Dynamika zgrupowań zooplanktonu w strefie marginalnej lodu w europejskiej Arktyce

Transkrypt

1 Dynamika zgrupowań zooplanktonu w strefie marginalnej lodu w europejskiej Arktyce Katarzyna Błachowiak-Samołyk VIII Konferencja Naukowa Instytutu Oceanologii PAN,

2 Arktyczna strefa marginalna lodu: Rejon przejściowy pomiędzy wodami otwartymi, a trwale pokrytymi przez lód, pod zmiennym wpływem mas wodnych pochodzenia atlantyckiego i arktycznego; Produktywny obszar morza, kluczowy dla funkcjonowania arktycznych ekosystemów morskich.

3 Ocieplenie Arktyki prowadzi do wycofywania się strefy marginalnej lodu i, w rezultacie, do przesuwania się na północ geograficznych zasięgów różnych gatunków planktonu (charakterystycznych dla morskich obszarów klimatu umiarkowanego)

4 Zooplankton - dobry indykator zmian klimatu i ich wpływu na ekosystem morski, a w dobie intensywnego zainteresowania Arktyką i kompilowania różnych danych niezbędnych dla lepszego zrozumienia aktualnych zmian oraz ustalenia punktów odniesienia dla przyszłego prognozowania, niezwykle istotny obiekt badań.

5 Blachowiak-Samolyk K., Kwasniewski S., Hop H., Falk-Petersen S. (28) Magnitude of mesozooplankton variability: A case study from the Marginal Ice Zone of the Barents Sea in spring. Journal of Plankton Research 3: Blachowiak-Samolyk K., Søreide J.E., Kwasniewski S., Sundfjord A., Hop H., Falk- Petersen S., Hegseth E.N. (28) Hydrodynamic control of mesozooplankton abundance and biomass in northern Svalbard waters (79-81N). Deep-Sea Research II 55: Błachowiak-Samołyk K. (28) Contrasting zooplankton communities (Arctic vs. Atlantic) in the European Arctic Marginal Ice Zone. Oceanologia, 5: Blachowiak-Samolyk K., Kwasniewski S., Richardson K., Dmoch K., Hansen E., Hop H., Falk-Petersen S., Thybo Mouritsen L. (26) Arctic zooplankton do not perform diel vertical migration (DVM) during periods of midnight sun. Marine Ecology Progress Series 38: Blachowiak-Samolyk K., Kwasniewski S., Dmoch K., Hop H., Falk-Petersen S. (27) Trophic structure of zooplankton in the Fram Strait in spring and autumn 23. Deep-Sea Research II 54:

6 Rejon badań: Morze Barentsa, Cieśnina Frama, rejon na północ od archipelagu Svalbard N N Storbanken N Arctic water Atlantic water km Map presentation: Norw egian Polar Institut e E E E E

7 Materiał (MARINOK): 8 stacji pomiarowych dwa równoległe transekty w centralnej części Morza Barentsa (wiosna 1999) stacje reprezentatywne dla wód otwartych, pokrytych lodem w 1%, 5% i 1% na każdej ze stacji próby zebrano w cyklu dobowym (po 5 poborów) Blachowiak-Samolyk K. et al. (28) Magnitude of mesozooplankton variability: A case study from the Marginal Ice Zone of the Barents Sea in spring. JPR 3:

8 Analiza reprezentatywności pojedynczego pomiaru liczebności zooplanktonu w porównaniu z większą ilością powtórzeń (5 replikacji) przy stosowanych współcześnie standardowych metodach poboru materiału. Blachowiak-Samolyk K. et al.. (28) Magnitude of mesozooplankton variability: A case study from the Marginal Ice Zone of the Barents Sea in spring. JPR 3:

9 Statystycznie istotne różnice pomiędzy liczebnością i składem jakościowym zooplanktonu z wód otwartych, a tym z obszarów zalodzonych ; mała zmienność (stopień podobieństwa na poziomie 8-9%) w obrębie powtórzeń (replikacji) należących do tej samej stacji. Blachowiak-Samolyk K. et al. (28) Magnitude of mesozooplankton variability: A case study from the Marginal Ice Zone of the Barents Sea in spring. JPR 3:

10 Negatywna korelacja pomiędzy liczebnością najliczniejszego, kosmopolitycznego gatunku Oithona similis a różnorodnością gatunkową całego zooplanktonu (model GLM, CANOCO). Dowód, że jeden dominujący gatunek może kształtować poziom różnorodności całego zespołu zooplanktonowego. Blachowiak-Samolyk K. et al.. (28) Magnitude of mesozooplankton variability: A case study from the Marginal Ice Zone of the Barents Sea in spring. JPR 3:

11 Materiał (On Thin Ice) WIOSNA 23: szelf (45); stok kontynentalny (411 & 441); stacje głębokowodne (Sofiadjupet, 419). JESIEŃ 23: szelf (Norskebanken, N1, Erik Eriksen Strait, EE-4, Rijpfjorden R1, R2, N of Storoya, Ice1); stok kontynentalny(flaket, FL1, FL2, Hinlopen, st. H); stacje głębokowodne (N2, N3, Ice 3). Blachowiak-Samolyk K. et al. (28) Hydrodynamic control of mesozooplankton abundance and biomass in northern Svalbard waters (79-81N). DSR II 55:

12 RDA biomasa zooplanktonu (DM m -2 ) Zmienność zooplanktonu uwarunkowana była przez: sezon (18.4%), głębokość morza (19.8%), temperaturę i zasolenie (12.8%).

13 RDA liczebność zooplanktonu (osob. m -3 ) Zmienność zooplanktonu uwarunkowana była przez: zasolenie (21%), temperaturę (15%), zakwit glonów (8%), głębokość warstwy poboru (5%) oraz koncentracja chlorofilu (4%).

14 T T Atlantic group L.hel C.fin. F.bor Oiko M.ovum Pseudo O.atl. T.longi A.digit E.hamata Bottom Ostrac Paraeu Scolec. G.ten M.longa G.bre H.nor Mormon. Spino. S layer S.bre S.anta S.elong S.long A.rost A.min Aet.juv S.mag deep water species C.hyper B.cucu. C.glac Sagitta C.lim.v A.lauren C.lima. Sarsia A.laur.l Arctic group Blachowiak-Samolyk K. et al. (28) Hydrodynamic control of mesozooplankton abundance and biomass in northern Svalbard waters (79-81N). DSR II 55:

15 Błachowiak-Samołyk K. (28) Contrasting zooplankton communities (Arctic vs. Atlantic) in the European Arctic Marginal Ice Zone. Oceanologia, 5:

16 Wyłonienie (analiza redundancji) zespołów gatunków typowo atlantyckich i arktycznych, a następnie na podstawie udziału procentowego tych zgrupowań w całym zooplanktonie, ustalenie 4- stopniowych wskaźników atlantyckich oraz arktycznych w każdej z trzech analizowanych warstw morza (powierzchniowej, pośredniej i głębokiej) i porównanie z charakterystyką hydrologiczną odpowiednich warstw. Błachowiak-Samołyk K. (28) Contrasting zooplankton communities (Arctic vs. Atlantic) in the European Arctic Marginal Ice Zone. Oceanologia, 5:

17 Wnioski: Możliwa jest dokładna ocena wpływu parametrów fizycznych i biologicznych na strukturę zooplanktonu. Zooplankton warstwy pośredniej (5-2m) najlepiej odzwierciedla reżim hydrologiczny rejonu badań. Błachowiak-Samołyk K. (28) Contrasting zooplankton communities (Arctic vs. Atlantic) in the European Arctic Marginal Ice Zone. Oceanologia, 5:

18 Testowanie hipotezy o występowaniu migracji dobowych zooplanktonu w czasie wiosny/lata polarnego (maj 1999) Przegląd danych literaturowych dotyczących wędrówek dobowych Blachowiak-Samolyk K. et al. (26) Arctic zooplankton do not perform diel vertical migration (DVM) during periods of midnight sun. Marine Ecology Progress Series 38:

19 depth [m] individuals m individuals m depth [m] individuals m depth [m] depth [m] individuals m depth [m] depth [m] individuals m individuals m depth [m] individuals m depth [m] individuals m Calanus finmarchicus time [hour] time [hour] 8:3 14: 2: 2: 8: 1:4 8: 14:2 2: 2: A B time [hour] time [hour] 11:2 17:4 :1 6: 11:15 11:3 17:45 23:3 5:3 11: A B5 time [hour] time [hour] 2: 2:15 8:2 14:15 19:45 23:2 5:1 11:3 17:3 23: A B51 3 time [hour] time [hour] 3:15 9:15 15:1 21:15 3: 6: 12:1 18: : 6: A B Blachowiak-Samolyk K. et al. (26) Arctic zooplankton do not perform diel vertical migration (DVM) during periods of midnight sun. Marine Ecology Progress Series 38:

20 WNIOSKI Brak migracji dobowych zooplanktonu w centralnym Morzu Barentsa w okresie iluminacji dnia polarnego. Analiza regresji wieloczynnikowej potwierdziła preferencje arktycznego gatunku - Calanus glacialis - do zajmowania głębszych warstw morza na stacjach lodowych, gdy w tym samym czasie atlantycki C. finmarchicus koncentrował się znacznie dalej od krawędzi lodu. Blachowiak-Samolyk K. et al. (26) Arctic zooplankton do not perform diel vertical migration (DVM) during periods of midnight sun. Marine Ecology Progress Series 38:

21 mg DW m -2 mg DW m-2 Biomasa zooplanktonu (mg DW m-2) Cieśniny Frama z podziałem na poziomy troficzne (wiosna i jesień 23) May 23 August Ice Ia Ice Ib Ice II station N1 Flaket 2 Flaket 1 N 2 N3 Ice 3 station predators omnivores herbivores Blachowiak-Samolyk K. et al. (27) Trophic structure of zooplankton in the Fram Strait in spring and autumn 23. Deep-Sea Research II 54:

22 WNIOSKI Wiosną dominował zooplankton roślinożerny, podczas gdy jesienią wszystkożerny, co potwierdziło naturalną sekwencję dominacji poszczególnych poziomów troficznych w ciągu sezonu wegetacyjnego w Arktyce. Rozpatrując pionowe rozmieszczenie w obu sezonach, roślinożerna frakcja zooplanktonu skoncentrowana była tuż przy powierzchni (-2m) natomiast wszystkożerna zdominowała niższą warstwę w kolumnie wody (2-5m). Maksimum liczebności drapieżnego zooplanktonu odnotowano w warstwie powierzchniowej - wiosną, natomiast w głębszej - jesienią. Blachowiak-Samolyk K. et al. (27) Trophic structure of zooplankton in the Fram Strait in spring and autumn 23. Deep-Sea Research II 54:

23

24 Dziękuję za uwagę