ЦЕНТР мониторинга морских биоинвазий и балластных вод при Институте биологии моря им. А.В. Жирмунского

Проблема вселения видов входит в число важнейших экологических проблем конца ХХ века. За последние 50-60 лет в связи с бурным развитием судоходства участились случаи расселения видов с помощью судов в самые различные районы Мирового океана. Происходит вселение не только отдельных животных - иногда это глобальные перемены на уровне целых фаун. Этот процесс, в силу своей непредсказуемости, получил такое красноречивое название как «экологическая рулетка» (Carlton, Geller, 1993).
Масштабы явления:
результаты последствий биоинвазий
сравнимы с ущербом от международного терроризма!
Моллюск дрейссена вселился из Европы в Америку – ущерб системам охлаждения ТЭЦ $ 0,5 млрд. Убыток от вселения в Черное море американского гребневика – $ 0,24 млрд.
Виды-эмигранты из ДВ морей:
камчатский краб, мохнаторукий краб, гигантская устрица,
рапана, горбуша, пиленгас, бычок-ротан, звезда астерия
и мн. др.
ЧТО ЖЕ ВСЕЛИЛОСЬ В ЗАЛИВ ПЕТРА ВЕЛИКОГО?

Карта-схема основных районов исследования обрастания (в том числе потенциальных вселенцев) Институтом биологии моря в 1969-2007гг.
600 судов
300 гидротехнических сооружений
Экспериментальные работы 2005-2007 гг.

Основные методы исследования
Работа в сухом доке
В балластном танке судна
Экспериментальные пластины
В легководолазном снаряжении

В определении материала
участвовали специалисты высокой квалификации:
ИБМ ДВО РАН (Владивосток)
ТИНРО-Центр (Владивосток)
ДВГУ (Владивосток)
СПБ ГУ (Санкт-Петербург)
ЗИН РАН(Санкт-Петеррбург)
КИЭП ДВО РАН (Петропавловск-Камчатский)
МГУ (Москва)
ИнБЮМ (Севастополь, Украина)
ИМИ НЦНИ (Нячанг, СРВ)

ЦЕЛЕВАЯ КОМПЛЕКСНАЯ ПРОГРАММА ДВО РАН «БИОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ МОРЕЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»
Подпрограмма 2: «Проблемы биологических инвазий; разработка современных технологий мониторинга и защиты от обрастания судов и гидротехнических сооружений; организация системы экологического и государственного контроля балластных вод»
ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ МОРЯ ДВО РАН
Руководитель программы: академик, д. б. н. А.В. Адрианов
Руководитель подпрограммы: вед. н. с., д. б. н. А.Ю. Звягинцев
ВЛАДИВОСТОК
2007

Приазиатский вектор переноса
Массовые виды – вселенцы
Amphipoda – 1 вид
Cirripedia – 1 вид
Decapoda – 1 вид
Hydrozoa – 3 вида
Polychaeta – 3 вида

Транстихоокеанский вектор переноса
Массовые виды – вселенцы
Bryozoa – 3 вида
Cirripedia – 1 вид
Polychaeta – 1 вид
Tunicata - 1 вид

Группы видов-интродуцентов, находящихся на разных стадиях акклиматизации в зал. Петра Великого (график - гипотетическая кривая количественного развития вселенца в новом ареале по: Зенкевич, 1940).
I стадия внедрения и малозаметного развития
Только интродукция, мало шансов на развитие
II стадия «экологического взрыва»
VIII стадия
Натурализовав-
шиеся виды
Результаты многолетних исследований группы обрастания ИБМ

Экспертная оценка числа массовых видов – вселенцев в зал. Петра Великого

Hydroides elegans
Molgula manhattensis
Bugula californica
Чужеродные виды в зал. Петра Великого
Amphibalanus improvisus

Чужеродные виды в зал. Петра Великого
Pseudopotamilla occelata
Haliotis (Nordotis) discus
Perinereis aibuhitensis

Danger for aquaculture!
Ciona intestinalis (in Canada)
Ciona savignyi is already
in Peter the Great Bay
В заливе Восток недавно обнаружен вселенец Ciona savignyi, представляющий собой реальную опасность для марикультуры

Построена модель биоинвазии морских организмов верхних отделов шельфа (на примере Balanus amphitrite (Darwin, 1854)
Прогноз пространственно-временного распределения Balanus amphitrite на побережье Японии, Кореи и южного Приморья за период 1952 – 2010 годы. Гистограмма модельного распределения числа участков побережья Японии, Кореи и южного Приморья, где за период 1952 – 2010 годы был впервые встречен Balanus amphitrite

Мы прогнозируем вселение асцидии Polyandrocarpa zorritensis в зал. Петра Великого (вслед за Molgula manhattensis, места их находок в Японии практически совпадают)

Ожидаем вселение Balanus
glandula в зал. Петра Великого

БАЛЛАСТНЫЕ ВОДЫ
Морские перевозки невозможны без использования балластировки судов. Ежегодно в балластных танках судов переносится около 10 млрд. тонн воды, в которых зарегистрировано около 7000 видов водных организмов, которые могут представлять собой серьезную угрозу морским экосистемам, экономике и даже здоровью людей. Этот факт признан не только Международной морской организацией, но и Всемирной организацией здравоохранения.
В настоящее время идет многолетняя реализация совместного проекта Глобального экологического фонда, программы по развитию ООН и Международной морской организации (ГЭФ, ПРООН, ИМО) по устранению барьеров на пути организации управления судовыми балластными водами и контроля за ними в развивающихся странах – программы ГлоБалласт.

Число вселенцев, обнаруженных
в демонстрационных центрах программы ГлоБалласт во время базовых исследований:
Китай – 4
Индия – 1
Иран – 1
ЮАР – 8 (4 впервые)
Бразилия – 1
Украина – 29 (19 впервые)
Издана серия монографий Одесского отделения ИнБЮМ НАН Украины
РОССИЯ (демонстрационных центров нет) – 17
Только макрообрастание!
(Институт биологии моря ДВО РАН, Владивосток)
Сейчас общий список отмеченных нами видов-интродуцентов в ДВ морях России увеличился до 48

е
д
г
Потенциально токсичные виды фитопланктона, обнаруженные в балластном танке теплохода TIMBER STAR - динофлагелляты Dinophysis acuminata (г) - продуцент DSP и Prorocentrum cordatum (д,е) – продуцент гипатотоксина.

А Б
Структура зоопланктона (А) и Copepoda (Б) балластных вод ТХ «Timber Star» в июне 2007 г.
Фауна зоопланктона балластных вод танкера «Минотавр» имела тропическо –
субтропическую структуру

В зал. Восток (зал. Петра Великого) нами обнаружено массовое поселение рака-отшельника Diogenes nitidimanus Terao, 1913, нового вида для российских вод Японского моря. Исследование балластных вод танкера «Минотавр» на Российско-Китайской линии блестяще потвердило статус вселенца этого вида. В составе меропланктона из балластного танка найдена личинка D. nitidimanus

Кишечная палочка Escherichia coli
В балластных водах судов, прибывающих во Владивосток из стран АТР, содержание кишечной палочки многократно превышает нормативные требования, установленные Международной конвенцией 2004 года

Обнаруженные в балластных водах грибы родов Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Acremonium являются условно – патогенными и токсикогенными микроорганизмами, что является фактором экологического риска при биоинвазии данных микобионтов из других регионов в Дальневосточные моря России.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ БИОИНВАЗИЙ
В ходе ожидаемого экономического развития Приморского края последует резкое увеличение антропогенного пресса на прибрежные экосистемы залива Петра Великого. Как только начнет функционировать нефтепровод системы Восточная Сибирь – Тихий океан с объемом экспорта 80 млн. тонн нефти, более 800 супертанкеров дедвейтом 150-300 тысяч тонн в год будут транспортировать нефть из России, одновременно способствуя интродукции огромного числа видов-вселенцев. Личинки практически всех донных видов организмов, исчисляемые многими миллиардами особей, будут перевозиться из разных районов Мирового океана и выливаться в заливе Петра Великого с балластными водами супертанкеров, в то время как половозрелые особи в составе обрастания этих судов окажутся способными к размножению. Факт акклиматизации этих видов вполне реален и может привести к драматическим последствиям в составе бентосных и планктонных сообществ. Проблема биоинвазий с балластными водами супертанкеров и их возможных последствиях была отмечена губернатором Приморья на одной из конференций в 2005 г.

Специалисты Центра приняли участие в заседании рабочей группы WG-21 в г. Пусан, Южная Корея в марте 2008 г. В настоящее время список видов-вселенцев в дальневосточные моря России, находящихся на разных стадиях акклиматизации, включает 48 видов. В балластных водах судов на Российско-Японской и Российско-Китайской линиях обнаружено 45 видов микроводорослей, 24 вида зоопланктона, 22 вида меропланктона, 10 групп мейофауны, идентифицировано 24 вида из микроскопических мицелиальных грибов, в культуру из двух проб было выделено соответственно 28 и 12 морфологически отличающихся штамма бактерий – всего не менее 165 видов. Исследования продолжаются, в 2008 г. планируются работы по мониторингу вселенцев в балластных водах и обрастании коммерческих судов, а также в сообществах планктона и бентоса в заливе Петра Великого Японского моря.