Az atlanti makréla eloszlásának és étrendjének átfedéseScomber scombrus), Norvég tavaszi ívó hering (Clupea harengus) és kék puha tőkehal (Micromesistius poutassou) nyár végén a Norvég-tengeren

Eredeti cikkek

Teljes cikk
Ábrák és adatok
Hivatkozások
Idézetek
Metrikák
Újranyomtatások és engedélyek
PDF

Absztrakt

Bevezetés

A takarmányozással kapcsolatos ismeretek kritikus jelentőségűek a nagy pelagikus ökoszisztémákban található halpopulációk trofikus dinamikájának megértésében (Kaartvedt 2000; Deudero 2001; Moteki és mtsai 2001; Tanaka és mtsai 2006). Bár sokat tudni arról, hogy ki eszik a tengeri ökoszisztémákban, a dinamikáról és a lehetséges interakciókról sokkal kevésbé értenek (Greenstreet et al. 1998). Számos tengeri hal opportunista tápláló és könnyen megváltoztatja az etetési preferenciákat térben és időben (Greenstreet és mtsai 1998; Jennings és Kaiser 1998; Reynolds 2008). A szelektivitás bizonyos méretű vagy zsákmányfajok számára tükrözheti a befogás könnyűségét és energetikai költségeit (Werner & Hall 1974; Luo és mtsai 1996; Moteki és mtsai 2001), és ennek a zsákmány koncentrációjával, eloszlásával és bőségével kell változnia (Mayer & Wahl 1997; Munk 1997). A platttivorish populációk nagyon bőségesek lehetnek, és nagy hatással lehetnek az ökoszisztémára, például a zooplankton helyi kimerülésével (Koslow 1981; Hassel et al. 1991; Ayón et al. 2008).

Tavasz és nyár folyamán nagyszámú pelagikus planktevor hal érkezik a Norvég-tengerbe táplálkozni (Belikov et al. 1998; Monstad et al. 1998; Nøttestad et al. 1999; Prokopchuk & Sentyabov 2006). Becslések szerint átlagosan 17 millió tonna domináns atlanti makréla (Scomber scombrus Linnaeus, 1758), norvég tavaszi ívó hering (Clupea harengus Linnaeus, 1758) és atlanti kék puha tőkehal (Micromesistius poutassou Risso, 1827) széles körben elterjedt a Norvég-tengeren (Anonymous 2010) júliusban. Három pelagikus planktevoros hal ilyen nagyszámú együttes előfordulása potenciálisan befolyásolja e nyílt tengeri halak területi eloszlását és táplálkozási viselkedését (Utne et al. 2012a, 2012b).

A makréla, a hering és a kék puha tőkehal a zooplankton fő fogyasztói a Norvég-tengeren (Zilanov 1968; Dalpadado et al. 2000; Iversen 2004; Prokopchuk & Sentyabov 2006). Ezekben a vizekben a bőség szempontjából a domináns zooplankton csoport a kopepodák és Calanus finmarchicus Gunnerus, 1770 a fő közreműködő a zooplankton biomasszában (Wiborg 1955; Marshall & Orr 1972; Aksnes & Blindheim 1996; Hirche et al. 2001). Calanus finmarchicus mind a három fő nyílt tengeri faj táplálja, és a makréla- és hering-étrend jelentős részét képezik (Dalpadado et al. 2000; Gislason & Astthorsson 2002; Dommasnes et al. 2004; Prokopchuk & Sentyabov 2006). Euphausiids és Themisto spp. szintén a Norvég-tenger összes zooplankton biomasszájának jelentős részét alkotja (Dalpadado 2002; Melle et al. 2004). A nagyobb zooplankton ezen csoportjai szintén a makréla, a hering és a kék puha tőkehal előnyben részesített zsákmányai közé tartoznak, és számoltak be róla különösen arról, hogy a kék puha tőkehal (Bailey 1982; Bjelland & Monstad 1997). Az elmúlt években a Norvég-tenger térségében a legmagasabb a nyílt tengeri halak táplálkozásának biomassza (Anon. 2009). Ugyanebben az időszakban a zooplankton mennyisége a legalacsonyabbra csökkent (Anon. 2009).

A különböző zooplankton-csoportok a különböző vízrajzi körülményekhez igazodnak, ezért a nyílt tengeri halak táplálkozási feltételei a környező víztömegtől függően változnak. A Norvég-tengeren három víztömeg uralja a felső réteg keringését, amelyekre eltérő hidrográfiai és kémiai tulajdonságok, valamint különböző planktonközösségek jellemzők (Melle et al. 2004; Skjoldal et al. 2004). Viszonylag friss, erős szezonális termikus ciklusú parti víz folyik észak felé a norvég part mentén, a parti front elválasztja azt a párhuzamosan folyó sósabb és viszonylag meleg atlanti víztől. Az északi-sarki front elválasztja az atlanti vizet a hidegebb és kevésbé sós sarkvidéki vizetől nyugatra a Norvég-tengerben (Blindheim 2004).

A makréla és a kék puha tőkehal étrendjének szisztematikus vizsgálata kevés (Zilanov 1968; Iversen 2002, 2004; Prokopchuk & Sentyabov 2006), különös tekintettel az etetés és az etetés közbeni kölcsönhatások összehasonlítására a Norvég-tenger három fő, egyidejűleg előforduló pelagikus planktevor hal között. kevéssé tanulmányozták (de lásd Prokopchuk & Sentyabov 2006). Míg a hagyományos gyomormintavételi programok jól alkalmazhatók a nagy térbeli és időbeli skálán átlagolt fogyasztás tendenciáinak vizsgálatára, a táplálkozási ökológia és a fajok közötti interakciók összehasonlítását akkor lehet a legjobban tanulmányozni, ha a fajokból egyszerre vesznek mintát, és különböző skálák kombinációját alkalmazzák (Rose & Leggett 1990). Ebben a tanulmányban összehasonlítjuk a három fő planktevor halfaj elterjedését és étrendjét a Norvég-tengeren, és összefüggésbe hozzuk azokat a környezeti tényezőkkel a 2004 és 2006 két nyári időszakában. A tanulmány fő célkitűzése a makréla étrendjének számszerűsítése volt, hering és kék tőkehal késő nyár folyamán, valamint a fajok kölcsönhatásainak értékelése az étrend és az eloszlás átfedésének elemzésével.

Anyag és módszerek

Tanulmányi terület

Az adatokat a Norvég-tenger nagy területein folytatott két körutazás során gyűjtötték 2004. július 18. és 30. között, valamint 2006. július 15. és augusztus 6. között az M/V 'Libas' (2004) és az M/V 'kereskedelmi halászhajókkal. Dyrøy Endre ”(2006). Hal-, zooplankton- és vezetőképességi, hőmérsékleti, mélységi (CTD) mintákat vettünk egy előre meghatározott felmérési vonal mentén, délről északra haladó állomásokon. A Norvég-tenger keleti, középső és déli részét mindkét évben lefedték (1. ábra). 2006-ban, hosszadalmas felmérési idővel, ezen felül a Norvég-tenger délnyugati területeit és az Izland-tenger délkeleti részeit is lefedték (1. ábra). Összesen 44, illetve 68 állomásról vettek mintát 2004-ben, illetve 2006-ban.

Online közzététel:

1. ábra A vizsgálati terület térképe 20 m mélységben CTD szenzorral mért hőmérsékleten, valamint a makréla, a hering és a kék puha tőkehal mennyisége kg-ban nmi –1 a vonóháló fogásából, 2004. és 2006. júliusban és augusztusban. A víz közötti határokat jelölő vonalak tömegeket húznak a különböző víztömegekhez tartozó állomások középpontjai közé. Amikor egy transzektorvonal mentén az összes állomás ugyanahhoz a víztömeghez tartozott, a határokat nem lehetett megjelölni.

Adatgyűjtés

A halakból kereskedelmi célú kék puha tőkehal (egersundi vonóháló) mintát vettek, amelynek szélessége 45 és 63 m, magassága 50 és 55 m között volt, amikor 200–220 m lánchosszt alkalmaztak. A vontatási sebesség 4,0–5,3 csomó volt az aktuális sebességtől és iránytól, valamint a szél és a hullám viszonyaitól függően. A nagy vonóháló nyitása és a nagy vonósebesség lehetővé tette a gyorsan úszó makréla mintavételét, és reprezentatívabb mintavételt tett a heringből és a kék puhatőkehálóból a szokásos Åkra vonóhálóhoz képest (Korneliussen et al. 2003).

Minden állomáson 100 makréla, hering és kék puha tőkehal vettek mintát, amikor a fogás mérete megengedett. Meghatározták a test hosszát, nedves súlyát, nemét, a gyomor teltségének mértékét (1–5), az otholitoktól vagy mérlegektől való életkorot és az állapotfaktort (CF).

A zooplanktonból minden pelagikus vonóhálós állomáson mintát vettünk, 56 cm átmérőjű és 180 µm szembőségű WP2 plankton hálóval. 2004-ben a hálót függőlegesen húzták 20 m és 100 m mélységből a felszínre, míg 2006-ban a vontatási mélységet 25 m-re és 200 m-re növelték, hogy megfeleljenek a norvégiai Tengerkutatási Intézet eljárási normáinak. A planktonos fogásokat közvetlenül az egyes vonóhálók megkezdése előtt hajtották végre. 2004-ben összesen 34 WP2 vontatást hajtottak végre, míg 2006-ban 68-at. Minden zooplanktonmintát két egyenlő frakcióra osztott egy planktonminta-osztó. Az egyik felét 4% formaldehidben tartósítottuk, és a plankton egy almintáját a lehető legalacsonyabb rendszertani szintre azonosítottuk és megszámoltuk. A másik felét 70 ° C-on több mint 24 órán át szárítottuk kemencében a mérés előtt, és a száraz tömeg alapján becsültük meg a zooplankton biomasszáját az egyes állomásokon.

A CTD-öntéseket egy Seabird 911 szondával 2004-ben és egy SAIV CTD szenzorral hajtották végre 2006-ban, rögzítve a hőmérsékletet, a sótartalmat és a nyomást (mélységet) a felszíntől egészen 500 m mélységig. A CTD öntések alapján három különböző víztömegbe soroltunk: Parti víz (meleg és meredek hőmérsékleti profil, és sótartalom 20 m-nél 1973) résfedés indexét alkalmaztuk:

hol O a két faj közötti átfedési index j és k 0 és 1 közötti értékként kifejezve, ahol a 0 azt jelenti, hogy nincs átfedés és 1 teljes átfedés a diétákban. o i, j és o i, k a éna zsákmánycsoport a fajok étrendjében j és k, illetőleg. Az étrend-átfedések összehasonlítását mindkét évre külön-külön végeztük el, minden víztömegre vonatkozóan, hogy kizárjuk az év és a hidrográfia hatását a rendelkezésre álló zsákmánycsoportokra. Ezenkívül külön kezeltük az állomások étrendi adatait, ahol két vagy több halfajt együtt fogtak, annak érdekében, hogy megvizsgálják, hogy az együttes előfordulás befolyásolta-e a zsákmányválasztást és az étrend átfogó átfedését, és információkat szereztek az állomásokról az állomásokra az étrend változékonyságára és étrend átfedés.

A szignifikancia vizsgálatához az adott zsákmánycsoport arányát egy adott étrendben randomizáltuk Lawlor (1980) Randomization Algorithm (RA2) szerint, és 1000-szeresítettük az étrend-átfedések minden egyes összehasonlítását az EcoSim v.7.72 (Gotelli) alkalmazásával. És Entsminger 2004). Lawlor (1980) négy véletlenszerű algoritmust (RA1 – RA4) írt le a fülke átfedésre vonatkozóan, amelyekben a nulla állapotok, vagyis az üres zsákmánycsoportok és a fülke szélessége, vagyis egy zsákmánycsoport kihasználtságának mértéke akár lazíthat, akár megtartható. RA2 esetén a nulla állapotok megmaradnak, vagyis a gyomormintákból származó üres zsákmánycsoportok a szimulációkban üresek maradnak, míg a fülke szélessége ellazul, vagyis az egyes nem üres zsákmánycsoportok étrendjében lévő arányt 0 közötti egyenletes érték váltja fel. és 1. Úgy ítéltük meg, hogy az RA2 a legreálisabban tükrözi a norvég-tengeri nyílt tengeri rendszert, mivel a zsákmánycsoportok egy része a plankton zsákmány foltos eloszlása miatt bizonyos területeken nem tudott horgászni, míg egyik halfaj sem feltételezhető, hogy korlátai vannak a ténylegesen jelen lévő zsákmánycsoportok kihasználása szempontjából.

Az étrend szélességét becsülték annak vizsgálatára, hogy a halfajok hány zsákmánycsoportot használtak ki, és hogy valamelyik faj általánosabb vagy opportunista táplálkozási magatartást mutatott-e. Az étrend szélességét a zooplankton fajok vagy csoportok átlagos számaként becsültük, amelyek az egyes halfajok állomásonkénti étrendjének több mint 10% -át tették ki. Az eredményeket ezután kiszámoltuk az átlagos étrend-szélességre víztömegenként.

Redundancia elemzés

A víztömegeket (parti, atlanti és sarkvidéki víz) passzív kategorikus változóként adták az RDA-hoz. Mivel a WP2 net nem vesz mintát az euphausiidokról és Themisto spp. reprezentatív módon a vízoszlopból, ez a két zsákmánykategória jelen/hiányában bekerült az elemzésbe. Az „Egyéb kopepodák” kifejezés az összes copepoda fajra vonatkozik, kivéve C. finmarchicus, főleg az képviseli Metridia sp. és Temora sp. A „zooplankton biomassza” kifejezés a WP2 hálóval mintavételezett összes zooplankton biomasszára utal minden állomáson.

Eredmények

A halak vízrajza és nagyarányú elosztása

A 20 méteres mélységben a hőmérséklet 2004-ben a vizsgált területen 9 és 15 ° C, 2006-ban 6 és 14 ° C között mozgott (1. ábra). Általában a hőmérséklet 2006-ban alacsonyabb volt, mint 2004-ben. A 20 m mélységben a sótartalom 2004-ben 33,4-35,3, 2006-ban pedig 33,3-35,2 volt (nem látható). Úgy tűnt, hogy a parti vizek 2004-ben 2006-hoz képest tovább nyugat felé, az északi-sarkvidéki vizek pedig kelet felé terjeszkedtek (1. ábra). A pontos frontális helyzeteket nem lehetett megfigyelni, ezért ezeket nem veszik figyelembe.

A makréla mindkét évben a Norvég-tenger parti, középső és déli részén uralta a mintákat, míg a nyugati és északi részeken a hering dominált (1. ábra). A 2006-os átfogóbb felmérés során kiderült, hogy a Norvég-tenger legnyugatibb, nagyrészt sarkvidéki vizekből álló területein a hering és a kék puha tőkehal dominál, a makrélából alig vett mintát. A makréla csak két sarkvidéki állomáson vett részt mintában 2004-ben és egyben 2006-ban, míg a heringből csak egy, kék puha tőkehalból pedig a part menti állomásokon vettek mintát a két év alatt (1. ábra). A legtöbb állomás mindkét évben az atlanti vizekből származott, és mindhárom faj az atlanti vízben fordult elő, annak ellenére, hogy a kék tőkehal alig volt megtalálható a mintákban 2004-ben.

A halak hossza és állapota különbözött a víztömegek között, különösen 2006-ban (I. táblázat). A mindhárom fajból származó halak a sarkvidéki vizekben voltak a leghosszabbak 2006-ban, a hering és a kék puha tőkehal pedig hosszabb volt az északi-sarkvidéken, mint az atlanti víz. az Atlanti-óceánon, mint az északi-sarkvidéki vízben.