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

Dotacja MNiSW 2017 (kontynuowany)

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-, bakterioplankton) 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 miało wykazać, czy dany wskaźnik nadaje się do zastosowania jako miernik jakości stanu środowiska Bałtyku. Wskaźnikami tymi były:

  1. Ratio of diatoms and dinoflagellates;
  2. Seasonal succession of functional phytoplankton groups;
  3. 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. Spośród wymienionych wskaźników tylko Ratio of diatoms and dinoflagellates i Seasonal succession of functional phytoplankton groups zostały zaakceptowane w projekcie HELCOM HOLAS II. W 2017 roku podjęto zatem prace nad aktualizacją waloryzacji zespołu fitoplanktonowego w Basenie Gdańskim, z uwzględnieniem tych wskaźników.

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 i 2017 roku przy zastosowaniu bardziej zaawansowanych metod statystycznych. Ostateczne wyniki analiz zostaną opublikowane w punktowanych czasopismach naukowych.