ΜΕΛΕΤΗ ΜΕΣΟΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΥ ΣΤΑ ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΝΕΡΑ ΤΗΣ ΚΥΠΡΟΥ ΜΕ ΤΟ ZOOSCAN A STUDY OF MESOZOOPLANKTON IN THE COASTAL WATERS OF CYPRUS USING ZOOSCAN

Transcript

1 ΜΕΛΕΤΗ ΜΕΣΟΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΥ ΣΤΑ ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΝΕΡΑ ΤΗΣ ΚΥΠΡΟΥ ΜΕ ΤΟ ZOOSCAN Σαμουήλ-Rhoads Γ. 1, Ανδρέου A. 1, Φυττής Γ. 1, Estienne O., Λαζάρου Γ. 3, Φωτίου Θ., Αμπού Αλχαΐτζά Ρ. 3, Κονναρής Γ. 1, Ζωδιάτης Γ. 1 1 Ωκεανογραφικό Κέντρο, Πανεπιστήμιο Κύπρου, Τ.Θ. 537, 178 Λευκωσία, Κύπρος, rhoads.yianna@ucy.ac.cy UFR Sciences and Techniques, Univ. of Blaise Pascal Clermont II, 3, avenue Carnot - BP 185, 3 CLERMONT-FERRAND cedex, France 3 Τμήμα Βιολογικών Επιστημών, Πανεπιστήμιο Κύπρου, Τ.Θ. 537, 178 Λευκωσία, Κύπρος Τμήμα Βιολογίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Θεσσαλονίκη 51 Περίληψη Το ζωοπλαγκτόν είναι κρίσιμο για το οικοσύστημα των ωκεανών, υποστηρίζοντας τους θηρευτές, και ανακυκλώνοντας ενέργεια και ύλη. Παρά τη σπουδαιότητά τους, πολύ λίγα είναι γνωστά για τη βιοποικιλότητα, αφθονία, βιομάζα, και τη σύνθεση των πληθυσμών ζωοπλαγκτού στην Νότιο-Ανατολική λεκάνη της Λεβαντίνης, και ειδικά στα νερά της Κύπρου. Στην παρούσα εργασία, παρουσιάζονται τα προκαταρκτικά αποτελέσματα μελετών για το ζωοπλαγκτόν στα παράκτια νερά της Κύπρου. Αλλαγές στην αφθονία ζωοπλαγκτού, τη βιομάζα, και την βιοποικιλότητα, μελετήθηκαν σε παράκτιους σταθμούς στον κόλπο του Ακρωτηρίου. Η ανάλυση των δειγμάτων ζωοπλαγκτού έγινε χρησιμοποιώντας τον ειδικό ψηφιοποιητή εικόνας, ZooScan, η απόκτηση του οποίου πραγματοποιήθηκε με τη συνδρομή του CIESM. Η μελέτη αυτή είναι σημαντική για τον καθορισμό της βιοποικιλότητας και την παροχή πληροφοριών για την κατανόηση της οικολογίας σε αυτή την ολιγοτροφική περιοχή. Λέξεις κλειδιά: Λεβαντίνη, βιοποικιλότητα, αφθονία, δίκτυ WP, Zooscan. A STUDY OF MESOZOOPLANKTON IN THE COASTAL WATERS OF CYPRUS USING ZOOSCAN Samuel-Rhoads Y. 1, Andreou A. 1, Fyttis G. 1, Estienne O., Lazarou Y. 3, Fotiou T., Abu Alhaija R. 3, Konnaris G. 1, Zodiatis G. 1 1 Oceanography Centre, University of Cyprus, Τ.Θ. 537, 178 Λευκωσία, Κύπρος, rhoads.yianna@ucy.ac.cy UFR Sciences and Techniques, Univ. of Blaise Pascal Clermont II, 3, avenue Carnot - BP 185, 3 CLERMONT-FERRAND cedex, France 3 Department of Biological Sciences, University of Cyprus, Τ.Θ. 537, 178 Λευκωσία, Κύπρος Department of Biology, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki 51 Abstract Zooplankton is a critical component of the ocean ecosystem, supporting predators, and cycling energy and matter through the system. Despite their importance, very little is known about zooplankton biodiversity, abundance, biomass, and group composition in the South-Eastern Levantine Basin, and especially in the waters around Cyprus. We present here the preliminary results of studies for monitoring zooplankton in the Cyprus waters. Changes in zooplankton abundance, biomass, and biodiversity were studied at coastal stations in the Gulf of Akrotiri. Zooplankton samples were analyzed using the ZooScan instrument obtained with the support of CIESM. This study is important in determining zooplankton diversity in the area, and providing information towards understanding the ecology in these oligotrophic waters. Keywords: Levantine Basin, biodiversity, abundance, WP net, Zooscan.

2 1. Εισαγωγή Το ζωοπλαγκτόν διαδραματίζει ένα ουσιαστικό ρόλο στα υδάτινα οικοσυστήματα. Αποτελέι τροφή (λεία) για οικονομικά σημαντικά ψάρια, και θηρευτές της πρωτογενούς παραγωγής. Η δυναμική των πληθυσμών τους καθορίζει τη δομή οικοσυστήματος, ενώ την ίδια στιγμή η δυναμική τους επηρεάζεται από το μεταβαλλόμενο περιβάλλον. Μεταξύ των περιβαλλοντικών, αβιοτικών παραγόντων που επηρεάζουν τη χωρική και χρονική κατανομή των κοινοτήτων ζωοπλαγκτού, οι φυσικοί παράγοντες παίζουν σημαντικό ρόλο στις παράκτιες περιοχές (Hays et al., ; Isari et al., ; Koppelmann and Weikert, 7; Siokou-Frangou et al., 1998). Στη Μεσόγειο, οι συγκεντρώσεις φυτοπλαγκτού παρουσιάζουν μια συνεκτική κατανομή, στο χρόνο ή χώρο, η οποία σχετίζεται με τις περιβαλλοντικές συνθήκες (Estrada, 198). Επομένως το ζωοπλαγκτόν θεωρείται αντιπροσωπευτικός δείκτης μέτρησης της επιρροής των ανθρωπογενών μολύνσεων στα οικοσυστήματα (Beaugrand,, 5; Beaugrand and Ibanez, ; Hays et al., ). Επίσης το πλαγκτόν δεν αλιεύεται ούτε υφίσταται εμπορική εκμετάλλευση (Hays et al., ) άρα μπορούμε να υποθέσουμε ότι όποιες αλλαγές υφίστανται στον πληθυσμό οφείλονται στην επίδραση του περιβάλλοντος. Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό, είναι η μικρή διάρκεια ζωής του (Hays et al., ), αφού τα περισσότερα είδη πλαγκτόν συμπληρώνουν τον κύκλο ζωής τους σε μερικούς μήνες που σημαίνει ότι οι αλλαγές που εντοπίζονται ανά δείγμα είναι πρόσφατες αλλά και ότι οι αλλαγές που παρατηρούνται μπορούν γρήγορα να περάσουν στην επόμενη γενεά (Hays et al., ). Παρά τη σπουδαιότητά τους, πολύ λίγα είναι γνωστά για τη βιοποικιλότητα, αφθονία, βιομάζα, και τη σύνθεση των πληθυσμών ζωοπλαγκτού στην Νότιο-Ανατολική λεκάνη της Λεβαντίνης, και ειδικά στα νερά της Κύπρου. Η Λεκάνη της Λεβαντίνης, της Ανατολικής Μεσογείου, είναι μία από τις πιο ολιγοτροφικές περιοχές, με πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις θρεπτικών και χλωροφύλλης (LNLC) και μέση ετήσια πρωτογενή παραγωγή περίπου στο μισό της άκρως ολιγοτροφικής Θάλασσας των Σαργασσών (Tanaka et al., 7). Επιπλέον, η Λεβαντίνη παρουσιάζει ασυνήθη αναλογία νιτρικών:φωσφορικών (NO 3 /PO ), ιδιαίτερα στα βαθιά στρώματα, γύρω στο 8:1, που υπερβαίνει κατά πολύ την αναλογία του Redfield (1:1), που έχει ως αποτέλεσμα το θαλάσσιο οικοσύστημα να είναι τόσο περιορισμένο όσο και στερημένο από φώσφορο (Kress and Herut, 1991; Krom et al., 5). Οι όποιες αλλαγές στην πρωτοβάθμια παραγωγή σε αυτό το ultra-ολιγοτροφικό οικοσύστημα θα έχουν αρνητικές συνέπειες για το ζωοπλαγκτόν. Αρκετές μελέτες έχουν διερευνήσει τη κατανομή ζωοπλαγκτού στην ανατολική Μεσόγειο (Mazzochi et al., 1997; Siokou-Frangou et al., 1997; Uysal et al., ; Zervoudaki et al., ), αλλά καμία μελέτη δεν έχει επικεντρωθεί στους παράκτιους πληθυσμούς και στην παραλιακή οικολογία ζωοπλαγκτού στα Κυπριακά παράκτια ύδατα. Επομένως, είναι ζωτικής σημασίας να βελτιωθεί η κατανόηση της επίδρασης των κλιματικών αλλαγών στις ευάλωτες περιοχές των παράκτιων θαλάσσιων οικοσυστημάτων σε ολιγοτροφικές περιοχές. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να παρουσιάσει προκαταρκτικά αποτελέσματα που σχετίζονται με τις μεταβολές στην αφθονία του μεσοζωοπλαγκτού, τη βιομάζα, και την βιοποικιλότητα του στα παράκτια νερά της Κύπρου.. Μεθοδολογία ή Υλικά και Μέθοδοι.1 ΠΕΡΙΟΧΗ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑΣ Η δειγαμτοληψία πραγματοποιήθηκε με κάθετες σύρσεις του δικτύου στον κόλπο του Ακρωτηρίου στη Λεμεσό (Εικ. 1). Ο κόλπος, περιβάλλεται από τουριστικές παραλίες καθώς

3 επίσης από βιομηχανικές περιοχές, μεταξύ των οποίων και το κύριο λιμάνι της Κύπρου. Οι 1 σταθμοί στους οποίους γίνονται οι δειγματοληψίες βρίσκονται σε απόσταση μέχρι 5χμ από την παραλία. Στην περιοχή επικρατούν νότια θαλάσσια ρεύματα κατά μήκος του δυτικού άκρου του κόλπου για τα ανώτερα στρώματα της θάλασσας (μέχρι μ), κάτω από τα 5μ βάθος παρουσιάζονται κυρίως βόρια ρεύματα, ενώ στα βαθιά νερά εμφανίζονται κυρίως ασθενή ρεύματα (Zodiatis, προσ. επικοιν.). Συνθήκες ενεργού περιβάλλοντος ανάμειξης δημιουργούνται όταν παρουσιάζεται διάτμηση στα όρια των πρώτων 5μ της θαλάσσιας στήλης, λόγω των ισχυρών ρευμάτων αντίθετης κατεύθυνσης. Οι πρώτες δειγματοληψίες που θα παρουσιαστούν σε αυτή τη μελέτη έγιναν στις 3 Μαρτίου 1, ενώ ακολούθησαν μία οριζόντια στην περιοχή του υποθαλάσσιου βουνού Εκατέους στις 3 Μαΐου 11, και άλλες δύο κάθετες δειγματοληψίες στον κόλπο του Ακρωτηρίου στις 1 Ιουλίου 11 και στις 8 Σεπτεμβρίου 11. Εικ. 1: Οι δειγματοληψίες ζωοπλαγκτού γίνονται στον κόλπο του Ακρωτηρίου στη Λεμεσό, στα νότια παράλια της Κύπρου.. ΣΥΛΛΟΓΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΠΕΔΙΟΥ Η συλλογή δειγμάτων ζωοπλαγκτού που πραγματοποιήθηκε στις 3 Μαρτίου 1, έγινε με δίχτυ WP, πόρου γάζας μεγέθους μm, διαμέτρου στομίου 5 cm και συνολικού μήκους cm, σε συνολικά 1 παράκτιους σταθμούς στον κόλπο του Ακρωτηρίου στη Λεμεσό. Μέγιστο βάθος της κάθε δειγματοληψίας ήταν τα 5m. Σε κάθε σταθμό καταγράφτηκαν οι συντεταγμένες, το βάθος του βυθού και έγινε συλλογή δεδομένων θερμοκρασίας, αλατότητας πίεσης και βάθους χρησιμοποιώντας το αυτογραφικό CTD (Conductivity-Temperature-Depth) Seabird 19plus. Κατά τη δειγματοληψία το δίχτυ με το συλλεχτήρα και το ροόμετρο ασφαλίστηκε και έγινε κάθετη σύρση μέχρι και 1μ πάνω από το βυθό της θάλασσας ή 5μ στο μέγιστο. Το δείγμα από κάθε σταθμό συλλέχτηκε σε γυάλινο δοχείο 5mL, στο οποίο προστέθηκαν 5mL φορμαλδεΰδης (CH O ή HCHO) και θαλασσινό νερό. Αργότερα προστέθηκαν στα δοχεία δειγμάτων 1mL βόρακα νατρίου (sodium borate Na B O 7-1H O) για σταθεροποίηση του ph..3 ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΤΗΣ ZOOSCAN Το Zooscan, το οποίο αποκτήθηκε στα πλαίσια του προγράμματος MedZOO με την υποστήριξη του CIESM, αποτελεί ένα ιδιαίτερο εργαλείο που συνδέει τον υπολογιστή με ένα σαρωτή. Δημιουργήθηκε από τους Gaby Gorsky, Philippe Grosjean & Μarc Picheral στο

4 Laboratoire d Océanologie de Villefranche (L.O.V.). Το Zooscan δεν αποτελεί ένα απλό σαρωτή λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών που έχει, όπως είναι: η ανθεκτικότητά του σε υγρά (είναι αδιάβροχο), η ολοκληρωμένη αναφορά για την οπτική πυκνότητα, το ειδικό σύστημα φωτισμού που φέρει, οι ειδικές διαδικασίες βαθμονόμησης που χρησιμοποιεί, το ειδικό διαφανές πλαίσιο με σκοπό την καλύτερη εικόνα, ενώ παράλληλα προσφέρει δύο πολύ σημαντικά πλεονεκτήματα που περιλαμβάνουν την ανθρώπινη επαλήθευση σε κάθε βήμα της διαδικασίας και καλύτερα και γρηγορότερα αποτελέσματα από ότι οι παλαιότερες μέθοδοι με μικροσκόπιο (Εικ. ). Εικ. : Ο σαρωτής Zooscan εν ώρα χρήσης στο εργαστηριακό χώρο του Ωκεανογραφικού Κέντρου, Πανεπιστήμιο Κύπρου. Το Zooscan χρησιμοποιείται για να απεικονίσει το ζωοπλαγκτό και την παραπέρα καταμέτρηση, ταξινόμηση και αναγνώρισή του. Τα αποτελέσματα είναι άμεσα εξαρτημένα από τις παραμέτρους απεικόνισης που θα πρέπει να είναι ομοιογενείς για όλες τις σειρές δειγμάτων. Το πρόγραμμα που χρησιμοποιείται για τη σάρωση του ζωοπλαγκτού είναι το VUESCAN και δημιουργεί αρχεία _.PID. Η δημιουργία αυτών των αρχείων είναι διαδικασία που μπορεί να πιστοποιήσει την ποιότητα των εικόνων και των στοιχείων που αποκτήθηκαν με τη σάρωση. Στη συνέχεια ακολουθείται η διαδικασία Zooprocess, που είναι μια σειρά από μακροεντολές σε γλώσσα ImageJ. Αποτελεί μια σύνδεση ανάμεσα στο VUESCAN που δίνει την εικόνα και στο Plankton Identifier που χρησιμοποιείται για την ανάλυση της εικόνας. Το Plankton Identifier επιτρέπει την αυτόματη αναγνώριση αντικειμένων (πλαγκτό και/ή σωματιδίων) από ένα σύνολο εικόνων που σχετίζονται με τα δεδομένα τους. Το Plankton Identifier χρησιμοποιείται για την ανάλυση των εικόνων από το σαρωτή αφού προηγουμένως ολοκληρωθεί η διαδικασία από το ImageJ και αποκτηθούν τα στιγμιότυπα (vignettes) των οργανισμών που σαρώθηκαν. Η διαδικασία αυτή βοηθά το χρήστη για την κατασκευή ενός αρχείου μάθησης (Learning set) (σύνολο οργανισμών που προσδιορίζονται από έναν εμπειρογνώμονα) μέσα από ένα ασφαλές περιβάλλον εργασίας το οποίο εμποδίζει την απώλεια δεδομένων. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τα αρχεία μάθησης. το Plankton Identifier επιτρέπει την αυτόματη αναγνώριση από ένα απεριόριστο αριθμό οργανισμών, από ένα ή περισσότερα αρχεία δεδομένων. Επιπλέον, ο χρήστης μπορεί να βελτιστοποιήσει την αναγνώριση, από πολλές απόψεις (από την επιλογή διαφορετικών μεθόδων ανάλυσης των δεδομένων, την επιλογή των μεταβλητών, τη μεταβλητή μετασχηματισμού, τον τρόπο ομαδοποίησης των αντικειμένων κλπ.). Τα αποτελέσματα αποθηκεύονται σε ένα ή περισσότερα αρχεία κειμένου, τα οποία μπορούν εύκολα να εισαχθούν σε άλλα λογισμικά (για γραφικά, ανάλυση χρονοσειρών κτλ.) (Garcia-Comas 11; Plankton Identifier 11; ZooScan web site 11 ).

5 . ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ Αφού επιλεγεί το δείγμα που θα αναλυθεί, χωρίζεται σε ή 8 μέρη ανάλογα με την πυκνότητα του, χρησιμοποιώντας το MOTODA Plankton Sampling Splitter. Η διαδικασία βασίζεται στο σταδιακό διαχωρισμό του δείγματος σε μέρη κάθε φορά στα ισότιμα διαμερίσματα της συσκευής. Το κάθε κλάσμα του δείγματος τοποθετείται στο Zooscan και ακολουθώντας συγκεκριμένο πρωτόκολλο (Garcia-Comas C., 11) γίνεται η σάρωση και ψηφιοποίηση του δείγματος. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται και για τα άλλα κλάσματα του δείγματος. Το πρόγραμμα μπορεί να αναγνωρίζει τα όρια των οργανισμών και άλλων συστατικών του δείγματος και αποθηκεύονται ως αυτόνομα στιγμιότυπα. Αφού χωρίσουμε όλους τους οργανισμούς τραβώντας γραμμές στο σημείο που ενώνονται, τα αποτελέσματα αποθηκεύονται και χρησιμοποιούνται για ημι-αυτόματη κατανομή των εικόνων των ατόμων ανά οικογένεια ή γένος. Ακολούθως, ο χειριστής επαληθεύει και διορθώνει με το Plankton Identifier την ταξινόμηση των οργανισμών και χρησιμοποιώντας προγράμματα της MATLAB, παίρνουμε στατιστικά δεδομένα αθφονίας, βιομάζας, καθώς και σύνθεσης των πληθυσμών ζωοπλαγκτού σε σχέση με το μέγεθός τους. 3. Αποτελέσματα Τα προκαταρκτικά αποτελέσματα ανάλυσης δεδομένων από τη δειγματοληψία που έγινε στις 3 Μαρτίου 1, σε παράκτιους σταθμούς στον κόλπο του Ακρωτηρίου στη Λεμεσό, δείχνει ότι όσο αφορά την αφθονία των ζωντανών οργανισμών, αυτή είναι αυξημένη στη ζώνη των βαθύτερων σταθμών (σταθμοί 3-7), όπου η δειγματοληψία έγινε σε βάθος 5μ σε σχέση με τη ζώνη των ρηχότερων σταθμών (σταθμοί 9-13) των μ (Εικ. 3α). Παρόμοια τάση παρουσιάζεται και όσον αφορά το βιοόγκο, χωρίς όμως να υπάρχει σημαντική στατιστική διαφορά μεταξύ των δύο ζωνών (Εικ. 3β). Σε μεγαλύτερη αφθονία καταγράφηκαν είδη Κωπήποδων και συγκεκριμένα Corycaeus, Calanus, Oithona (Εικ. α), τα οποία και κυριαρχούν στα δείγματα. Επίσης, σε αφθονία βρέθηκαν τα Appendicularia, Chaetognatha, Decapoda, Medusae, και Siphonophores (Εικ. α). Ο βιοόγκος παρουσιάζει μεγαλύτερη ποικιλομορφία μεταξύ των σταθμών (Εικ. β). Αυξημένα ποσοστά βιοόγκου παρουσιάζουν οι Medusae, Siphonophores, αλλά και τα Decapoda (Εικ. β). Επειδή οι πληθυσμοί των Κωπήποδων (Copepoda) κυριαρχούν στα δείγματα, αναλύσεις αφθονίας όλων των οργανισμών εκτός των κωπήποδων αποκαλύπτουν μεγαλύτερη λεπτομέρεια της σύνθεσης των δειγμάτων. Τα Κωπήποδα αποτελούν μεταξύ του 3.% και του 9% των οργανισμών στα δείγματα των ρηχών σταθμών (Σταθμοί 9-13), και μεταξύ του 9.7% και του 58. των οργανισμών στα δείγματα των βαθιών σταθμών (Σταθμοί 3-7). Όλοι οι άλλοι οργανισμοί αποτελούν μεταξύ του 19. και του. των οργανισμών στα δείγματα των ρηχών σταθμών (Σταθμοί 9-13), και μεταξύ του. και του 9.9% των οργανισμών στα δείγματα των βαθιών σταθμών (Σταθμοί 3-7) (Εικ. 5). Στην πλειοψηφία των ρηχών σταθμών (Σταθμοί 9-13), κυριαρχούν οι Κωπηλάτες (Appendicularia), και ακολουθούν οι Μέδουσες (Medusae), τα Σιφωνοφόρα (Siphonophores), και οι προνύμφες Δεκαπόδων (Decapoda) (Εικ. 5α). Στους βαθιούς σταθμούς (Σταθμοί 3-7), αυξημένοι παρουσιάζονται οι πληθυσμοί των Κωπηλατών (Appendicularia) καθώς και των Σιφωνοφόρων (Siphonophores), αλλά και των Χειτώγναθων (Chaetognatha), ενώ μειωμένοι είναι οι πληθυσμοί των προνύμφων Δεκαπόδων (Decapoda) και των Μεδουσών (Medusae), σε σχέση με τους ρηχούς σταθμούς (Σταθμοί 9-13) (Εικ. 5β). Η κατανομή των πιο άφθονων οργανισμών (Appendicularia, Chaetognatha, Copepodα: Calanus, Corycaeus, Oithona, and Decapoda larvae, Medusae, Siphonophores) σύμφωνα με το

6 μέγεθος τους σε κάθε σταθμό, επιβεβαιώνει το γεγονός ότι στους βαθιούς σταθμούς (Σταθμοί 3-7) παρατηρείται μεγαλύτερη αφθονία των πληθυσμών ζωοπλαγκτού, στους σταθμούς αυτούς υπάρχουν και οργανισμοί μεγαλύτεροι σε μέγεθος (Εικ. ). 5 α Living Abundance ST 9 ST 1 ST 11 ST 1 ST 13 ST 3 ST ST 5 ST β Station Living Biovolume ST 9 ST 1 ST 11 ST 1 ST 13 ST 3 ST ST 5 ST Station Εικ. 3: (α) Αφθονία όλων των οργανισμών ανά σταθμό. Με κόκκινο παρουσιάζονται οι μέσοι όροι των ρηχών (σταθμοί 9-13) και των βαθιών (σταθμοί 3-7) σταθμών, μαζί με 1σ διάστημα εμπιστοσύνης. (β) Βιοόγκος όλων των οργανισμών ανά σταθμό. Με κόκκινο παρουσιάζονται οι μέσοι όροι των ρηχών (σταθμοί 9-13) και των βαθιών (σταθμοί 3-7) σταθμών, μαζί με 1σ διάστημα εμπιστοσύνης.

7 α Abundance Proportion β Biovolume Proportion ST 9 ST 1 ST 11 ST 1 ST 13 ST 3 ST ST 5 ST Station other ostracoda ophio pluteus larvae not found moll pteropoda moll gastropoda gelatnous siphono gelatinous thaliacae gelatinous medusae gastopoda fish eggs crust decapoda crust cladocaera copepoda temora copepoda sapphirinidae copepoda pleuromamma copepoda other copepoda oncaea copepoda oithona copepoda nauplii copepoda microsetella copepoda euterpina copepoda eucalanus copepoda corycaeus copepoda copilia copepoda calanus copepoda acartia chaetognatha bivalve larvae appendicularia annelida 1 ST 9 ST 1 ST 11 ST 1 ST 13 ST 3 ST ST 5 ST Station Εικ. : (α) Ποσοστά αφθονίας σε κάθε σταθμό για όλες τις κατηγορίες οργανισμών που αναγνωρίστηκαν, (β) Ποσοστά βιοόγκου σε κάθε σταθμό για όλες τις κατηγορίες οργανισμών που αναγνωρίστηκαν.

8 α 1 ST 9 (19. of plankton) 3 ST 1 (3.5% of plankton) 1 7% ST 11 1 (19.% of plankton) 19% 15% 1 % 7% 1% 7% 7% ST 1 ST 13 (. of plankton) (3. of plankton) 9% % 19% 1 1 5% β 1 % annelida gelatinous thaliacae appendicularia gelatnous siphono bivalve larvae moll gastropoda chaetognatha moll pteropoda crust cladocaera crust decapoda not found ophio pluteus larvae eggs ostracoda fish other gastopoda gelatinous medusae ST 3 (. of plankton) ST (3.9% of plankton) ST 5 (1.% of plankton) 5% 1 3% 7% % % 1 ST 1 (9.9% of plankton) % (5.9% of plankton) % 1 1 % 37% 1 15% 9% 1 % 9% Εικ. 5: (α) Ποσοστά αφθονίας για όλους τους οργανισμούς εκτός όλων των Κωπήποδων, στους ρηχούς σταθμούς (σταθμοί 9-13), (β) Ποσοστά αφθονίας για όλους τους οργανισμούς εκτός όλων των Κωπήποδων, στους βαθιούς σταθμούς (σταθμοί 3-7).

9 Appendicularia Chaetognatha Calanus Corycaeus Abundance in Log (#*m -3 *mm -3 ) Oithona ST Decapoda ST ST Medusae Siphonophores ST ST ST ST ST 9 Size class (mm) ST 9 ST 1 ST 11 ST 1 ST 13 ST 3 ST ST 5 ST Εικ. : Κατανομή μεγέθους αφθονότερων οργανισμών (Appendicularia, Chaetognatha, Copepods: Calanus, Corycaeus, Oithona, and Decapoda larvae, Medusae, Siphonophores) ανά κάθε σταθμό.. Συμπεράσματα Τα αποτελέσματα της δειγματοληψίας που έγινε στις 3 Μαρτίου 1, σε παράκτιους σταθμούς στον κόλπο του Ακρωτηρίου στη Λεμεσό, όπως παρουσιάζονται πιο πάνω, καθώς και επεξεργασίες δεδομένων από άλλες κάθετες δειγματοληψίες στην περιοχή, επισημαίνουν το γεγονός ότι οι πληθυσμοί ζωοπλαγκτού στη νότια παράκτια περιοχή της Κύπρου, κυριαρχούνται από Κωπήποδα. Η αφθονία των ειδών αυξάνεται με το βάθος (στις παράκτιες περιοχές τουλάχιστον), καθώς αυξάνεται ταυτόχρονα και το μέγεθος των οργανισμών. Αυξημένος είναι και ο βιοόγκος στους βαθιούς σταθμούς (Σταθμοί 3-7) σε σχέση με τους ρηχούς (Σταθμοί 9-13), χωρίς όμως να υπάρχει σημαντική σταστιστική διαφορά μεταξύ τους. Στο βιοόγκο συμβάλλουν κυρίως τα Medusae, Siphonophores, Copepoda, και τα Appendicularia. Μέσα από πρόσφατες μελέτες, έχει φανεί πως η Νοτιο-Ανατολική Λεκάνη της Λεβαντίνης επηρεάζεται σε ραγδαίους ρυθμούς από τις κλιματικές αλλαγές. Συγκεκριμένα παρουσιάζονται αυξήσεις στη θερμοκρασία θαλάσσης με ρυθμούς διπλάσιους σε σύγκριση με τους παγκόσμιους ωκεανούς, καθώς επίσης και στην αλατότητα (Samuel-Rhoads et al., in prep). Επιπλέον, η διαπίστωση αύξησης των συγκεντρώσεων διαφόρων ειδών καθώς και οι περιστασιακές αυξήσεις της βιομάζας του ζωοπλαγκτού, μπορεί να αποτελέσουν δείκτες μεταβολών των φυσικών χαρακτηριστικών της περιοχής, επισημαίνοντας τις δύσκολα ανιχνεύσιμες μεταβολές ροών θερμικής ισορροπίας. Το ζωοπλαγκτόν ενσωματώνει τις ανταποκρίσεις των κατώτερων στρωμάτων του τροφικού πλέγματος στις κλιματικές αλλαγές και τις μεταφέρει στα υψηλότερα τροφικά επίπεδα του οικοσυστήματος. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να μελετηθούν σε βάθος οι πληθυσμοί ζωοπλαγκτού, και της δυναμικής τους, καθώς θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τις επιπτώσεις

10 των κλιματικών αλλαγών όχι μόνο σε αυτούς τους πληθυσμούς, αλλά και σε άλλα είδη του τροφικού πλέγματος. 5. Ευχαριστίες Οι συγγραφείς ευχαριστούν την Διεθνή Επιτροπή για την Επιστημονική Εξερεύνηση της Μεσογείου Θαλάσσης, CIESM, για την παροχή του μηχανήματος Zooscan στο εργαστήριο του Ωκεανογραφικού Κέντρου Κύπρου. Οι αναλύσεις και επεξεργασίες δεδομένων κατέστησαν δυνατές με την υποστήριξη του Εργαστηρίου Ωκεανογραφίας στο Villefranche της Γαλλίας, και συγκεκριμένα της ομάδας Δυναμικής Πλαγκτόν του (LOV).. Βιβλιογραφικές Αναφορές Beaugrand G.,. Monitoring marine plankton ecosystems I: Description of an ecosystem approach based on plankton indicators. Marine Ecology Progress Series, 9: Beaugrand G., 5. Monitoring pelagic ecosystems using plankton indicators. ICES Journal of Marine Science, : Beaugrand G. & Ibanez F.,. Monitoring marine plankton ecosystems. II: Long-term changes in North Sea calanoid copepods in relation to hydro-climatic variability. Marine Ecology Progress Series, 8: Campbell, R.G., Wagner, M.M., Teegarden, G.J., Bourdreau, C.A. & Durbin, E.G., 1. Growth and development rates of the copepod Calanus finmarchicus reared in the laboratory. Marine Ecology Progress Series, 1: Durbin, E.G., Campbell, R.G., Casa, M.C., Ohman, M.D., Niehoff, B., Runge, J. & Wagner, M., 3. Interannual variation in phytoplankton blooms and zooplankton productivity and abundance in the Gulf of Maine during winter. Marine Ecology Progress Series, 5: Estrada, M., ). Phytoplankton of the Western Mediterranean at the beginning of autumn. Int. Rev. Ges. Hydrobiol., 7: Garcia-Comas C., 11. Short manual to work with zooscan. Written for Zooprocess version.1. Hydroptic and LOV. Gorsky G., Ohman D.M., Picheral M. et al., 1. Digital zooplankton image analysis using the ZooScan integrated system. Journal of Plankton Research, 3 (3): Hays G.C., Richardson A.J. & Robinson C., 5. Climate change and marine plankton. TRENDS in Ecology and Evolution, (): Isari, S., Ramfos, A., Somarakis, S., Koutsikopoulos, C., Kallianotis, A. & Frandopoulu, N.,. Mesozooplankton distribution in relation to hydrology of the Northeastern Aegean Sea, Eastern Mediterranean. Journal of Plankton Research, 5 (3): Koppelmann, R. & Weikert, H., 7. Spatial and temporal distribution patterns of seep-sea mesozooplankton in the eastern Mediterranean indications of climatically induced shift?. Marine Ecology, 8: Kress, N. & Herut, B., Spatial and seasonal evolution of dissolved oxygen and nutrients in the Southern Levantine Basin (Eastern Mediterranean Sea). Chemical characterization of the water masses and inferences on the high N:P ratio. Deep-Sea Research I, 8: Krom, M.D., et al., 5. Summary and overview of the CYCLOPS P addition Lagrangian experiment in the Eastern Mediterranean. Deep-Sea Research II, 5: Mazzochi, M.G., Christou, E.D., Frangopoulu, N. & Siokou-Frangou, I., Mesozooplankton distribution from Sicily to Cyprus (Eastern Mediterranean): I. General aspects. Oceanologica Acta, (3): Runge, J.A. & Plourge, S., 199. Fecundity characteristics of Calanus finmarchicus in coastal waters of Eastern Canada. Ophelia, (1-3): Samuel-Rhoads, Y., Iona, S., Zodiatis, G., Hayes, D., Gertman, I., and Georgiou, G. Sea surface temperature and salinity variability in the Levantine Basin during the last decade, 199-, in prep. Siokou-Frangou, I., Christou, E.D., Frangopoulu, N., Mazzochi, M.G., Mesozooplankton distribution from Sicily to Cyprus (Eastern Mediterranean): II. Copepod assemblages. Oceanologica Acta, : Siokou-Frangou, I., Papathanassiou, E., Lepretre, A. & Frontier, S., Zooplankton assemblages and influence of environmental parameters on them in a Mediterranean coastal area. Journal of Plankton Research, (5): Tanaka, T., et al., 7. Microbial community structure and function in the Levantine Basin of the eastern Mediterranean. Deep-Sea Research I, 5:

11 Uysal, Z., Kideys, A.E., Shmeleva, A.A., Zagorodnyaya, J.A. & Gubanova, A.D.,. Checklist of copepods (Calanoida and Podoplea) from the northern Levantine basin shelf waters. Hydrobiologia, 3: Zervoudaki, S., Nielse, T.G., Christou, E.D. & Siokou-Frangou, I.,. Zooplankton distribution and diversity in a frontal area of the Aegean Sea. Marine Biology Research, (3):