щелочности и содержания биогенных элементов. Ведущими факторами, регулирующим гидрохимические условия, являются фотосинтетическая активность планктона и речной сток. Для всех участков шельфа, удаленных от побережий, характерно пересыщение поверхностного слоя кислородом в начале лета (до 130 % в Чукотском море), обусловленное фотосинтетической активностью. Пониженное содержание кислорода (70–80 %) возможно в придонных слоях при сильной плотностной стратификации, под припайным льдом и на устьевых взморьях, где кислород расходуется на окисление органического вещества.
Показатель pH поверхностного слоя сохраняется в узких пределах от 8,0 до 8,2 без существенных изменений по глубине и от зимы к лету. Его понижение до 7,7–7,8 отмечается только в зонах непосредственного влияния речного стока. Это свидетельствует о стабильности карбонатной системы и равновесии в обмене CO2 между морями и атмосферой (Русанов,1985). Щелочность поверхностных вод также изменяется в узком диапазоне (2,22–2,26 мг-экв/л).
Биогенные элементы поступают в морскую среду с речным стоком, поэтому их содержание закономерно снижается по мере удаления от устьев крупнейших рек. В прибрежных зонах отмечаются высокие уровни содержания кремния, азота и фосфора. Летом фосфаты и нитраты интенсивно потребляются фитопланктоном, в отдельных случаях до аналитического нуля, и их содержание становится лимитирующим фактором биопродуктивности.
Оценки первичной продукции в арктических морях ранее выполнялись по данным судовых наблюдений за содержанием фитопланктона и хлорофилла «а» в поверхностном слое. Большой объем экспедиционных работ в Карском море и на шельфе Восточной Арктики выполнен с начала 1980-х гг. по настоящее время Мурманским морским биологическим институтом на НИС «Дальние Зеленцы», в российско-германских экспедициях на ледоколе «Поларштерн» и на атомных ледоколах (Матишов и др., 2005; Биология …, 2007; Матишов, Ишкулов, настоящий сборник). В последние годы для этой цели используются спутниковые радиометрические наблюдения. Однако в арктических морях возможности сбора дистанционных данных ограничены ледяным покровом, который может сохраняться и в сезон фотосинтетической активности, а также из-за высокой повторяемости облачности. Интерпретация данных затруднена из-за отсутствия подспутниковых наблюдений, сопоставимых с теми, которые выполнялись в других природных зонах.
Подробный обзор данных по биопродуктивности и биоценозам пелагиали арктических морей России выполнен в работе (Романкевич, Ветров, 2001). Относительно лучше в этом аспекте изучены Карское и Чукотское моря. Некоторые сведения, приведенные в данной работе, скорректированы по результатам последних исследований ММБИ. Так, ранее считалось, что начало вегетационного периода в Карском море приурочено к концу июня – июлю и связано с первыми большими подвижками льда, его разрежением и началом таяния, формированием прикромочных зон и устойчивой стратификации водной толщи. Специалистами ММБИ установлено, что весенняя вегетация фитопланктона начинается в мелководных прибрежных районах, прилегающих к устьям Оби и Енисея, задолго до вскрытия льдов припайных зон и таяния ледовых полей. Интенсивное развитие весеннего комплекса диатомовых водорослей, которые являются основными продуцентами органического вещества в арктических морях, начинается в конце апреля – первой половине мая независимо от состояния ледяного покрова (Makarevich, Matishov, 2000; Макаревич, 2007).
Опубликованные оценки первичной продукции Карского моря рассчитаны по фрагментарным данным, полученным в отдельные годы с различающимися ледово-гидрологическими условиями, не совпадающими по районам, сезонам и даже размерностям определяемого показателя (объемные или площадные, с часовым или суточным осреднением). По-видимому, поэтому сводная карта суточной первичной продукции фитопланктона в Карском море в июле-сентябре, построенная Романкевичем и Ветровым (2001), отличается чрезвычайно высокой пространственной неоднородностью, которую авторы оставили без пояснений. Максимальные величины (100–200 мг С/м2 сут) показаны в Байдарацкой губе и открытой части шельфа за пределами Обь-Енисейского мелководья. На других участках шельфа этот показатель составляет менее 60, в Обской губе – менее 30 мг С/м2 сут. Осредненное значение, полученное по данной карте, составило 43 мг С/м2 сут, что в пересчете на год заведомо ниже критерия, принятого для малопродуктивных бассейнов (менее 150 г С/м2 год).
Данные о первичной продукции на шельфе моря Лаптевых (Сорокин и др., 1993; Романкевич, Ветров, 2001) свидетельствуют о значительных контрастах между устьевыми участками рек и открытыми частями шельфа. При этом даже максимальные величины (до 800 мг С/м2 сут) с учетом непродолжительного вегетационного периода дают очень низкую годовую продуктивность. В открытых районах значения первичной продукции ниже на порядок. Относительно высокие значения (более 300 мг С/м2 сут) обнаружены в северной части шельфа, что объясняется близостью к зоне воздействия атлантических вод (Gleitz, Grossman, 1997). Аналогичные результаты получены для Восточно-Сибирского моря с использованием косвенных методов при отсутствии наблюдений in situ и минимальном объеме спутниковой информации (Романкевич, Ветров, 2001).
Чукотское море по классификации NOAA отнесено к экосистемам с умеренно высокой продуктивностью (класс II, 150–300 г С/м2 год). Однако такие величины характерны только для крайней южной части, прилегающей к Берингову проливу, и некоторых прибрежных участков на юго-востоке моря. В этих районах вегетационный период длится до 6 месяцев и наиболее ярко выражено влияние тихоокеанской водной массы.
БМЭ арктического шельфа структурно организованы так же, как и БМЭ других зон Мирового океана, но значительно отличаются по видовому составу, обилию и сезонной цикличности биологических процессов.
Первичные продуценты. В современных схемах биогеографического районирования весь арктический шельф, как и Арктический бассейн, отнесены к аркто-бореальной области, для которой характерно преобладание диатомовых водорослей. На них приходится более 50 % количества видов и порядка 90 % биомассы. Вклад других групп увеличивается от севера к югу. В морях Карском и Лаптевых 25–30 % видов и 5–8 % биомассы приходится на перидиниевые, менее 10 % видов и 2–7 % биомассы – на более теплолюбивые жгутиковые и низшие зеленые водоросли (Рутилевский, 1970).
Специфической особенностью БМЭ арктического шельфа являются сообщества микроводорослей в ледяном покрове, которые служат исходным материалом для ранневесеннего цветения диатомовых (Druzhkov et al., 2001).
Исследование состояния сообщества первичных продуцентов (организмов пико-, нано– и микрофитопланктона), выполненное по данным экспедиций ММБИ на атомных ледоколах, выявило факт их постоянного присутствия в условиях сплошного ледяного покрова при полном отсутствии фотосинтетически активной радиации. На общем фоне низких биомасс первичных продуцентов, составляющих в подледном слое 6.5 мкг/л, выделяются области их повышенной концентрации (биомасса достигает 65.9 мкг/л), приуроченные к фронтальным зонам раздела водных масс разного генезиса и элементам каскадной структуры биогеохимических барьеров (Матишов и др., 2005).
Состав и обилие зоопланктона во всех рассматриваемых морях в целом сходны. В эстуариях и прилегающих к ним опресненных водах преобладают коловратки, в открытых морских акваториях – копеподы. Зона распространения солоноватоводных видов охватывает порядка половины площади арктического шельфа (рис. 3). В морях Карском и Лаптевых этому способствует обильный речной сток, в Восточно-Сибирском море – малые глубины шельфа.
Рис. 3. Северная граница распространения солоноватоводных видов зоопланктона (Атлас океанов, 1980)
Оценки биомассы зоопланктона в различных районах СЛО, обобщенные Тимофеевым (1998), свидетельствуют о значительных различиях (в 5–25 раз) между летними и зимними значениями, а также между прибрежными и открытыми акваториями. Так, в прибрежных водах морей Лаптевых и Восточно-Сибирского зимняя биомасса зоопланктона зимой менее 10 мг/м3, летом – 25–65 мг/м3, в юго-восточной части моря Лаптевых – соответственно, 120 и 950 мг/м3. Опубликованные оценки для Чукотского моря также дают большой разброс значений – от 40 до 1300 мг/м3, что объясняется различиями в происхождении и свойствах водных масс (Павштикс, 1984).
В зоогеографическом районировании по фауне бентоса Карское, Лаптевых и Восточно-Сибирское моря объединяются в Сибирскую провинцию, Чукотское море отнесено к Чукотско-американской провинции (Атлас …, 1985). Вместе с тем, градиенты бентосных характеристик от побережий к внешней границе шельфа во многих отношениях более важны, чем фаунистические различия между провинциями.
Распределение зообентоса на шельфе СЛО отличается крайней неравномерностью. Наиболее полная систематизация данных о биомассе бентоса выполнена Лукьяновой (2005). Максимальные значения биомассы обнаружены в южной части Карского моря (около 300 г/м2) и в районе Чукотского моря, примыкающем к Берингову проливу (до 500 г/м2). По мере удаления от побережий и устьев рек биомасса бентоса снижается на два-три порядка. Для северных участков шельфа во всех четырех морях характерны значения менее 0.1 г/м.
Следует, однако, отметить, что бентосные съемки в арктических морях проводились лишь эпизодически, и многие участки шельфа совсем не освещены наблюдениями.
Планомерные исследования бентоса Карского моря проведены в экспедициях ММБИ 1990-х гг. (Денисенко и др., 1998; Denisenko et al., 1999; Dahle et al., 2000). Наиболее полно изучены прибрежные районы и заливы, отличающиеся относительным обилием бентоса. В этих районах отмечено свыше 390 таксонов разных систематических групп. Основное количество всех идентифицированных видов составляли полихеты (33 %), ракообразные (30 %) и моллюски (21 %).
Число видов на станциях варьировало от 22 до 137. Наиболее богаты видами станции с песчано-илистыми донными осадками в районах мыса Белуший Нос, Байдарацкой губы, на траверзе Обской губы, а также у острова Диксон. На этих станциях зарегистрировано 106–137 видов. В Енисейском и Обском заливах, а также в приустьевой их части отмечено сильное обеднение фауны (22–55 видов).
Биогеографическая структура донного населения исследованного района отличается значительно более высокой долей арктических видов, чем соседнее Баренцево море. Количество бореально-арктических видов здесь составляет около 80 %, среди них 16 % имеют атлантическое происхождение, а 7 % – тихоокеанское. Бореальные формы встречаются только у западного побережья Байдарацкой губы, куда проникают атлантические воды из Баренцева моря. Доля этих видов в фауне не превышает 1,5 %. В устьевых участках Обской губы и Енисейского залива происходит увеличение количества арктических видов на фоне резкого сокращения бореально-арктических форм. При этом доля арктических видов в Енисейском заливе гораздо выше (58 %), чем в Обской губе (30 %).
Высокая биомасса прибрежных районов Карского моря образована в основном крупными двустворчатыми моллюсками Astarte borealis и Serripes groenlandicus. Один из этих видов Serripes groenlandicus относится к перспективным для промысла беспозвоночным. В наиболее плотных скоплениях биомасса этого моллюска достигает 53,9 г/м2, что значительно меньше, чем в соседнем Печорском районе Баренцева моря. На прибрежных мелководьях Байдарацкой губы отмечено поселение еще одного условно промыслового моллюска Clinocardium ciliatum. Однако биомасса этого моллюска в южной части Карского моря не превышает 25 г/м2 (Денисенко и др., 1993). По-видимому, промысел этих видов в условиях Карского моря нерентабелен из-за относительно маленькой биомассы и незначительных площадей их поселений, а также большой удаленности Карского моря от районов переработки и сбыта.
Аналогичные закономерности распределения зообентоса установлены для морей Лаптевых и Восточно-Сибирского, в частности, по результатам российско-германских исследований в море Лаптевых (Anisimova et al., 1997). В южных частях морей преобладают солоноватоводные и эвригалинные виды бентоса, в северных – представители арктической фауны.
В Чукотском море фауна зообентоса представлена океаническими видами: арктическими в северной части моря и беринговоморскими в крайних южных районах. Биомасса бентоса значительно выше, чем в морях Лаптевых и Восточносибирском. Область с биомассами более 50 г/м2 занимает более половины площади моря, ее северная граница проходит от о-ва Врангеля до м. Барроу.
Количественные оценки биомассы и годовой продукции зообентоса, обобщенные Романкевичем и Ветровым (2001) со ссылками на (Gurevich, 1995; Тимофеев, 1988) и собственные результаты, приведены в таблице 2. Данные по морю Лаптевых здесь отнесены ко всей площади моря, но вклад его глубоководной части в суммарные показатели незначителен. Более существенно может сказаться на достоверности оценок пространственно-временная изменчивость показателей. Основная доля биомассы и продукции приходится на прибрежные зоны, где на расстояниях порядка 200 км от берега диапазон значений биомассы составляет от 10 до 300 и более г/м3. Отметим также, что по сводке Лукьяновой (2005) в Восточно-Сибирском море показатели биомассы нигде не превышают 10 г/м3, тогда как в море Лаптевых на значительной площади они достигают 50 г/м3 и более. Очевидно, что разброс оценок можно снизить только при проведении ежегодных съемок в наиболее репрезентативных районах. Можно считать доказанной только более высокую продуктивность Чукотского моря по сравнению с другими морями арктического шельфа.
Таблица 2. Оценки суммарной биомассы и годовой продукции зообентоса в морях арктического шельфа (по: Романкевич, Ветров, 2001)
Ихтиофауна морей арктического шельфа изучена слабо, так как промыслового лова в них нет (за исключением добычи проходных и полупроходных рыб в устьях сибирских рек). По зоогеографическому районированию морской ихтиофауны все моря от Карского до Чукотского относятся к ледовитоморской циркумполярной области. Только на юго-востоке Чукотского моря циркумполярная ихтиофауна сочетается с тихоокеанской бореальной (Атлас Арктики, 1985). Всего в арктических морях насчитывается около 60 видов рыб, из которых промысловыми признаются омуль, ряпушка, муксун, сиг, нельма, навага и голец.
Сведения об ихтиофауне моря Лаптевых, обобщенные Тимофеевым (1998), показательны для всех морей арктического шельфа, так как условия обитания в пелагиальной зоне практически однородны. В море Лаптевых обнаружено 48 видов рыб, из которых 32 относятся к морским, остальные – к проходным, полупроходным и солоноватоводным. Среди морских рыб преобладают виды арктического биогеографического комплекса (30 видов). Среди бореальных видов отмечаются как атлантические, так и тихоокеанские. По видовому составу море разделяется на северную глубоководную часть, где доминируют донные рыбы семейства Zoarcidae и криопелагические Gadidae (черная треска и сайка), и на юго-восточную мелководную с преобладанием проходных, полупроходных и солоноватоводных рыб.
По численности и обилию в море Лаптевых преобладают донные виды и виды, питающиеся донными организмами. Это дает автору основание для вывода, что рыбы не играют заметной роли в функционировании экосистемы пелагиали моря Лаптевых. Вместе с тем известна важная экосистемная роль одного из видов – сайки, ареал которой распространяется на все шельфовые моря и Арктический бассейн до Северного полюса (рис. 4). В высоких широтах сайка служит основной кормовой базой для колониальных птиц, ластоногих, белух и других млекопитающих.
Рис. 4. Места наиболее высокоширотных поимок тресковых рыб в Арктическом бассейне: зачерненные кружки – сайка, черно-белые – ледовая или черная треска (Атлас Арктики, 1985)
Моря арктического шельфа не включаются в национальную и международную статистику уловов. Морские рыбы добываются в незначительных количествах и только для удовлетворения потребностей местного населения. Определенное значение имеет добыча ценных видов проходных и полупроходных рыб в Обской губе Карского моря и некоторых других устьевых областях. Соответствующие данные включаются в промысловую статистику по речным бассейнам России. Так, по данным Госкомитета России по рыболовству, уловы рыбы во внутренних водоемах Ямало-Ненецкого автономного округа в 1998–2000 гг. составляли около 1,1 тыс. т ежегодно (Проблемы …, 2006).
Важное место в арктических экосистемах занимают морские млекопитающие и птицы. Млекопитающие арктических морей представлены несколькими видами ластоногих и китообразных, а также своего рода символом Арктики – белым медведем, который в зоологической литературе отнесен к наземным животным, но его жизнедеятельность тесно связана с арктическими льдами и полыньями.
Среди ластоногих к семейству моржей относится один вид – Odobenus rosmarus, включающий три подвида. Атлантический морж O.r. rosmarus встречается в Карском море, местный подвид O.r.laptevi – в морях Лаптевых и Восточно-Сибирском, тихоокеанский O.r. divergeus – в Чукотском море. Основную кормовую базу для моржей образует зообентос, поэтому они преимущественно обитают на литорали и прибрежных льдах.
Атлантический морж в прошлом был широко распространен и добывался в больших количествах. Теперь он получил статус исчезающего вида. Наблюдения последних лет свидетельствуют об увеличении численности моржей и позволяют пересмотреть некоторые прежние представления об их миграциях. Ранее считалось, что моржи с началом зимы покидают акваторию Карского моря и зимуют во льдах Печорского моря, а после их весеннего таяния вновь проникают в Карское море. По результатам наблюдений, проведенных в ледокольных экспедициях (Матишов и др., 2005; Биология …, 2007), установлено, что в Печорском море моржи обитают круглогодично. На акватории Карского моря они регулярно встречаются уже в марте-апреле, т. е. значительно раньше, чем начинается разрушение льда в Печорском море. В море Лаптевых моржи остаются на всю зиму, моржи тихоокеанского подвида зимуют в Беринговом море.
Несколько видов ластоногих входят в группу настоящих тюленей. Самым распространенным среди них является нерпа Phoca hispida, обитающая во всех морях СЛО и в Арктическом бассейне. Этот вид не образует скоплений и ведет одиночный образ жизни на ледяном покрове, питается преимущественно рыбой (сайкой). Сходную экологическую нишу занимает другой циркумполярный вид – морской заяц Erignathus barbatus barbatus, также обитающий на ледяном покрове.
Обыкновенный тюлень Phoca vitulina vitulina на западе арктического шельфа не встречается, в Чукотском море он представлен дальневосточным подвидом – ларгой. Он может обитать на припайных и дрейфующих льдах и образовывать береговые залежки. Гренландский тюлень Hisriophoca groenlandika oceanica мигрирует в летние месяцы в северную часть Карского моря. В Чукотском море встречается тихоокеанский вид – тюлень-крылатка.
Тюлень-хохлач Cystophora cristata, как считалось ранее, не заходит к востоку далее 30° в.д. В результате наблюдений специалистов ММБИ с борта атомных ледоколов вдоль трассы Севморпути впервые установлено, что ареал тюленя-хохлача включает западную часть Карского моря.
Китообразные, в отличие от ластоногих, совершают дальние миграции и находятся в арктических морях преимущественно в период с благоприятными ледовыми условиями и обилием корма. Наиболее часты миграции в Чукотское море, куда заходят гренландские киты, синие киты, ивасевые киты, малые полосатики, кашалоты, морская свинья. Более обширен ареал миграций косаток, которые заходят в Чукотское и Карское моря. В прошлом в Арктику в большом количестве заходили киты-горбачи, но в результате интенсивного промысла их западная популяция практически исчезла, и только в Чукотском море встречаются киты американского стада.
К аборигенным арктическим видам китообразных относятся нарвал и белуха. Нарвалы обитают среди льдов преимущественно в Арктическом бассейне и только эпизодически появляются в северных частях морей Лаптевых, Карского и Чукотского. Напротив, белуха Delphinapterus leucas занимает важное место в экосистемах шельфовых морей Арктики и относится к числу промысловых видов. Наиболее полная сводка данных об этом виде содержится в монографии Матишова и Огнетова (2006).
Современная численность популяций белухи, обитающих в российской части арктического шельфа (карской, новосибирской, чукотско-анадырской) оценивается в 5–7 тыс. особей (Берзин, Яблоков, 1978). При этом существование обособленной популяции в районе Новосибирских островов («Великая сибирская полынья») остается дискуссионным. В Карское и Восточно-Сибирское моря белуха заходит только в летние месяцы из соседних морских бассейнов. Значительный промысел белухи возможен только в Карском и Чукотском морях. В первой половине XX века в Обской губе и Енисейском заливе добывалось до 700 особей в год, тогда как максимальная годовая добыча в западном секторе Арктики достигала 2800 особей/год.
Промысел морских млекопитающих ведется в небольших количествах коренным населением автономных округов. В российской промысловой статистике имеются данные только по Чукотскому автономному округу, где ежегодно добывается около 6 тыс. т морских биоресурсов (Проблемы …, 2006). Есть основания полагать, что этот показатель относится преимущественно к Берингову морю, которое в статистических данных не отделяется от Чукотского (тот же недостаток присущ американским статистическим данным о морском промысле на Аляске).
Белый медведь Ursus maritimus распространен на всей акватории шельфа, покрытой дрейфующими и припайными льдами. В российской Арктике выделяют три популяции белого медведя: карско-баренцевоморскую, центральную (море Лаптевых и прилегающая часть Восточно-Сибирского моря) и восточную (Чукотское море и прилегающая часть Восточно-Сибирского моря). Однако степень изолированности этих популяций остается дискуссионной (Матишов и др., 2000).
По расчетам наших специалистов численность популяции составляет порядка 3–3,5 тысячи особей. Наибольшая концентрация белых медведей в зимне-весенний период выявлена в юго-западной части Карского моря, включая проливы Карские Ворота и Югорский Шар, в районе, примыкающем к устьям Гыданского и Енисейского заливов, а также у северной оконечности архипелага Новая Земля. Обобщенные данные наблюдений в Карском и Баренцевом морях позволяют прийти к выводу о существенном росте популяции за последние 20 лет.
Для других арктических морей сопоставимые данные за последние годы отсутствуют. Ранее отмечалась тенденция снижения численности медведей на материковом побережье и смещения их мест обитания и путей миграции к арктическим островам. Наибольшей численностью этого вида в восточном секторе Арктики отличаются острова Врангеля и Геральд, известные как основной «родильный дом» белых медведей.
В ходе многолетних наблюдений в Карском море была подтверждена зависимость между распределением белых медведей и структурой ледовых образований. В целом она соответствует тенденции, выявленной в других районах Арктики: белые медведи и их жертвы – ластоногие – приурочены к участкам льда с большим количеством трещин и разводий. В то же время, как и ожидалось, на характер данной зависимости в значительной степени влияют климатические условия. В суровые зимы (например, 1998 и 1999 гг.) белые медведи встречаются на более широком пространстве, посещая зоны однолетних льдов всех типов и припая. В мягкие зимы (начало 2000-х гг.) они придерживаются преимущественно серо-белых и тонких белых льдов.
Ледокольная навигация в Арктике сама по себе становится экологическим фактором, в одних случаях привлекающим, а в других – отпугивающим морских млекопитающих и птиц. Регулярные проходы ледоколов и караванов судов сопровождаются разрушением ледяного покрова и образованием искусственных полыней, что нарушает среду обитания тюленей и делает их более доступными для хищников. Кроме того, морские суда привлекают белых медведей и других животных как возможный источник пищевых отходов Таким образом, малоизученным фактором воздействия на ледовые экосистемы является само судоходство по Севморпути.
Морские птицы в Арктике ведут преимущественно колониальный образ жизни. Колонии могут быть образованы одним видом или многовидовыми, в последнем случае они называются птичьими базарами. Видовой состав и обилие морских птиц тесно связаны с кормовой базой, поэтому все моря от Карского до Чукотского значительно уступают Баренцеву морю по богатству орнитофауны. Ряд видов распространен циркумполярно по всем материковым побережьям и многим островам Арктики. К ним относятся, в частности, бургомистр, длиннохвостый поморник, люрик. Из эндемичных видов наиболее популярна розовая чайка, ареал которой ограничен прибрежной зоной морей Лаптевых и Восточно-Сибирского между реками Яной и Колымой.
По результатам орнитологических наблюдений в экспедициях ММБИ на атомных ледоколах получены новые данные для описания авифауны Карского моря, которая до настоящего времени изучена совершенно недостаточно. В период кочевок и сезонных миграций наиболее часто здесь встречаются глупыши, бургомистры, моевки и толстоклювые кайры. Вследствие того, что моевки и кайры являются наиболее массовыми видами в колониях на западном побережье Новой Земли, они регулярно появляются в Карском море после окончания размножения. Пребывание большинства видов птиц в указанном районе лимитируется продолжительностью существования ледового покрова. В сколько-нибудь заметных количествах морские птицы встречаются лишь осенью в западной части акватории Карского моря, проникая сюда через пролив Карские Ворота или огибая Новую Землю с севера в свободный ото льда период. В весенний и осенний периоды над акваторией Карского моря совершают сезонные миграции сотни тысяч морских уток западносибирских популяций.
Из-за сложности условий работы среди льдов и в период полярной ночи еще меньше известно об орнитофауне открытых районов Карского моря в зимнее время. Наблюдения, проводимые в ледокольных экспедициях, значительно восполнили этот пробел. Как следует из полученных нами материалов, в зимний период в полыньях и разводьях Карского моря встречаются лишь отдельные особи и небольшие группы морских птиц. За весь период наблюдений были отмечены восемь видов морских птиц: бургомистр, глупыш, моевка, чистик, толстоклювая кайра, обыкновенная и стеллерова гаги, морянка. По всей видимости, встреченные птицы постоянно кочевали по разводьям и акваториям полыней. Чаще их отмечали в западной части Карского моря, реже – в районе Обско-Енисейского мелководья. Судя по характеру распространения, птицы проникали на акваторию Карского моря через пролив Карские Ворота.
Морские млекопитающие и птицы являются наиболее наглядными индикаторами здоровья морских экосистем, которое зависит от естественных и антропогенных изменений климата и ледяного покрова, промыслового изъятия биоресурсов, загрязнения окружающей среды. В Баренцевом и Норвежском морях состояние и динамика популяций высших животных хорошо изучены (Матишов, 1992; Матишов, Денисов, 1999; Matishov et al., 2003). В то же время, по морям Восточной Арктики имеются только фрагментарные данные, недостаточные для количественных оценок. В отличие от Западной Арктики, основные угрозы для высших животных здесь связаны не с промысловым изъятием и истощением кормовой базы, а с развитием хозяйственной деятельности, прежде всего на трассе Севморпути.
Загрязняющие вещества поступают в арктические шельфовые моря следующими путями:
– дальние переносы в атмосфере с последующим осаждением или вымыванием атмосферными осадками;
– речной сток из районов с промышленными и сельскохозяйственными сбросами;
– сбросы загрязняющих веществ с транспортных и ледокольных судов, а также с побережий.
Переносы антропогенных аэрозолей в атмосфере Арктики наиболее интенсивны в зимне-весенний период, когда преобладают воздушные потоки, направленные из умеренных широт. Наиболее опасными поллютантами являются тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий, медь и др.), хлорорганические соединения, радионуклиды, соединения серы и азота. Наряду с фоновым загрязнением, которое формируется в промышленных районах Европы и южной Сибири, большое значение имеют местные источники атмосферного загрязнения, среди которых выделяется Норильский горнопромышленный комплекс. Так, в 1990-х гг. выбросы серы на металлургических заводах Норильска превышали 1 млн т в год (AMAP, 1997). Поллютанты, выпавшие из атмосферы, на длительное время задерживаются в снежном покрове и разносятся дрейфующими льдами.
Степень воздействия речного стока зависит от соотношения между количеством вещества, поступающего в морскую среду, и объемом водной массы моря. Различия между шельфовыми морями по ассимиляционной емкости относительно невелики, поскольку объемы воды в них одного порядка, а температурный режим и условия водообмена с Арктическим бассейном практически одинаковы. В то же время объемы речного стока и степень загрязнения речных вод значительно различаются. В Карское море поллютанты поступают из обширного бассейна с наибольшей в Сибири плотностью населения и высокой степенью промышленного развития. По масштабам нефтяного загрязнения резко выделяется бассейн Оби, из которого, по недавним оценкам, в Карское море выносится около 120 тыс. т нефтяных углеводородов в год (Теория …, 2004). В бассейнах Оби и Енисея находится несколько крупных предприятий атомной промышленности, радиоактивные отходы которых достигают Карского моря (Матишов Д.Г., Матишов Г.Г., 2001).
В бассейнах Лены и других крупных сибирских рек плотность населения невелика, крупные промышленные комплексы отсутствуют, сельскохозяйственное освоение территории минимально. Показательно, что при сопоставимых объемах водного стока ежегодные сбросы неочищенных вод в бассейне Лены оцениваются в 170 млн м3, тогда как в бассейнах Оби и Енисея – соответственно 3300 и 2000 млн м3 (Проблемы …, 2006). Поэтому для морей Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского влияние речного стока на здоровье экосистем выражено значительно слабее.
Масштабы загрязнения, создаваемого морскими судами, сравнительно невелики, однако, в силу специфики арктической биоты, могут иметь тяжелые последствия. Экологические опасности, связанные с морским транспортом, особенно танкерным, хорошо известны. В Арктике они усугубляются из-за того, что в холодной воде и во льдах трансформация загрязняющих веществ во всех ее разновидностях (физическая, химическая, биологическая), происходит намного медленнее, чем в других природных зонах. С плаванием во льдах связаны такие специфические воздействия на морские экосистемы, как разрушение биотопов, создание помех на путях миграций морских животных.
Источники загрязнения, расположенные на побережьях, невелики, и их вкладом в суммарные уровни загрязнения можно пренебречь. Потенциальную опасность представляет разработка россыпных месторождений олова и других полезных ископаемых в морях Лаптевых и Восточно-Сибирском. Такие проекты намечались еще в 1980-х гг., но в то время не получили развития. Не менее острые экологические проблемы могут возникнуть в случае разработки нефтегазовых месторождений на шельфе Карского моря и строительства нефтяных терминалов на его побережье. Приоритетным районом освоения может стать Байдарацкая губа на юго-западе Карского моря.
Как следует из этого небольшого обзора, в наибольшей степени всем перечисленным видам воздействий подвергается Карское море. Оценки уровней загрязнения актуальны также для трансграничного Чукотского моря. В морях Лаптевых и Восточно-Сибирском экологическая ситуация более стабильна.
По опубликованным данным съемок загрязнения вод и донных отложений открытой части Карского моря в 2002 г. (Качество …, 2005), концентрации всех основных поллютантов не превышали ПДК. Содержание нефтяных углеводородов в воде в среднем составило 26,4 мкг/л, в донных осадках – 7,43 мкг/г сухого веса. Средние концентрации тяжелых металлов соответственно в воде и донных осадках: медь – 0,82 мкг/л и 36,2 мкг/г, никель – 0,14 мкг/л и 34,7 мкг/г, свинец – 0,52 мкг/л и 14,2 мкг/г, кадмий – 0,13 мкг/л и 0,18 мкг/г. Общее содержание хлорорганических соединений в воде – 2,34 нг/л, в том числе пестицидов группы ДДТ – 0,79 нг/л.
В море Лаптевых среднее содержание нефтяных углеводородов (НУ) не превышает 0,04 мг/л. Максимальные концентрации нефтепродуктов наблюдаются в воде губы Буор-Хоя в районе п. Тикси – до 0,08 мг/л. Уровни содержания хлорорганических пестицидов (ХОП) составляют: группа соединений ДДТ – от 0 до 1,3 нг/л; группа соединений ГХЦГ – от 0,03 до 2,05 нг/л. Повышенные концентрации ХОП обнаруживаются в воде прибрежных районов, подверженных воздействию речного стока. Наиболее часто повышенное содержание ДДТ обнаруживаются в районе о. Большой Бегичев, а ГХЦГ – в устье реки Анабар. Концентрация тяжелых металлов в верхнем слое вод моря Лаптевых низкая и характеризуется сильной пространственной изменчивостью на акватории, но при этом даже максимальные величины остаются намного ниже ПДК (Ежегодник …, 1997).
Загрязнение донных отложений моря Лаптевых было обследовано в немецко-российской экспедиции на ледоколе «Поларштерн» в 1997 г. (Ilyin et al., 1998). В донных отложениях величины содержания НУ лежат в пределах от 10 до 180 мкг/г сухого осадка. Повышенные уровни накопления нефтепродуктов отмечены в осадках губы Боур-Хая (в районе п. Тикси) – до 180 мкг/г сухого осадка, и в Хатангском заливе – до 86 мкг/г сухого осадка.
В южной мелководной части моря концентрация ПАУ варьирует в пределах 13–40 нг/г сухого осадка. Содержание ароматических углеводородов в донных отложениях глубоководной части моря Лаптевых весьма мало и, хотя варьирует от 1 до 66 нг/г сухого осадка, лишь в немногих точках опробования превышает 10 нг/г. Эти концентрации значительно ниже, чем в других арктических и субарктических морях.
По особенностям накопления загрязнений в донных осадках выделяются область перехода шельфа в материковый склон и подножие склона. Вследствие возникающих здесь гидрологических эффектов область материкового подножья аккумулирует потоки осадков, обвально транспортируемых по выработанным на материковом склоне желобам. В отложениях этой области более интенсивно происходит накопление всех групп ПАУ углеводородов, в том числе биогенного, нефтяного, пиролизного происхождения. Можно предположить, что углеводороды, характерные для нефтяных источников, транспортируются, в основном, атлантическими водами. Источником пирогенных углеводородов для донных отложений моря Лаптевых являются, видимо, и воды Карского моря, входящие через пролив Вилькицкого, и сток Лены, фронтально распределяющийся по кромке материкового склона. Основным источником бенз(а)пирена в море Лаптевых является речной сток.
Зона относительно повышенного накопления хлорорганических соединений охватывает значительный участок устьевого взморья от Оленекского залива до мыса Буор-Хая. Диапазон изменения концентраций α-ГХЦГ составляет 0,04–0,15 нг/г сухого осадка, γ-ГХЦГ – 0,03–0,19 н/г сухого осадка. В донных отложениях взморья р. Лены обнаруживаются ПХБ в концентрации до 1,25 н/г сухого осадка (Ежегодник …, 1997).
Максимальные концентрации тяжелых металлов, превышающие уровень средних концентраций для разных типов отложений (пески, илы, илистые пески), образуются в осадках устьевого взморья р. Лены. К примеру, содержание свинца в этом районе может повышаться до 25,0 мкг/г сухого осадка; кадмия – до 2,1 мкг/г сухого осадка, меди – до 20,0 мкг/г сухого осадка, а цинка – до 220 мкг/г сухого осадка.
В Чукотском море, по данным обзора (Качество …, 2005), единственный случай превышения ПДК установлен по содержанию бенз(а)пирена в районе мелководной банки Геральда (8,3 нг/л при ПДК 5.0). При общих низких показателях загрязнения концентрации поллютантов в воде были выше, чем в Карском море, по хлорорганическим соединениям, никелю, свинцу, кадмию, ниже – по пестицидам групп ДДТ и ГЦХГ и меди. Однако такие сопоставления не дают оснований для выводов об особенностях накопления загрязнений, поскольку публикация данных не сопровождалась указанием пунктов наблюдений и количества проб.
Более полной информацией мы располагаем в отношении радионуклидного загрязнения морской среды. Как показал анализ многолетних данных о содержании 137Cs и 90Sr в водах морей Карского и Лаптевых (Матишов Д.Г., Матишов Г.Г., 2001), на протяжении 1980-х – 90-х гг., концентрации этих изотопов понижались, что, очевидно, объясняется прекращением ядерных испытаний на Новой Земле. В донных отложениях выявлена значительная пространственная изменчивость концентраций тех же изотопов. Они достигают максимума в некоторых заливах Новой Земли и в зонах маргинальных фильтров устьевых областей Енисея и Оби. Эти закономерности хорошо согласуются с известными нам данными об источниках радиоактивного загрязнения в Карском море. В донных отложениях моря Лаптевых фоновые уровни радионуклидов в целом значительно ниже, чем в Карском. Так, по 137Cs они не превышают 20 Бк/кг сухого веса, тогда в как в ряде районов Карского моря они достигают 100 Бк/кг.
Имеющиеся данные о радиоактивном загрязнении бентосных организмов и рыб в Карском море свидетельствуют об отсутствии аккумуляции, приближающейся к опасным значениям для представителей высших трофических уровней и человека. Относительно повышенное накопление радионуклидов свойственно бентосным полихетам, которые питаются, заглатывая донные осадки. Так, в этих организмах содержание 137Cs достигает 20 Бк/кг, что на один-два порядка превышает аналогичные показатели для других таксонов бентоса.
Можно полагать, что в современных условиях антропогенное загрязнение не оказывает заметного влияния на состояние морских экосистем открытых морских акваторий. В перспективе оно, очевидно, будет тесно связано с развитием хозяйственной деятельности, что ожидается в Карском море и в меньшей степени – в других морях арктического шельфа.
В пределах России азиатский сектор Арктики значительно уступает европейскому по плотности населения, степени экономического развития и освоению прибрежных зон. В прошлом направления заселения и освоения восточных регионов пролегали по югу Сибири и великим сибирским рекам. Экономические связи строились на основе наземной транспортной сети, арктические побережья и острова до начала XX века оставались областью обитания коренных народов и ведения натурального хозяйства на основе биоресурсов суши (оленеводство, пушной промысел, речное рыболовство).
В 1930-е годы Советский Союз приступил к планомерному освоению Северного морского пути как национальной транспортной магистрали. Это было связано с развитием горнодобывающей промышленности в северо-восточном регионе страны, растущими потребностями местного населения в продуктах питания и промышленных товарах, а также со стратегическими интересами страны в Арктике и Тихом океане. В середине XX века была обеспечена стабильная летне-осенняя навигация под проводкой ледоколов по всей трассе Севморпути. В 1960-е годы, когда были построены первые атомные ледоколы, и одновременно появилась потребность в непрерывных перевозках руды из месторождений Норильска на медно-никелевые комбинаты Мурманской области, навигация в западном секторе Арктики (от Мурманска до Енисейского залива) стала круглогодичной. Развитие перевозок по Севморпути сопровождалось строительством портов, созданием навигационной инфраструктуры, организацией специализированных метеослужб и штабов морских операций. Это привело к росту численности населения, изменению его национального, профессионального и возрастного состава, вытеснению традиционных видов природопользования.
Экономический кризис, связанный с переходом России от планового к рыночному хозяйству, особенно болезненно сказался на регионах Арктики, где вся жизнедеятельность зависела от централизованного государственного управления и финансирования. Объемы ежегодных грузоперевозок по Северному морскому пути сократились с 6,5 млн т в конце 1980-х гг. до 1,5 млн т в конце 1990-х. В западном секторе (Баренцево и Карское моря) перевозки снизились в 2,8 раза, в восточном секторе (от моря Лаптевых до Чукотского) – в 16 раз (Селин, Истомин, 2003). Это связано с закрытием многих промышленных предприятий в Восточной Арктике и прекращением так называемого «северного завоза». В то же время в западном секторе Арктики спрос на круглогодичные морские перевозки сохранялся благодаря экспортным отраслям промышленности (нефтегазовой, цветной металлургии, лесной). В аналогичной пропорции сократился грузооборот арктических портов. Только порт Дудинка на Енисее сохранил свое значение как основное звено перевозок между Норильским промышленным узлом и потребителями его продукции (Проблемы …, 2006).
Наиболее серьезным проявлением кризиса 1990-х гг. стала депопуляция российской Арктики. Этот процесс затронул все северные и восточные регионы России, но в восточном секторе Арктики принял катастрофические масштабы, что иллюстрируется данными таблицы 3.
Таблица 3. Численность населения крупнейших городов и поселков восточной Арктики по данным переписей 1989 и 2002 гг. (тыс. чел.)
В последние годы экономическая активность на трассе Севморпути быстро восстанавливается. Эффективность перевозок при ледокольной проводке растет с увеличением грузооборота. Ожидается, что в ближайшие 5–10 лет рост спроса на транспортные услуги будет связан с вывозом нефти из месторождений Сибири и Европейского Севера, завозом труб, стройматериалов и других грузов в обратном направлении, развитием контейнерных маршрутов между Европой и Юго-Восточной Азией. Предполагаемое улучшение ледовых условий, разумеется, будет стимулировать это развитие.
Промышленное освоение арктического шельфа прогнозируется на более дальнюю перспективу, но может достичь масштабов, сопоставимых с современным уровнем освоения других районов Мирового океана. В настоящее время весь арктический шельф рассматривается как единый нефтегазоносный супербассейн с запасами 83–110 млрд т условного топлива, что превышает аналогичные показатели для других океанов Земли (Грамберг, Супруненко, 2000). В Карском море обнаружены многочисленные нефтегазоносные структуры, в числе которых – гигантские Русановское и Ленинградское газоконденсатные месторождения, превышающие по своим запасам (по 4,5 трлн м3 в каждом) известное Штокмановское месторождение в Баренцевом море. Другие моря изучены значительно меньше, но море Лаптевых по своему геологическому строению также признается достаточно перспективным.
В прибрежных зонах всех арктических морей разведаны крупные россыпные месторождения полезных ископаемых. К их числу относятся Таймыро-Североземельская провинция с запасами золота, олова, минералов циркония и железа, Южно-Лаптевская россыпная зона (алмазы, золото), несколько оловоносных районов на побережьях Восточно-Сибирского и Чукотского морей. Один из них, Ляховский на одноименном острове в Восточно-Сибирском море, по запасам олова (около 700 тыс. т) сопоставим с крупнейшими мировыми провинциями (Додин, Ушаков, 2000). Уникальным ресурсом побережий и островов Восточно-Сибирского моря является также ископаемая мамонтовая кость.
Биологические ресурсы морей Восточной Арктики в настоящее время используются только для потребления малочисленным местным населением, и это положение в предвидимом будущем едва ли изменится. Добыча в крупных масштабах здесь невозможна из-за ограниченных запасов и медленного их воспроизводства, тяжелых климатических и ледовых условий, удаленности от рынков сбыта. Промысел ценных видов проходных рыб более перспективен в речной части их ареалов. С другой стороны, в Арктике должны разрабатываться меры по охране природных комплексов и отдельных уязвимых видов, значительно более жесткие, чем в других районах мира. В настоящее время малая населенность и отсутствие крупной промышленности служат для арктических и примыкающих к ним северных регионов России защитой от экологической деградации. В российской литературе отмечается, что именно эта часть планеты является глобальным резервом экосистемной устойчивости. Поэтому управление БМЭ арктического шельфа должно основываться в первую очередь на природоохранных принципах.
Противоречия, свойственные мировой практике управления морскими акваториями и прибрежными зонами, в Арктике приобрели ряд специфических особенностей. В исторически сложившемся административном делении страны Арктика никогда не занимала самостоятельного места. Все арктические территории управлялись из центров, расположенных в южной и средней Сибири.
Освоение Севморпути как единого хозяйственного комплекса сопровождалось созданием в 1932 году соответствующей управленческой структуры – Главного управления Севморпути (ГУСМП) при Совете народных комиссаров СССР. В его ведении находились не только транспортные операции, но и геологическая разведка, промышленность, торговля, развитие культуры народов Севера. Позже задачи ГУСМП были ограничены обеспечением мореплавания, остальные функции были переданы соответствующим органам управления. При этом, однако, сохранялась потребность в едином координирующем органе для Арктики и севера России. Некоторое время в 1990-х гг. этим занимался Государственный комитет России по делам Севера (Госкомсевер). В ходе последующих реорганизаций высших органов власти его функции были переданы Министерству регионального развития.
В современном административном делении России побережье и острова Арктики до недавнего времени были разделены между республикой Саха (Якутия) и четырьмя автономными округами: Ненецким, Ямало-Ненецким, Таймырским, Чукотским. Все они представляли собой национально-территориальные образования, созданные в советский период для защиты интересов и обеспечения развития коренных народов Севера. Их них только Якутия всегда была самостоятельным регионом, непосредственно подчиненным центральным властям. Автономные округа входили в состав крупных регионов, центры которых лежат за пределами Арктики: Архангельской и Тюменской областей, Красноярского края, Магаданской области. Ситуация дополнительно осложнилась после 1991 г. Все округа получили более высокую степень самостоятельности, но при этом Чукотский округ официально вышел из состава Магаданской области, другие формально остаются в прежнем подчинении. Ямало-Ненецкий и Ненецкий округа благодаря наличию месторождений нефти и газа добились больших успехов в социально-экономическом развитии и выделяются в масштабе всей России высоким уровнем жизни населения (это, однако, относится только к жителям административных центров и промышленных городов и поселков, где доля коренного населения незначительна). Напротив, Таймырский округ (не включающий Норильский промышленный узел) находился в депрессивном состоянии, и недавно по результатам референдума среди местного населения было принято решение о его вхождении в состав Красноярского края.
Таким образом, принятие решений по проблемам природопользования и охраны окружающей среды в арктических морях в настоящее время распределено между несколькими уровнями управления. Эксплуатация биоресурсов открытого моря находится в ведении Федерального агентства по рыболовству (в настоящее время оно не включает арктические моря в свои статистические сводки). За обеспечение навигации по Севморпути отвечает Министерство транспорта, за разведку и освоение минеральных ресурсов шельфа и прибрежной зоны – Министерство природных ресурсов. Организацией охраны морской среды и экосистем занимается Росприроднадзор.
Сферой деятельности региональных и муниципальных органов управления являются обеспечение жизнедеятельности и экономическое развитие прибрежных населенных пунктов, создание условий для экономического и социального прогресса коренных народов. Участие негосударственных организаций в управлении морскими экосистемами минимально из-за малочисленности населения и удаленности арктических регионов от центров общественной жизни.
Большие морские экосистемы шельфовых морей российской Арктики (исключая Баренцево море, тесно связанное с Северной Атлантикой) имеют ряд общих особенностей:
1. Для всех участков шельфа характерны малые глубины (50–100 м), большая протяженность в сторону открытого моря и хорошо выраженная граница континентального склона.
2. Ведущим экологическим фактором на арктическом шельфе является ледяной покров, который в течение 7 месяцев покрывает акватории морей почти на 100 % (важное исключение составляют заприпайные полыньи), а в навигационный период с той или иной вероятностью может закрыть любой участок акватории.
3. Всем рассматриваемым морям свойственны низкая биопродуктивность (менее 150 г С / м2 год) и ее сильные изменения в годовом цикле. При этом, как показали результаты зимних экспедиционных исследований ММБИ, жизнедеятельность первичных продуцентов сохраняется подо льдом при полном отсутствии солнечной радиации.
4. Распределение зообентоса на арктическом шельфе тесно связано с глубинами и температурой воды и в целом сходно для всех морей.
5. В ихтиофауне преобладают виды арктического комплекса. Промысловое значение имеют несколько видов проходных и полупроходных рыб. Масштабы рыбного промысла незначительны из-за сложных климатических и ледовых условий, малочисленности населения и удаленности от рынков сбыта. Самостоятельная промысловая статистика по данному бассейну не ведется.
6. Значительная роль в арктических БМЭ принадлежит морским птицам и млекопитающим. Ряд видов млекопитающих (белые медведи, нерпы, морские зайцы) тесно связан с ледяным покровом, и состояние популяций этих видов зависит от его климатических изменений, а также разрушения при прохождении судов.
7. Основными источниками загрязнения морской среды являются дальние переносы в атмосфере и речных бассейнах. Вклад местных источников может увеличиться по мере расширения арктического судоходства и разработки нефтегазовых ресурсов шельфа. Современные уровни загрязнения не создают угрозы для морских экосистем и людей, потребляющих морепродукты.
8. Ведущее место в хозяйственной деятельности на арктическом шельфе России занимает морской транспорт. Сокращение объема перевозок в 1990-е гг. привело к экономическому спаду и депопуляции побережья.
9. Управление в области природопользования сосредоточено преимущественно на федеральном уровне. В настоящее время идет процесс изменений административного деления северных регионов.
В то же время, все рассмотренные моря обладают индивидуальными особенностями, которые оправдывают выделение в границах каждого из них самостоятельной БМЭ. В кратком резюме можно выделить следующие из них.
Карское море отличается наибольшим диапазоном и масштабами внешних воздействий. Водные массы формируются под влиянием обильного речного стока и проникновения подповерхностных вод атлантического происхождения по шельфовым желобам на севере моря. Экосистема пелагиали связана активными и пассивными миграциями на всех трофических уровнях с экосистемой Баренцева моря. Уровни антропогенных нагрузок выше, чем в других районах арктического шельфа, вследствие развитой промышленной деятельности в бассейнах Оби и Енисея и более интенсивного круглогодичного судоходства. Прогнозируемое транспортное и промышленное развитие также в первую очередь затронет Карское море.
Море Лаптевых сходно с Карским по обилию речного стока и опреснению водной массы, но отличается более суровыми климатическими условиями, значительно меньшим влиянием атлантических вод на гидрологические условия и состав первичных продуцентов, слабым развитием хозяйственной деятельности на побережьях и в речных бассейнах. В качестве отдельного подрайона может рассматриваться устьевое взморье р. Лены, на котором, в отличие от эстуариев Оби и Енисея, теплые и пресные речные воды непосредственно вторгаются на мелководный шельф.
Восточно-Сибирское море наиболее удалено от Атлантики и Пацифики, при этом оно полностью открыто в сторону Арктического бассейна. Речной сток приводит к понижению солености, но мало сказывается на температуре воды, поскольку речные бассейны не выходят за пределы арктической зоны. Все эти факторы обусловливают бедность видового состава и биомассы морских организмов. По плотности населения и развитию морского природопользования Восточно-Сибирское море уступает всем другим морям российской Арктики.
БМЭ Чукотского моря испытывает сильное влияние Тихого океана, что приводит к целому ряду экологических следствий: смягчению климата и высокой повторяемости циклонов, повышенной по сравнению с прилегающими морями солености вод, более легким ледовым условиям, обогащению морской биоты тихоокеанскими и беринговоморскими видами. Важную роль в морской экосистеме и в природопользовании коренных народов играют морские млекопитающие. Чукотское море, в отличие от других рассмотренных морей, является трансграничным, при этом в его американском секторе находится один из наиболее перспективных нефтегазоносных районов. Поэтому здесь особенно необходимо проведение экосистемного мониторинга.
В заключение необходимо отметить, что по морям арктического шельфа получено и опубликовано много первичных данных, но до сих пор они недостаточно анализировались с экосистемных позиций. Настоящая работа представляет собой одну из первых попыток такого анализа. Его результаты заведомо неполны из-за дефицита и неоднородности исходной информации. Тем не менее, нам уже известны основные особенности структуры и функционирования БМЭ арктического шельфа. В ходе дальнейших исследований будут уточняться количественные показатели их продуктивности, видового разнообразия и статуса наиболее ценных видов.
Атлас Арктики. 1985. М.: ГУГК, 204 с.
Атлас океанов. 1980а. Северный Ледовитый океан. ВМФ СССР, 160 с.
Атлас океанов. 1980б. Термины, понятия, справочные таблицы. М.: ГУНИО МО, 156 с.
Берзин А.А., Яблоков А.В. 1978. Численность и популяционная структура основных эксплуатируемых видов китообразных в Мировом океане. Ж.: Зоологический журнал. Т. 47, вып. 12, с. 1771–1785.
Биология и океанография Северного морского пути. Баренцево и Карское моря. 2007. М.: Наука, 323 с.
Грамберг И.С., Супруненко О.И. 2000. Арктический шельф – будущее нефтегазовой промышленности России. В сб.: Арктика на пороге третьего тысячелетия (ресурсный потенциал и проблемы экологии). СПб.: Наука, с. 133–144.
Денисенко С.Г., Анисимова Н.А., Денисенко Н.В. 1998. Современные исследования зообентоса прибрежных районов южной части Карского моря. В жур.: Докл. РАН. Т. 363, № 5, с. 710–713.
Денисенко С.Г., Денисенко Н.В., Анисимова Н.А. и др. 1993. Структурно-функциональная организация зообентоса. В сб.: Гидробиологические исследования Байдарацкой губы Карского моря в 1990–1992 гг. Препр. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, с. 30–49.
Додин Д.А., Ушаков В.И. 2000. Минеральные ресурсы Арктики – взлеты и падения. В сб.: Арктика на пороге третьего тысячелетия (ресурсный потенциал и проблемы экологии). СПб.: Наука, с. 105–132.
Ежегодник качества морских вод Российской Федерации. 1997. СПб.: Гидрометеоиздат, 737 с.
Жизнь и среда полярных морей. 1989. Л.: Наука, 240 с.
Качество морских вод по гидрохимическим показателям. 2002. Ежегодник. СПб.: Гидрометеоиздат, 126 с.
Лукьянова Т.С. 2005. Оценка распределения биомассы донной фауны в Северном Ледовитом океане. В сб.: Труды XII съезда Русского географического общества. СПб. Т. 5, с. 124–129.
Макаревич П.Р. 2007. Планктонные альгоценозы эстуарных экосистем. Баренцево, Карское и Азовское моря. М.: Наука, 224 с.
Матишов Г.Г. 1992. Антропогенная деструкция экосистем Баренцева и Норвежского морей. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 112 с.
Матишов Г.Г., Денисов В.В. 1999. Экосистемы и биоресурсы европейских морей России на рубеже XX и XXI веков. Мурманск: ООО «МИП-999», 124 с.
Матишов Г.Г., Денисов В.А., Дженюк С.Л. 2006. Делимитация больших морских экосистем Арктики как задача комплексного географического районирования океанов. В жур.: Известия РАН. Серия географическая, № 3, с. 5–18.
Матишов Г.Г., Макаревич П.Р., Горяев Ю.И. и др. 2005. Труднодоступная Арктика. 10 лет биоокеанологических исследований на атомных ледоколах. Мурманск: ООО «Мурманский печатный двор», 149 с.
Матишов Г.Г., Макаревич П.Р., Ларионов В.В. и др. 2005. Функционирование пелагических экосистем Баренцева и Карского морей в зимне-весенний период на акваториях, покрытых льдом. В жур.: Докл. РАН. Т. 404, № 5, с. 707–709.
Матишов Г.Г., Мишин В.Л., Ерохина И.А. и др. 2000. Белый медведь (результаты экспедиционных работ ММБИ в Карско-Баренцевоморском бассейне в 1996–2000 гг.). Мурманск: ООО «МИП-999», 70 с.
Матишов Г.Г., Огнетов Г.Н. 2006. Белуха Delphinapterus leucas арктических морей России: биология, экология, охрана и использование ресурсов. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 295 с.
Матишов Д.Г., Матишов Г.Г. 2001. Радиационная экологическая океанология. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 417с.
Матишов Г.Г., Тимофеев С.Ф., Дробышева С.С., Рыжов В.М. 1994. Эволюция экосистем и биогеография морей Европейской Арктики. СПб.: Наука, 222 с.
Океанология. Биология океана. 1977. Биологическая структура океана. Ред. Виноградов М.Е. М.: Наука. Т. 1, 398 с.
Океанология. Биология океана. 1977. Биологическая продуктивность океана. Ред. Виноградов М.Е. М.: Наука. Т.2, 399 с.
Павштикс Е.А. 1984. Зоопланктон Чукотского моря как индикатор происхождения вод. В сб.: Труды ААНИИ. Т. 368, с. 40–53.
Проблемы Северного морского пути. 2006. М.: Наука, 581 с.
Романкевич Е.А., Ветров А.А. 2001. Цикл углерода в арктических морях России. М.: Наука, 302 с.
Русанов В.А. 1985. Основные черты химии вод. В сб.: Северный Ледовитый и Южный океаны. Сер. «География Мирового океана». Л.: Наука, с. 88–101.
Рутилевский Г.Л. 1970. Планктон, микрофиты и бентос. В сб.: Советская Арктика. М.: Наука, с. 274–286.
Северный Ледовитый и Южный океаны. 1985. Сер. «География Мирового океана». Л.: Наука, 501 с.
Селин В.С., Истомин А.В. 2003. Экономика Северного морского пути: исторические тенденции, современное состояние, перспективы. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 201 с.
Теория и практика морской деятельности. 2004. Вып. 2. Ред. Войтоловский Г.К. М.: СОПС, 168 с.
Тимофеев С.Ф. 1998. Пелагическая экосистема моря Лаптевых. В сб.: Биология и океанография Карского и Баренцева морей (по трассе Севморпути). Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, с. 75–88.
Трешников А.Ф., Баранов Г.И. 1972. Структура циркуляции вод Арктического бассейгна. Л.: Гидрометеоиздат, 158 с.
Anisimova N., Deubel H., Potin S., Rachor E. 1997. Zoobenthos. In: Berichte zur Polarforschung. N 226, pp. 103–110.
Arctic Pollution Issues: A state of the Arctic Environment Report. 1997. In: Arctic Monitoring and Assessment Programme. Oslo, 188 p.
Arctic Pollution 2002. 2002. In: Arctic Monitoring and Assessment Programme. Oslo, 112 p.
Dahle S., Jorgensen L.L., Anisimova N.A., Matishov G.G. 2000. Benthic fauna associations in the Kara Sea. In: Long-term changes of the Arctic marine ecosystems. Climate, marine periglacial, bioproductivity. Abstr. Int. Conf. Murmansk, p. 150.
Denisenko S., Sandler H., Denisenko N., Rachor E. 1999. Current state of zoobenthos in two estuarine bays of the Barents and Kara Seas. In: ICES Journal of Marine Science. 56 Supplement, pp. 187–193.
Druzhkov N.V., Druzhkova E.I., Kuznetsov L.L. 2001. The sea-ice algal community of seasonal pack ice in the southwestern Kara Sea in late winter. In: Polar Biology. N 24, pp. 70–72.
Gleitz M., Grossman S. 1997. Phytoplankton primary production and bacterial production. In: Berichte zur Polarforschung, Bd. 226, pp. 92–94.
Gurevich V.I. 1995. Recent sedimentho-genesis and environment of the Arctic shelf of Western EurASIA. Oslo, 92 p.
Ilyin G.V., Schekaturina T.L., Petrov V.S. 1998. Oil hydrocarbons in the Laptev Sea bottom sediments. In: Berichte zur Polarforschung. Bremerhaven. N 287, pp. 30–40.
Matishov G.G., Denisov V.V., Dzhenyuk S.L. 2003. Contemporary state and factors of stability of the Barents Sea Large Marine Ecosystem. In: Large Marine ecosystems of the World: Trends in Exploitation, Protection and Research. Elsevier, pp. 41–74.
Аbstract
The consolidated characteristics of the large marine ecosystems of Russian Arctic shelf seas (Kara, Laptev, East-Siberian, Chukchi) is given. It is based on the delimitation criteria and description modules adopted in the international practice (bathymetry and hydrology, productivity, fish fauna and fishery, pollution, socio-economy, governance). The specific features of each ecosystem are established and their description in the geographical boundaries of seas is legitimated.