Fisheries productivity of seamounts, regularities in their formation and rational use

Abstract

На примере подводных гор, расположенных в субтропической и антарктической зонах Индийского океана, исследованы закономерности формирования промысловой продуктивности, позволившие объяснить синоптическую и межгодовую изменчивость промысловой обстановки. Рассмотрены гидрофизические и гидродинамические процессы, используя информацию, собранную во время ведения промысла на антарктических банках Обь и Лена и на банке «150» Западно-Индийского хребта. Сделан вывод, что в Мировом океане распространена возможность преобразования топографического вихря в «гидродинамическую ловушку», способную не только улавливать пелагический макрозоопланктон из набегающего потока, но и транспортировать его к вершинам или склонам подводных гор, скапливая его в местах контакта «ловушки» со склонами поднятий и обеспечивая благоприятные для нагула скоплений донных рыб условия. Предпосылкой этому является наличие тонкой структуры пограничного слоя, который формируется или в условиях «двойной диффузии», что свойственно антарктической структуре вод, или при конвекции в виде «солевых пальцев», что свойственно субтропической структуре. В обоих случаях наблюдается разнонаправленный вклад вертикальных градиентов температуры и солености в градиент плотности. Происходящие при развитии дрейфовых течений периодические отрывы «ловушек» от порождающих их подводных гор, неблагоприятно сказывающиеся на промысловой обстановке, способствуют постоянному обновлению кормовой базы рыб, позволяя существовать на поднятиях их промысловым популяциям. Рекомендуется краткосрочное прогнозирование особенностей атмосферной циркуляции, а также учет данных о критических скоростях и направлениях ветра, при которых происходят эти отрывы. Указано, что на шельфовых банках антарктических морей, кроме синоптической изменчивости, может наблюдаться и межгодовая, при которой в отдельные годы из-за отсутствия в придонном слое относительно теплых промежуточных вод шельфовая водная масса однородна и топографический вихрь не получает необходимого для ловушки вертикального развития, так как изначально отсутствуют предпосылки для формирования тонкой структуры пограничного слоя и включения в вертикальное развитие вихря внутрислойного конвективного перемешивания.

Regularities in fishery productivity formation were studied using the example of the seamounts, situated in the Subtropical and Antarctic zones of the Indian Ocean; they made it possible to explain synoptic and interannual variability of fishing conditions. Hydrophysical and hydrodynamic processes were considered, using the data, collected while conducting fisheries on the Antarctic banks Ob and Lena, and on the bank «150» of the West-Indian Ridge. It was concluded that, in the World Ocean, there is a possibility of transformation of a topographic vortex into a «hydrodynamic trap», which can not only capture pelagic mesoplankton from incoming flow, but also transport it to summits and slopes of the seamounts, aggregating it in the places, where a «trap» contacts with elevation slopes, providing conditions for feeding the bottom fish species aggregations. Fine structure of a boundary layer, formed either in «double diffusion» conditions (typical for the Antarctic water structure) or under the condition of «salt fingers» convection (typical for the Subtropical water structure), is considered as an important precondition for the described state. In both cases, multidirectional input of temperature and salinity lapse rates into density gradient can be observed. Occasional separations of «traps» from the seamounts generating them occur with the development of drift currents and affect negatively fisheries conditions; however, they facilitate constant replenishment of fish feed supply, making their commercial populations possible to exist on the elevations. It is recommended to do short-term forecasts of the atmospheric circulation peculiarities as well as consider the data on wind critical velocities and directions, which these separations occur under. It is shown that on the shelf banks of the Antarctic seas, interannual variability can occur beside a synoptic one. In the case of interannual variability, there can be years, when a topographic vortex does not demonstrate its vertical development, necessary for a «trap» formation. This is explained by the absence of relatively warm boundary waters in the bottom layer, resulting in homogeneity of shelf water masses; thus, leading to the absence of preconditions to form boundary level fine structure and include intralayer convective overturn in the vertical development of a vortex.