Zmiany u podstaw sieci troficznej w południowym Bałtyku pod wpływem czynników antropogenicznych: opracowanie istniejącej w MIR-PIB bazy danych produkcji pierwotnej, fitoplanktonu i bakterioplanktonu

Zmiany u podstaw sieci troficznej w południowym Bałtyku pod wpływem czynników antropogenicznych: opracowanie istniejącej w MIR-PIB bazy danych produkcji pierwotnej, fitoplanktonu i bakterioplanktonu

Kierownik zadania: mgr Janina Kownacka

Zakład Oceanografii Rybackiej i Ekologii Morza

Obecnie Morze Bałtyckie poddane jest dużej presji antropogenicznej. Do głównych zagrożeń dla ekosystemu bałtyckiego należą: eutrofizacja oraz ocieplenie klimatu. Powodują one zmiany w zespołach fitoplanktonu: głównego producenta pierwotnego i podstawy piramidy troficznej. W MIR-PIB istnieje baza danych od roku 1977 dla stężeń biogenów, koncentracji chlorofilu-a oraz produkcji pierwotnej, od 1987 roku dla składu zbiorowisk fitoplanktonu, a od 1996 dla liczebności bakterii i produkcji bakteryjnej. Statystyczne opracowanie ww. danych pozwoli na opisanie zmian w produkcji pierwotnej i zbiorowiskach fitoplanktonu w południowym Bałtyku, zidentyfikowanie istniejących trendów oraz powiązanie ich z czynnikami antropogenicznymi, jak eutrofizacja, skażenie wody morskiej substancjami niebezpiecznymi, wprowadzenie obcych gatunków glonów do basenu Morza Bałtyckiego czy ocieplenie klimatu.

Biorąc pod uwagę, że zimą 2014 roku pojawił się wyjątkowo duży wlew słonej wody z Morza Północnego do Bałtyku, a jesienią 2015 roku miał miejsce powtórny, chociaż na nieco mniejszą skalę, ważnym wydaje się podjęcie obserwacji, w jaki sposób wlewy te wpłynęły na jakość środowiska i strukturę ekosystemu, a w tym fitoplanktonu. Celem projektu jest zatem:

  • sprawdzenie występowania trendów wieloletnich badanych zmiennych oraz oszacowanie wpływu zmian środowiskowych na produkcję pierwotną oraz biomasę i skład gatunkowy zbiorowisk fitoplanktonu;
  • obserwacja konsekwencji wlewu z zimy 2014 i jesieni 2015 roku;
  • obserwacja dynamiki sezonowych zmian zespołu planktonowego (fito-, zoo-, nano-, bakterioplnkton) na stacji brzegowej Sopot molo w okresie 2013-2015.

Do chwili obecnej zrealizowano już etap przygotowania poszczególnych baz danych do analiz. Przeprowadzono analizy statystyczne danych fitoplanktonowych, harmonizację wszystkich danych MIR-PIB oraz próbę uzupełnienia ich przez dane Państwowego Monitoringu Środowiska. Posłużą one do oszacowania wpływu środowiska na czynniki biotyczne oraz opisania wieloletnich trendów rządzących tymi zmianami.

Na danych fitoplanktonowych z Zatoki Gdańskiej i Bałtyku Południowego przetestowano wskaźniki fitoplanktonowe. Testowanie to ma wykazać, czy dany wskaźnik nadaje się do zastosowania, jako miernik jakości stanu środowiska Bałtyku. Wskaźnikami tymi są:

  • Ratio of diatoms and dinoflagellates;
  • Seasonal succession of functional phytoplankton groups;
  • Phytoplankton community composition as a food web indicator.

Wyniki testowania wskaźników fitoplanktonowych zostały wykorzystane do przygotowania raportu dla GIOŚ opisującego obecny stan środowiska Basenu Gdańskiego, który posłuży do udziału Polski w projekcie HELCOM HOLAS II, dotyczącym opracowania wskaźników oceny stanu środowiska Morza Bałtyckiego.

Na danych chlorofilowych z Zatoki Gdańskiej i Bałtyku Południowego sprawdzono jakość i stan środowiska, wyznaczając okresy referencyjne dla szacowania dobrego stanu środowiska GES. Wyznaczone okresy referencyjne posłużą do łatwiejszej interpretacji wartości GES dla wskaźników fito- i zooplanktonowych w Basenie Gdańskim i Bornholmskim.

W wyniku obserwacji dynamiki fluktuacji fito- i zooplanktonowych na stacji brzegowej Sopot-molo rozpoznano nowe (allochtoniczne) dla Zatoki Gdańskiej i Bałtyku gatunki zooplanktonowe.

Wstępna analiza baz danych MIR-PIB w zakresie fitoplanktonu, chlorofilu i produkcji pierwotnej oraz parametrów fizyko-chemicznych rozpoczęta w 2015 roku, była kontynuowana w 2016 roku przy zastosowaniu bardziej zaawansowanych metod statystycznych. Ostateczne wyniki analiz zostaną opublikowane w punktowanych czasopismach naukowych.

sieci2

Zestaw do przygotowania preparatu mikroskopowego do analizy próby fitoplanktonowej przy użyciu mikroskopu odwróconego metodą Utermöhl ‚a

sieci3

Porównanie krzywych referencyjnych dla sinic przy zastosowaniu różnych okresów referencyjnych (1984-2006 – początkowe lata badań – lewy rysunek, 1984-2014 – cały okres badań – prawy rysunek). EQR – stopień wpasowania się punktów z okresu testowego 2007-2012(2013) w oba zakresy referencyjne.

 

sieci1