Formation of ecosystem services in the Black and Azov seas: taxonomic and functional structure of hydrobionts, assessment methods, and ecosystem based management
##plugins.themes.ibsscustom.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.ibsscustom.article.details##
Abstract
The semi-enclosed marine ecosystems of the Black Sea and the Sea of Azov are characterized by high sensitivity to anthropogenic and climatic impacts, making them model objects for studying the relationships between taxonomic structure, the functional organization of communities, and the formation of ecosystem services. Based on an analysis of literature from 2015–2025, approaches to the qualitative and quantitative assessment of ecosystem services are systematized, and the role of taxonomic and functional components of biota in their provision is analyzed. The main limiting factors are identified: eutrophication, biological invasions, river flow regulation, and military actions; ways to mitigate their impact within the framework of an ecosystem approach to marine resource management are also considered. Close attention is paid to the deep-water communities of the Black Sea’s anoxic zone, the bioturbation activity of macrozoobenthos, and the specific features of ecosystem service formation in the Sea of Azov in the context of implementing the ”Strategy for the Sustainable Development of the Azov Region until 2040.” It is shown that the functional organization of benthic communities is a determining factor in maintaining regulating and supporting services. The evolutionarily established euryhalinity and eurythermality of native species ensure a high restoration potential of the ecosystems. Significant data gaps are identified: the lack of unified regional methodologies for service assessment and the fragmented nature of information on the functional organization of the pelagic zone and abyssal areas. The necessity of transitioning from protecting individual biotopes to managing ecosystem service flows based on quantitative characteristics of community functional activity is substantiated.
Authors
References
Болтачев А. Р., Карпова Е. П. Современная структура и динамика сообществ рыб прибрежной зоны юго-западного Крыма на примере бухты Казачья // Труды Карельского научного центра РАН. – 2018. – № 4. – С. 23–35. – http://dx.doi.org/10.17076/them802
Болтачева Н. А., Мазлумян С. А. Линейный рост и продолжительность жизни моллюска Chamelea gallina (Bivalvia: Veneridae) в Чёрном море // Экология моря / НАН Украины, Ин-т биологии юж. морей им. А. О. Ковалевского. –Севастополь : ИнБЮМ, 2001. – Вып. 55. –С. 50–52. – https://repository.marine-research.ru/handle/299011/4385
Войкина А. В., Бугаев Л. А., Кириченко О. В., Цибульская М. А., Ружинская Л. П., Белоусов В. Н., Сергеева С. Г., Лисовская В. В., Мосесьян Г. В. Сезонная динамика содержания общих липидов в теле хамсы Engraulis encrasicolus (Linnaeus, 1758) в период 2017–2020 гг. // Труды АзНИИРХ. – 2021. – Т. 3. – С. 42–50. – https://elibrary.ru/bfqdyn
Войкина А. В., Бугаев Л. А., Негода С. А., Кириченко О. В., Юрченко К. А. Физиолого-биохимическое состояние хамсы Engraulis encrasicolus (Linnaeus, 1758) в Азово-Черноморском бассейне в период 2020–2022 гг. // Труды АзНИИРХ. – 2023. –Т. 4. – С. 28–35.
Грезе И. И. Амфиподы Чёрного моря и их биология. – Киев : Наук. думка, 1977. – 155 с. – https://repository.marine-research.ru/handle/299011/5661
Грезе В. Н. Биопродукционная система Чёрного моря и её функциональная характеристика // Гидробиологический журнал. – 1979. – Т. 15, № 4. –С. 3–9. – https://repository.marine-research.ru/handle/299011/11016
Егоров В. Н., Артемов Ю. Г., Гулин С. Б. Метановые сипы в Чёрном море: средообразующая и экологическая роль / НАН Украины, Ин-т биологии юж. морей им. А. О. Ковалевского ; под ред. Г. Г. Поликарпова. –Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011. – 405 с. – https://repository.marine-research.ru/handle/299011/7684
Егоров В. Н., Гулин С. Б., Поповичев В. Н. [и др.]. Биогеохимические механизмы формирования критических зон в Чёрном море в отношении загрязняющих веществ // Морской экологический журнал. – 2013. – Т. 12, № 4. – С. 5–26. – https://repository.marine-research.ru/handle/299011/1305
Куражковский Ю. Н. Очерки природопользования. – Москва : Мысль, 1969. – 267 с.
Куцын Д. Н., Самотой Ю. В. Возраст и рост атерины Atherina boyeri (Atherinidae) из акватории юго-западного Крыма (Чёрное море) // Вопросы ихтиологии. –2020. – Т. 60, № 3. – С. 309–316. – https://doi.org/10.31857/S004287522003011X
Куцын Д. Н., Тамойкин И. Ю., Самотой Ю. В., Дончик П. И. Возраст, рост и созревание каменного окуня Serranus scriba (Serranidae) Чёрного моря у берегов Крыма // Вопросы ихтиологии. – 2023. – Т. 63, № 5. – С. 545–553. – https://doi.org/10.31857/S0042875223050077
Малахова Л. В., Скуратовская Е. Н., Малахова Т. В., Лобко В. В. Связь интегрального биохимического индекса и содержания хлорорганических ксенобиотиков в печени морского ерша Scorpaena porcus (Linnaeus, 1758) в севастопольской морской акватории // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. – 2020. – Т. 13, № 4. –С. 387–409. – https://doi.org/10.17516/1997-1389-0335
Матишов Г. Г., Григоренко К. С. Течения Азовского моря в период маловодья Дона // Океанология. –2021. – T. 61, № 2. – C. 198–208. – https://doi.org/10.31857/S0030157421020131
Матишов Г. Г., Дашкевич Л. В., Кириллова Е. Е. Цикличность климата в регионе Азовского моря // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. – 2021. – Т. 498, № 1. – С. 436–440. – https://doi.org/10.31857/S2686739721050091
Мильчакова Н. А., Миронова Н. В., Рябогина В. Г. Морские растительные ресурсы // Промысловые биоресурсы Чёрного и Азовского морей / под ред. В. Н. Еремеева [и др.]. – Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011. – С. 117–139.
Муханов В. С., Рылькова О. А., Чурилова Т. Я., Сахонь Е. Г., Пименов Н. В. Структура и сезонная трофодинамика пикофитопланктона в Севастопольской бухте и сопредельных водах Чёрного моря // Микробиология. –2016. – Т. 85, № 5. – С. 553–561. – https://doi.org/10.7868/S0026365616050128
Неврова Е. Л., Снигирева А. А., Петров А. Н., Ковалева Г. В. Руководство по изучению морского микрофитобентоса и его применению для контроля качества среды / под ред. А. В. Гаевской. –Севастополь ; Симферополь : Н. Оріанда, 2015. – 176 с. – https://repository.marine-research.ru/handle/299011/1395
Петров А. Н. Реакция прибрежных макробентосных сообществ Чёрного моря на органическое обогащение донных отложений // Экология моря / НАН Украины, Ин-т биологии юж. морей им. А. О. Ковалевского. – Киев : Наук. думка, 2000. – Вып. 51. –С. 45–51. – https://repository.marine-research.ru/handle/299011/4297
Ревков Н. К. Особенности колонизации Чёрного моря недавним вселенцем – двустворчатым моллюском Anadara kagoshimensis (Bivalvia: Arcidae) // Морской биологический журнал. – 2016. – Т. 1, № 2. – С. 3–17. –https://doi.org/10.21072/mbj.2016.01.2.01
Ревков Н. К. Действительно ли так опасен недавний вселенец в Азово-Черноморский бассейн двустворчатый моллюск Anadara kagoshimensis? // Эко-системы. – 2024. – № 39. – С. 127–147. – https://doi.org/10.29039/2413-1733-2024-39-127-147
Сафранов Т. А., Берлінський М. А., Ель Хадрі Ю., Сліже М. О. Оцінка екосистемних послуг північно-західної частини Чорного моря: стан, проблеми та перспективи // Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Сер.: Геологія. Географія. Екологія. – 2022. – Вип. 56. – С. 255–263. – https://doi.org/10.26565/2410-7360-2022-56-19
Солдатов А. А., Андреенко Т. И., Головина И. В. Особенности тканевого метаболизма у анадары и черноморской мидии: сравнительные исследования // Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906): функциональные аспекты инвазии в Азово-Черноморский регион / отв. ред.: А. А. Солдатов, Н. К. Ревков. – Севастополь ; Москва : Т-во науч. изд., 2025. –Гл. 6.1. – С. 60–64.
Солдатов А. А., Андреенко Т. И., Головина И. В., Сысоева И. В., Сысоев А. А. Особенности тканевого метаболизма у анадары в условиях острой экспериментальной аноксии // Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906): функциональные аспекты инвазии в Азово-Черноморский регион / отв. ред.: А. А. Солдатов, Н. К. Ревков. – Севастополь ; Москва : Т-во науч. изд., 2025. –Гл. 6.2. – С. 65–75.
Солдатов А. А., Андреенко Т. И., Кухарева Т. А., Андреева А. Ю., Кладченко Е. С. Активность каталазы и супероксиддисмутазы в эритроцитах и уровень метгемоглобина в крови морского ерша Scorpaena porcus (Linnaeus, 1758) в условиях острой гипоксии // Биология моря. – 2021. – Т. 47, № 4. – С. 262–269. – https://doi.org/10.31857/S0134347521040124
Сорокин Ю. И. Чёрное море: природа, ресурсы. – Москва : Наука, 1982. – 216 с.
Степаньян О. В. Макрофитобентос в больших экосистемах южных морей России // Известия РАН. Серия географическая. – 2020. – Т. 84, № 2. – С. 228–238. – https://doi.org/10.31857/S2587556620020132
Стратегия устойчивого развития Приазовья до 2040 года : утв. распоряжением Правительства Рос. Федерации от 29 дек. 2025 г. № 4140-р. – Москва : Правительство РФ, 2025. – 58 c.
Фроленко Л. Н., Живоглядова Л. А. Состояние сообществ Chamelea gallina и Pitar rudis в северо-восточной части Чёрного моря осенью 2019 г. // Водные биоресурсы и среда обитания. – 2020. – Т. 3, № 3. – С. 45–55. – https://doi.org/10.47921/2619-1024_2020_3_3_45
Чесалин М. В. Определение возраста азовской хамсы Engraulis encrasicolus maeoticus (Engraulidae) на основе анализа изображений отолитов // Вопросы ихтиологии. – 2023. – Т. 63, № 3. – С. 292–301. – https://doi.org/10.31857/S0042875223030050
Anufriieva E. V., Shadrin N. V. The swimming behavior of Artemia (Anostraca): new experimental and observational data // Zoology. –2014. – Vol. 117, iss. 6. – P. 415–421. – https://doi.org/10.1016/j.zool.2014.03.006
Barbier E. B. Marine ecosystem services // Current Biology. – 2017. –Vol. 27, iss. 11. – P. R507–R510. – https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.03.020
Benefit Transfer of Environmental and Resource Values: A Guide for Researchers and Practitioners / eds: R. J. Johnston [et al.]. – Dordrecht : Springer, 2015. –582 p. – https://doi.org/10.1007/978-94-017-9930-0
BRIDGE-BS. Advancing Black Sea Research and Innovation for a Sustainable Blue Economy: Policy brief / Europ. Marine Board. – 2025. – URL: https://icbss.org/wp-content/uploads/2025/12/BridgeBS_PB1_EN_Web_v2.pdf (accessed: 26.12.2025).
BRIDGE-BS Final Conference presents key policy outcomes for a sustainable blue economy in the Black Sea region // Conference of Peripheral Maritime Regions. Balkan and Black Sea Comission. – 2025. – URL: https://cpmr-balkan-blacksea.org/regional-and-partners-news/bridge-bs-final-conference-presents-key-policy-outcomes-for-a-sustainable-blue-economy-in-the-black-sea-region/6997/ (accessed: 26.12.2025).
Bukvareva E., Zamolodchikov D., Grunewald K. National assessment of ecosystem services in Russia: Methodology and main problems // Science of the Total Environment. –2019. – Vol. 655. – P. 1181–1196. – https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.11.286
Chevalier S., Beauchard O., Teacă A., Begun T., Todorova V., Vandenbulcke L., Soetaert K., Grégoire M. A macrozoobenthic data set of the Black Sea northwestern shelf // Scientific Data. – 2025. – Vol. 12, no. 1. –Art. 957. – https://doi.org/10.1038/s41597-025-05311-2
Chevalier S., Beauchard O., Vandenbulcke L., Teaca A., Begun T., Todorova V., Soetaert K., Grégoire M. Trait modeling to predict benthic functions and vulnerabilities across Black Sea seascapes // Scientific Reports. –2025. – Vol. 15, no. 1. – Art. 39076. – https://doi.org/10.1038/s41598-025-24508-4
Churilova T., Suslin V., Sosik H. M., Efimova T., Moiseeva N., Moncheva S., Mukhanov V., Rylkova O., Krivenko O. Phytoplankton light absorption in the deep chlorophyll maximum layer of the Black Sea // European Journal of Remote Sensing. –2019. – Vol. 52, suppl. 1. – P. 123–136. – https://doi.org/10.1080/22797254.2018.1533389
Collins P. C., Carlsson J., Rowcroft P., Tibbles B. Ecosystem status of the deep Black Sea, soft sediment, benthic community // Marine Policy. –2016. – Vol. 73. – P. 216–223. – https://doi.org/10.1016/j.marpol.2016.07.016
Costanza R., d’Arge R., de Groot R., Farber S., Grasso M., Hannon B., Limburg K., Naeem S., O’Neill R. V., Paruelo J., Raskin R. G., Sutton P., van den Belt M. The value of the world’s ecosystem services and natural capital // Nature. –1997. – Vol. 387, no. 6630. – P. 253–260. – https://doi.org/10.1038/387253a0
Díaz S., Demissew S., Carabias J. [et al.]. The IPBES Conceptual Framework –connecting nature and people // Current Opinion in Environmental Sustainability. –2015. – Vol. 14. – P. 1–16. – https://doi.org/10.1016/j.cosust.2014.11.002
Díaz S., Pascual U., Stenseke M. [et al.]. Assessing nature’s contributions to people // Science. – 2018. –Vol. 359, no. 6373. – P. 270–272. – https://doi.org/10.1126/science.aap8826
Ecosystem Accounting // System of Environmental Economic Accounting : [site] / United Nations. – URL: https://seea.un.org/ecosystem-accounting (accessed: 26.12.2025).
Ecosystems and Human Well-Being: Health Synthesis : A Report of the Millennium Ecosystem Assessment / C. Corvalan, S. Hales, A. McMichael ; review eds: J. Sarukhán [et al.]. – Washington : Island Press, 2005. – 155 p.
Gostyukhina O. L., Andreenko T. I. Tissue metabolism and the state of the antioxidant complex in the Black Sea mollusks Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906) and Mytilus galloprovincialis (Lamarck, 1819) with different tolerances to oxidative s stress // Russian Journal of Marine Biology. –2019. – Vol. 45, no. 3. – P. 211–220. – https://doi.org/10.1134/S1063074019030039
Haines-Young R., Potschin M. B. Common International Classification of Ecosystem Services (CICES) V5.1 and Guidance on the Application of the Revised Structure. –Nottingham, UK : Fabis Consulting Ltd, 2018. – 53 p.
Ivanova P., Zlateva I., Dzhembekova N., Popov I., Raykov V., Dimitrov D., Mihova S., Raev Y., Stefanova K. A study of feasibility and detection sensitivity of environmental DNA for fish biodiversity monitoring and stock assessment in the Black Sea // Frontiers in Marine Science. –2025. – Vol. 12. – Art. 1648741. – https://doi.org/10.3389/fmars.2025.1648741
Krasheninnikova S., Shokurova I., Yakovenko V., Lee R. Features of phytoplankton changes in the Sevastopol and Karadag coastal areas (the Black Sea) in spring // Estuarine, Coastal and Shelf Science. – 2024. – Vol. 303. – Art. 108777. – https://doi.org/10.1016/j.ecss.2024.108777
Mace G. M., Norris K., Fitter A. H. Biodiversity and ecosystem services: a multilayered relationship // Trends in Ecology & Evolution. – 2012. –Vol. 27, iss. 1. – P. 19–26. – https://doi.org/10.1016/j.tree.2011.08.006
Matishov G., Balykin P., Ponomareva E., Sorokina M., Belaya M., Korchunov A. State of the fishing and the aquaculture in the southern seas of Russia in XXI century // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2021. – Vol. 937, no. 3. –Art. 032036. – https://doi.org/10.1088/1755-1315/937/3/032036
Odum E. P. Fundamentals of Ecology. –2nd ed. – Philadelphia : Saunders Co, 1959. –546 p.
Phillips R. C., Milchakova N. A. Seagrass ecosystems // Marine Ecological Journal. – 2003. – Vol. 2, no. 2. – P. 29–39. – https://repository.marine-research.ru/handle/299011/706
Revkov N. K., Boltacheva N. A., Timofeev V. A., Bondarev I. P., Bondarenko L. V. Macrozoobenthos of the Zernov’s Phyllophora field, northwestern Black Sea: species richness, quantitative representation and long-term variations // Nature Conservation Research. Заповедная наука. – 2018. – Vol. 3, no. 4. – P. 32–43. – https://doi.org/10.24189/ncr.2018.045
Ryabushko V. I., Gureeva E. V., Kapranov S. V., Prazukin A. V., Toichkin A. M., Simokon M. V., Bobko N. I. Element composition of several marine macrophytes (Crimea, Black Sea) and correlations with the element abundances in sediments and seawater // Environmental Research. – 2024. –Vol. 257. – Art. 119380 (14 p.). – https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.119380
Salihoglu B., Yücel M., Uygurer P. [et al.]. Implementing regional blue economy research and innovation strategies: a case study for the Black Sea // Frontiers in Marine Science. – 2024. – Vol. 11. – Art. 1409689. – https://doi.org/10.3389/fmars.2024.1409689
Schwantes A. M., Firkowski C. R., Affinito F., Rodriguez P. S., Fortin M.-J., Gonzalez A. Monitoring ecosystem services using essential ecosystem service variables // Frontiers in Ecology and the Environment. –2024. – Vol. 22, no. 8. – Art. E2792. – https://doi.org/10.1002/fee.2792
Shadrin N. V., Anufriieva E. V. Size polymorphism and fluctuating asymmetry of Artemia (Branchiopoda: Anostraca) populations from the Crimea // Journal of Siberian Federal University. Biology. –2017. – Vol. 10, no. 1. – P. 114–126. – https://doi.org/10.17516/1997-1389-0012
Shalagina N. E., Soldatov A. A., Gostyukhina O. L., Rychkova V. N. Effects of cold shock on the state of the antioxidant enzyme complex in tissues of Scorpaena porcus (L., 1758) // Biology Bulletin. – 2025. – Vol. 52. – Art. 385. –https://doi.org/10.1134/S1062359025610985
Soldatov A. A., Andreenko T. I., Kukhareva T. A., Andreeva A. Yu., Kladchenko E. S. Catalase and superoxide dismutase activity in erythrocytes and the methemoglobin level in blood of the Black Scorpionfish (Scorpaena porcus, Linnaeus, 1758) exposed to acute hypoxia // Russian Journal of Marine Biology. –2021. – Vol. 47, no. 4. – P. 283–289. – https://doi.org/10.1134/S106307402104012X
Shumilova O., Tockner K., Sukhodolov A. [et al.]. The destruction of the Kakhovka Dam and its long-term environmental consequences // Science. –2025. – Vol. 387, no. 6741. – https://doi.org/10.1126/science.adn8655
Vasechkina E. F., Rudneva I. I., Filippova T. A., Naumenko I. P., Parkhomenko A. V., Shaida V. G. Photosynthetic parameters of the seaweeds widely spread near the Crimean coast // Regional Studies in Marine Science. –2023. – Vol. 66. – Art. 103170. – https://doi.org/10.1016/j.rsma.2023.103170