ΕΠΟΧΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΜΑΚΡΟΠΑΝΙΔΑΣ ΤΩΝ ΜΑΛΑΚΙΩΝ ΣΤΟΝ ΟΡΜΟ ΤΗΣ ΕΛΟΥΝΤΑΣ (ΚΡΗΤΗ, Α. ΜΕΣΟΓΕΙΟΣ) Diliberto S. 1, Κουλούρη Π. 2, Μαϊδανού Μ. 2, Κουτσούμπας Δ. 3, Ντούνας Κ. 2 1 Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας, Ελληνικό Κέντρο Θαλάσσιων Ερευνών, santi@her.hcmr.gr 2 Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας & Γενετικής, Ελληνικό Κέντρο Θαλάσσιων Ερευνών, kdounas@her.hcmr.gr 3 Tμήμα Επιστημών Θάλασσας, Πανεπιστήμιο Αιγαίου, drosos@aegean.gr Περίληψη Στόχος της συγκεκριμένης εργασίας ήταν η εποχική μελέτη της βενθικής μακροπανίδας των μαλακίων στον Όρμο της Ελούντας (Κρήτη, Α. Μεσόγειος). Για τη μελέτη των μαλακίων χρησιμοποιήθηκε ένας νέος επιβενθικός δειγματολήπτης τύπου ελκήθρου εξοπλισμένος με δίχτυ ανοίγματος ματιού 0.5 mm για την πραγματοποίηση δειγματοληψιών στην εσωτερική λεκάνη του Όρμου και σε βάθος 5 μέτρων κατά τη διάρκεια της περιόδου μεταξύ Ιουνίου και Ιουλίου (6 δειγματοληπτικές περίοδοι). Στα πλαίσια της συγκεκριμένης μελέτης καταγράφηκαν 95 είδη μαλακίων. Η επεξεργασία των δεδομένων έδειξε ένα ιδιαίτερο εποχικό πρότυπο όσον αφορά το συνολικό αριθμό ειδών και την αφθονία τους με ελάχιστες αντίστοιχα τιμές να εμφανίζονται στις αρχές του χειμώνα (Δεκέμβριος ) και μέγιστες στα τέλη της ίδιας περιόδου (Φεβρουάριος ). Λέξεις Κλειδιά: μαλάκια, οικολογία, δυναμική, στρατολόγηση. SEASONAL STUDY OF THE MOLLUSCAN MACROFAUNA IN ELOUNDA BAY (CRETE, E. MEDITERRANEAN) Diliberto S. 1, Maidanou Μ. 2, Κoulouri P. 2, Koutsoubas D., Dounas C. 2 1 Institute Oceanography, Hellenic Centre for Marine Research, santi@her.hcmr.gr 2 Institute Marine Biology & Genetics, Hellenic Centre for Marine Research, kdounas@her.hcmr.gr 3 Department of Marine Sciences, University of Aegean, drosos@aegean.gr Abstract The aim of the present investigation was the study of seasonal structure of the macrobenthic molluscan assemblage in Elounda Bay (Crete, E. Mediterranean). Macrobenthic samples were collected by means of a new epibenthic sledge equipped with one single net (0.5 mm mesh size) on a seasonal basis during - (6 sampling periods) along a transect in the inner part of Elounda Bay and at a depth of 5 m. In total, 95 species were recorded. Uni- and multivariate analyses of the molluscan assemblage revealed a particular seasonal pattern in species richness and densities with the lowest values observed in the beginning of winter period (December ) and the highest ones at the end of the same period (February ). Keywords: mollusks, ecology, dynamics, recruitment. 1. Εισαγωγή Τα ημίκλειστα παράκτια συστήματα χαρακτηρίζονται από φυσικές, βιολογικές και βιογεωχημικές διεργασίες που επηρεάζονται άμεσα από τη χέρσο καθώς δέχονται μεγάλες ποσότητες γλυκών νερών, θρεπτικών αλάτων, διαλυμένης και σωματιδιακής οργανικής ύλης και συνήθως σημαντικά ρυπαντικά φορτία (Beck et al., 2003). Τα συστήματα αυτά εμφανίζουν αυξημένη πρωτογενή παραγωγικότητα και γι αυτό αποτελούν συνήθως πεδία στρατολόγησης και ανάπτυξης νεαρών οργανισμών (nursery grounds) για συγκεκριμένα είδη με ιδιαίτερο οικονομικό ενδιαφέρον όπως ψάρια, καρκινοειδή και μαλάκια (Beck et al., 2001). Η συγκεκριμένη εργασία πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια ενός ευρύτερου προγράμματος με τίτλο «Περιβαλλοντικός έλεγχος και λήψη περιοριστικών μέτρων στον Κόλπο της Ελούντας» που είχε ως στόχο τη μελέτη της δομής και λειτουργίας του οικοσυστήματος του Όρμου της Ελούντας, κατα- -619-
9 th Symposium on Oceanography & Fisheries, 2009 - Proceedings, Volume Ι γράφοντας την εποχική διακύμανση των αβιοτικών και βιοτικών συνιστωσών του συστήματος και εκτιμώντας την οικολογική κατάσταση από άποψη χερσαίων και θαλάσσιων ανθρωπογενών πιέσεων (Ντούνας & Κουλούρη, ). Στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η περιγραφή των εποχικών μεταβολών της μακροπανίδας των βενθικών μαλακίων σε σχέση με τις αβιοτικές παραμέτρους που επικρατούν στην εσωτερική λεκάνη του Όρμου της Ελούντας. Εικ. 1: Δορυφορική απεικόνιση του Όρμου της Ελούντας. Με διάστικτη γραμμή δίνονται τα όρια της περιοχής των εποχικών δειγματοληψιών βιοτικών και αβιοτικών παραμέτρων που πραγματοποιήθηκαν στα πλαίσια της συγκεκριμένης μελέτης. 2. Υλικά και Μέθοδοι Στα πλαίσια του προγράμματος πραγματοποιήθηκαν 6 δειγματοληψίες στις εξής περιόδους: Ιούνιος, Σεπτέμβριος, Δεκέμβριος, Φεβρουάριος, Απρίλιος, Ιούλιος. Για τη μελέτη των βενθικών μαλακίων χρησιμοποιήθηκε ένας νέος επιβενθικός δειγματολήπτης τύπου ελκήθρου (δίχτυ με άνοιγμα ματιού 0.5mm) με τον οποίο πραγματοποιήθηκαν 3 επαναληπτικές σύρσεις σε μια αντιπροσωπευτική περιοχή στην εσωτερική λεκάνη του Όρμου της Ελούντας και σε βάθος 5 μέτρων (Εικ. 1). Τα δείγματα κοσκινίστηκαν σε κόσκινο ανοίγματος ματιού 0.5mm και συντηρήθηκαν σε διάλυμα φορμόλης 10%. Στην περιοχή δειγματοληψίας προσδιορίστηκαν η σύνθεση των ειδών και η αφθονία της πανίδας των μαλακίων και παράλληλα καταγράφηκαν με χρήση CTD η θερμοκρασία και η αλατότητα της στήλης του νερού και συλλέχθηκαν δείγματα νερού και ιζήματος για την ανάλυση των θρεπτικών αλάτων, της κοκκομετρικής σύστασης του ιζήματος, του σωματιδιακού οργανικού άνθρακα και των χλωροπλαστικών χρωστικών για κάθε δειγματοληπτική περίοδο. Για τη διερεύνηση της πανιδικής συγγένειας μεταξύ των εποχικών δειγμάτων εφαρμόστηκε η μέθοδος της ιεραρχικής ομαδοποίησης (Hierarchical clustering). Χρησιμοποιήθηκε ο δείκτης ομοιότητας Bray-Curtis σε ημιποσοτικά δεδομένα που είχαν τυποποιηθεί (standardized) και μετασχηματιστεί στην τετραγωνική ρίζα πριν την ανάλυση. Προκειμένου να διαπιστωθεί αν υπάρχουν στατιστικώς σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων δειγμάτων που προκύπτουν από την εφαρ- -620-
μογή της παραπάνω μεθόδου χρησιμοποιήθηκε η στατιστική δοκιμασία ANOSIM και για να καθοριστούν τα είδη που συμβάλλουν στην ομαδοποίηση ή διαφοροποίηση των δειγμάτων που προκύπτουν χρησιμοποιήθηκε η τεχνική SIMPER. Για την επεξεργασία των δεδομένων με τις παραπάνω μεθόδους χρησιμοποιήθηκε το στατιστικό πρόγραμμα PRIMER-5 (Clarke & Gorley, 2001). 3. Αποτελέσματα Η εσωτερική λεκάνη του Όρμου χαρακτηρίζεται από την επικράτηση των κλασμάτων ιλύοςαργίλου σε ποσοστό που φθάνει το 60%, βιογενή θρύμματα (30%) και διάφορα μικρότερα κλάσματα άμμου. Οι τιμές των αβιοτικών παραμέτρων της στήλης του νερού και του ιζήματος παρουσιάζουν σημαντικές εποχικές μεταβολές (Πίν. 1). Πιο συγκεκριμένα, η θερμοκρασία στη στήλη του νερού εμφάνισε τις μεγαλύτερες τιμές το Σεπτέμβριο και τις χαμηλότερες το Φεβρουάριο και κυμάνθηκε μεταξύ 13 C και 24 C. Αντίστοιχα, η αλατότητα του νερού είναι ιδιαίτερα αυξημένη κατά τη θερινή περίοδο ενώ παραμένει σε σχετικά κανονικά επίπεδα κατά τη χειμερινή περίοδο. Οι τιμές της αμμωνίας και των πυριτικών αλάτων κυμάνθηκαν από 0.34μΜ έως 0.90μΜ και από 0.68μΜ έως 3.78μΜ αντιστοίχως εμφανίζοντας τις υψηλότερες τιμές τον Σεπτέμβριο. Οι τιμές των φωσφορικών αλάτων ήταν σχεδόν μηδενικές (μέγιστη συγκέντρωση 0.08μΜ τον Ιούλιο ) σε όλες τις δειγματοληπτικές περιόδους. Οι τιμές των νιτρικών και νιτρωδών αλάτων κυμάνθηκαν από 0.14μΜ έως 2.44μΜ και από 0.00μΜ έως 0.13μΜ αντίστοιχα με τις μέγιστες τιμές να εμφανίζονται το Φεβρουάριο. Οι υψηλότερες τιμές των χλωροπλαστικών χρωστικών και του σωματιδιακού οργανικού άνθρακα στη στήλη του νερού αλλά και στο ίζημα εμφανίστηκαν τους ζεστούς μήνες του Ιουνίου και του Σεπτεμβρίου. Από τα 17358 άτομα που εξετάστηκαν από την περιοχή μελέτης προσδιορίστηκαν 95 είδη Μαλακίων (2 Πολυπλακοφόρα, 73 Γαστερόποδα και 20 Δίθυρα). Τα αφθονότερα είδη ήταν τα γαστερόποδα Pusillina sp., Bittium reticulatum (Da Costa, 1778), Cylichnina sp. και Ondina sp.και τα δίθυρα Abra alba (Wood W., 1802), Gouldia minima (Montagu, 1803) και Parvicardium exiguum (Gmelin, 1791). Τόσο ο αριθμός των ειδών όσο και η πυκνότητα των βενθικών μαλακίων σε όλες τις δειγματοληπτικές περιόδους στη διάρκεια του έτους παρουσίασαν μια σχετική μείωση από το καλοκαίρι προς το φθινόπωρο και στη συνέχεια ακόμη πιο δραστική μείωση από το φθινόπωρο προς το χειμώνα του ίδιου έτους. Προς τα τέλη του χειμώνα (Φεβρουάριος ) εμφανίζεται μια ραγδαία αύξηση του αριθμού των ειδών και της πυκνότητας, παράμετροι οι οποίες μειώνονται σταδιακά την άνοιξη και το καλοκαίρι του ίδιου έτους (Εικ. 2). Πίνακας 1: Τιμές των αβιοτικών παραμέτρων της στήλης του νερού και του ιζήματος στην περιοχή μελέτης. Δειγματοληπτικές περίοδοι Ιούνιος Σεπτέμβριος Δεκέμβριος Φεβρουάριος Απρίλιος Ιούλιος Θερμοκρασία (T o C) Αλατότητα (% o ) ΝΗ4 PO4 NO3 NO2 SiO2 Chla Phaeo W w POC W (μg/l) (μg/l) (μg/l) Chla S Phae s POC S 24.50 39.73 0.40 0.01 0.60 0.00 1.30 0.52 0.13 1156 15.07 10.67 14914 24.56 38.99 0.90 0.04 0.96 0.11 3.78 0.60 0.13 948 1.98 5.36 32899 15.72 38.06 0.35 0.00 2.02 0.06 2.48 0.32 0.06 459 12.88 8.26 20484 13.43 38.30 0.49 0.01 2.44 0.13 1.49 0.27 0.04 579 1.72 6.48 4460 17.83 38.79 0.86 0.04 2.39 0.04 2.04 0.29 0.06 636 15.00 10.19 19607 - - 0.34 0.08 0.14 0.00 0.68 0.24 0.04 977 - - - -621-
9 th Symposium on Oceanography & Fisheries, 2009 - Proceedings, Volume Ι Εικ. 2: Εποχικές μεταβολές στη σύνθεση των ειδών και την αφθονία των μακροβενθικών μαλακίων στην εσωτερική λεκάνη του Όρμου της Ελούντας. Το δενδρόγραμμα που προκύπτει από την εφαρμογή της μεθόδου ανάλυσης ομάδων δειγμάτων με βάση την αφθονία των ειδών μαλακίων τα οποία βρέθηκαν στην περιοχή μελέτης, έδειξε 5 διαφορετικές ομάδες (R=0.8, p<0.001). Η πρώτη ομάδα περιλαμβάνει την πανίδα των βενθικών μαλακίων που συλλέχθηκαν το χειμώνα (Δεκέμβριος ), ενώ αντίστοιχα η δεύτερη περιλαμβάνει τα δείγματα που συλλέχθηκαν τους ζεστούς μήνες Ιούνιο και Σεπτέμβριο. Η τρίτη, τέταρτη και πέμπτη ομάδα περιλαμβάνουν την πανίδα των μαλακίων που συλλέχθηκε το Φεβρουάριο, τον Απρίλιο και τον Ιούλιο αντίστοιχα. Στην αρχή της χειμερινής περιόδου (Δεκέμβριος ) τα αφθονότερα είδη που συλλέχθηκαν ήταν τα γαστερόποδα Gibberula philippii (Monterosato, 1878), Pusillina sp., Cylichnina sp. και Oxynoe olivacea Rafinesque, 1814 καθώς επίσης και το δίθυρο Gouldia minima, ενώ τον Ιούνιο και τον Σεπτέμβριο του ίδιου έτους τα κυρίαρχα είδη ήταν τα γαστερόποδα Bittium reticulatum και Pusillina sp. Tο γαστερόποδο Pusillina lineolata κυριαρχεί γενικότερα στα δείγματα που συλλέχθηκαν το, ενώ το δίθυρο Abra alba ήταν το κυρίαρχο είδος στα δείγματα του Φεβρουαρίου και του Απριλίου του ίδιου έτους. Τον Ιούνιο εμφανίζεται επίσης με ιδιαίτερα αυξημένες αφθονίες το δίθυρο Gouldia minima, ενώ τον Φεβρουάριο του ίδιου έτους κυριαρχούν επιπλέον το δίθυρο Parvicardium exiguum και το γαστερόποδο Cylichnina sp. Εικ 3: Δενδρόγραμμα ομαδοποίησης των επαναληπτικών δειγμάτων των 6 διαφορετικών δειγματοληπτικών περιόδων. -622-
4. Συμπεράσματα - Συζήτηση Η περιοχή μελέτης στην εσωτερική λεκάνη του Όρμου της Ελούντας χαρακτηρίζεται από την συνάθροιση μακροβενθικών οργανισμών των ιλυωδών άμμων σε προφυλαγμένες περιοχές (SVMC, Pérès, 1967). Πιο συγκεκριμένα πρόκειται για μια βιοκοινότητα που συγκροτείται σε αβαθείς ημίκλειστες περιοχές με ήπιες συνθήκες υδροδυναμισμού που επιτρέπουν την απόθεση λεπτόκοκκων ιζημάτων με αποτέλεσμα το υπόστρωμα να εμφανίζεται ως μικτό και να αποτελείται από ιλυώδη άμμο ή ιλυώδη άμμο σε συνδυασμό με άφθονα βιογενή θρύμματα και λεπτά χαλίκια. Η βενθική ενδοπανίδα της συνάθροισης αυτής χαρακτηρίζεται από την τυπική παρουσία διθύρων όπως τα είδη Loripes lacteus και Tapes decussatus και η επιπανίδα της από ορισμένα είδη γαστεροπόδων όπως τα Cerithium vulgatum και C. rupestre. Τα παραπάνω είδη μαλακίων αποτελούν σταθερά πανιδικά στοιχεία του μακροβένθους που ζει στην εσωτερική λεκάνη του Όρμου της Ελούντας. Στην περιοχή αυτή ο βυθός καλύπτεται από ένα πυκνό στρώμα θαλλών του χλωροφύκους Caulerpa prolifera (Forsskål) J.V. Lamouroux, 1809, που εμφανίζεται σταθερά από την ισοβαθή των δύο περίπου μέτρων μέχρι και το βαθύτερο σημείο του Όρμου (8.7 μέτρα). Γενικότερα, η σύνθεση της πανίδας των μαλακίων της προαναφερθείσας συνάθροισης είναι παρόμοια με αυτή που αναφέρεται για μία ιδιαίτερη φάση της που έχει περιγραφεί από διάφορες περιοχές της Μεσογείου (Pérès 1967). Θα πρέπει ωστόσο να σημειωθεί ότι η πανίδα της συγκεκριμένης φάσης του χλωροφύκους Caulerpa prolifera θεωρείται σχετικά φτωχή (Pérès 1967), κάτι το οποίο έρχεται σε αντίθεση με τον ιδιαίτερα μεγάλο αριθμό ειδών μαλακίων που βρέθηκαν στα πλαίσια της συγκεκριμένης μελέτης (95 είδη). Ενδιαφέρον παρουσιάζει επίσης η έντονη και διαδοχική μεταβολή της αφθονίας των πληθυσμών ορισμένων ειδών μαλακίων από εποχή σε εποχή γεγονός που έχει καταγραφεί και σε άλλα ημίκλειστα παράκτια οικοσυστήματα των Ελληνικών Θαλασσών ή της Μεσογείου όπου έχουν πραγματοποιηθεί ανάλογες μελέτες ( Sarda et al., 1999; Ζουγανέλη και συν., ) και που αποδεικνύει ότι η περιοχή αποτελεί δυναμικό πεδίο στρατολόγησης νεαρών ειδών μαλακίων και ψαριών (Beck et al., 2001, 2003). Η συγκεκριμένη μελέτη αναφέρεται πρώτη φορά στην καταγραφή των εποχικών μεταβολών των βιοτικών και αβιοτικών παραμέτρων ενός τυπικού ημί-κλειστου παράκτιου συστήματος στον χώρο του Νοτίου Αιγαίου. Τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας μπορούν να αποτελέσουν την αρχή δημιουργίας μιας αξιόλογης βάσης δεδομένων βιοτικών και αβιοτικών παραμέτρων ανάλογων παράκτιων οικοσυστημάτων, όπως αυτό του Όρμου της Ελούντας, που είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για την ανάπτυξη και εφαρμογή σχεδίων ορθολογικής διαχείρισης τους. 5. Βιβλιογραφικές Αναφορές Beck, M.W., Heck, K.L.Jr., Able, K.W., Childers, D.L., Eggleston, D.B., Gillanders, B.M., Halpern, B., Hays, C.G., Hoshino, K., Minello, T.J., Orth, R.J., Sheridan, P.F., & Weinstein, M.P., 2001. The identification, conservation, and management of estuarine and marine nurseries for fish and invertebrates. BioScience, 51(8): 633-641. Beck, M.W., Heck, K.L.Jr., Able, K.W., Childers, D.L., Eggleston, D.B., Gillanders, B.M., Halpern, B., Hays, C.G., Hoshino, K., Minello, T.J., Orth, R.J., Sheridan, P.F., & Weinstein, M.P., 2003. The role of near shore ecosystems as fish and shellfish nurseries. Issues in Ecology, 11: 1-12. Clarke, K.R. & Gorley, R.N., 2001. Primer v5: User Manual/Tutorial. PRIMER-E: Plymouth UK Ντούνας Κ. & Κουλούρη, Π.. Περιβαλλοντικός έλεγχος και λήψη περιοριστικών μέτρων στον Κόλπο της Ελούντας. Τεχνική Έκθεση. Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας & Γενετικής Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών. Pérès, J.M., 1967. The Mediterranean benthos. Oceanography and Marine Biology: an Annual Review, 5: 449-533. Sarda R., S. Pinedo & Martin, D., 1999. Seasonal dynamics of macrofaunal key species inhabiting shallow soft-bottoms in the bay of Blanes (NW Mediterranean). Acta Oceologica 20: 315-326. Ζουγανέλλη Π., Δημητριάδης Χ., Μαρκαντωνάτου Β., Κούκδα Ε. & Κουτσούμπας, Δ.,. Εκτίμηση της Οικολογικής Κατάστασης με βάση αβιοτικά και βιολογικά ποιοτικά στοιχεία του Κόλπου Καλλονής (Λέσβος, ΒΑ Αιγαίο). Πρακτικά 13 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Ιχθυολόγων, Μυτιλήνη, 27-30 Σεπτεμβρίου, 491-494. -623-