Different-scale changes of abundance and species diversity of metazoan microzooplankton in the coastal zone of the Black sea

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The short-term, seasonal, and interannual variations in the abundance and species composition of the Black Sea metazoan microzooplankton have been analyzed at the open coastal area and the mouth of Sevastopol Bay in 2009–2015. Whatever the time scale, the temperature factor played the main role in abundance variations. In particular, the coincidence of two-year periodicities in the sum of active temperatures and the abundance of copepod-invader Oithona davisae at the interannual scale have been demonstrated. Variations of wind speed and direction have been shown to be significant factors in the short-term variations of microzooplankton abundance. The total species diversity of the community was found to depend significantly on the abundance of the invader species.

Full Text

Restricted Access

About the authors

S. A. Seregin

A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of RAS

Author for correspondence.
Email: serg-seryogin@yandex.ru
Russian Federation, 299011 Sevastopol

E. V. Popova

A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of RAS

Email: serg-seryogin@yandex.ru
Russian Federation, 299011 Sevastopol

References

  1. Гинзбург А.И., Костяной А.Г., Шеремет Н.А. Долговременная изменчивость температуры поверхности Черного моря и ее отклик на глобальные атмосферные воздействия // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т. 5 (2). С. 76−83.
  2. Гинзбург А.И., Костяной А.Г., Шеремет Н.А. Черное и Азовское моря: сравнительный анализ изменчивости температуры поверхности (1982-2009 гг., спутниковая информация) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8 (4). С. 209-218.
  3. Заика В.Е., Морякова В.К., Островская Н.А., Цалкина А.В. Распределение морского микрозоопланктона. Киев: Наук. думка, 1976. 92 с.
  4. Иванов В.А., Овсяный Е.И., Репетин Л.Н., Романов А.С., Игнатьева О.Г. Гидролого-гидрохимический режим Севастопольской бухты и его изменения под воздействием климатических и антропогенных факторов. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2006. 91 с.
  5. Казанкова И.И. Особенности динамики оседания личинок мидии и митилястера в связи со сгонно-нагонными явлениями у юго-западных берегов Крыма (Черное море) // Экология моря. 2000. Вып. 51. С. 35−39.
  6. Ковалев А.В. Орудия и метод суммарного учета морского микро- и мезозоопланктона // Экология моря. 1980. Вып. 3. С. 61−64.
  7. Никиткин В.Н., Скворцов Е.Ф. Непериодические изменения гидрологических элементов и состава планктона у южных берегов Крыма // Записки Крымского Общества Естествоиспытателей и Любителей Природы. 1927. Вып. 9. С. 67−79.
  8. Определитель фауны Черного и Азовского морей. Т. 2. Свободноживущие беспозвоночные. Ракообразные. Киев: Наук. думка, 1969. 536 с.
  9. Островская Н.А., Скрябин В.А., Загородняя Ю.А. Микрозоопланктон // Планктон Черного моря. Киев: Наук. думка, 1993. С. 165−183.
  10. Программа комплексного экологического мониторинга океана.
  11. Сажина Л.И. Науплиусы массовых видов пелагических копепод мирового океана. Киев: Наук. думка, 1985. 238 с.
  12. Серегин С.А., Попова Е.В. Метазойный микрозоопланктон северочерноморских вод: обилие и состав в летний период // X Междунар. науч.-практ. конф “Научные перспективы XXI века. Достижения и перспективы нового столетия”. Новосибирск, 2015. Т. 3. № 6. С. 166-171.
  13. Серегин С.А., Попова Е.В. Численность и видовой состав метазойного микрозоопланктона в прибрежье Севастополя: 2009 - 2012 // Рыбное хоз-во Украины. 2012. Т. 6 (83). С. 3−9.
  14. Almeda R., Alcaraz M., Calbet A., Yebra L., Saiz E. Effects of temperature and food concentration on the survival, development and growth rates of naupliar stages of Oithona davisae (Copepoda, Cyclopoida) // Marine Ecol. Progress Ser. 2010. V. 410. P. 97-109.
  15. http://www.pogoda.by/gidro/
  16. http://www.sevmeteo.info/
  17. Incze L.S., Hebert D., Wolff N., Oakey N., Dye D. Changes in copepod distributions associated with increased turbulence from wind stress // Marine Ecol. Progress Ser. 2001. V. 213. P. 229-240.
  18. Lasternas S., Tunin-Ley A., Ibañez F., Andersen V., Pizay M.-D., Lemee R. Short-term dynamics of microplankton abundance and diversity in NW Mediterranean Sea during late summer conditions (DYNAPROC 2 cruise; 2004) // Biogeosci. 2011. V. 8. P. 743-761.
  19. Saiz E., Calbet A., Broglio E. Effects of small-scale turbulence on copepods: The case of Oithona davisae // Limnol. Oceanogr. 2003. V. 48 (3). P. 1304-1311.
  20. Seregin S.A., Popova E.V. Long-term dynamics of abundance of the copepod-invader, Oithona davisae, in the coastal waters of the Black Sea // Russian J. Biol. Invasions. 2016. V. 7(4). P. 374-382.
  21. Sorokin Yu.I., Kopylov A.I., Mamaeva N.V. Abundance and dynamics of microplankton in the central tropical Indian Ocean // Marine Ecol. Progress Ser. 1985. V. 24. P. 27-41.
  22. Svetlichny L., Hubareva E., Khanaychenko A., Gubanova A., Altukhov D., Besiktepe S. Adaptive Strategy of Thermophilic Oithona Davisae in the Cold Black Sea Environment // Turkish J. Fisheries and Aquatic Sci. 2016. V. 16. P. 77-90.
  23. Thyssen M., Mathieu D., Garcia N., Denis M. Short-term variation of phytoplankton assemblages in Mediterranean coastal waters recorded with an automated submerged flow cytometer // J. Plankton Res. 2008. V. 30(9). P. 1027-1040.
  24. Uchima M. Gut content analysis of neritic copepods Acartia omorii and Oithona davisae by a new method // Marine Ecol. Progress Ser. 1988. V. 48. P. 93-97.
  25. Uye Sh. Replacement of large copepods by small ones with eutrophication of embayments: cause and consequence // Developments in Hydrobiol. 1994. V. 102. P. 513-519.
  26. Uye Sh., Sano K. Seasonal reproductive biology of the small cyclopoid copepod Oithona davisae in a temperate eutrophic inlet // Marine Ecol. Progress Ser. 1995. V. 118. P. 121-128.
  27. Visser A.W., Saito H., Saiz E., Kiorboe T. Observations of copepod feeding and vertical distribution under natural turbulent conditions in the North Sea // Marine Biol. 2001. V. 138. P. 1011-1019.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Map of the location of the main sampling stations in the open coast of Sevastopol (station 8) and at the mouth of the Sevastopol Bay (stations 17, 18) in 2009–2015.

Download (160KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Short-period variability of wind speed S and water temperature T of the surface layer (a), as well as the abundance of micrometazooplankton (ind / m3) (b): total (1), non-grow (2) and crustacean (3) at the mouth of the Sevastopol Bay in spring year period 2013

Download (185KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Short-period variability in the number of MMZP (ind./m3) at the mouth of the Sevastopol Bay in the spring-summer period of 2013: (a) the total number of copepods (1), the number of O. davisae (2), P. parvus (3), C. ponticus (4), A. clausi (5); (b) the total number of non-fellow MMZP (1), Gastropoda (2), Bivalvia (3), Appendicularia (4) and the rest of non-fellow (5).

Download (193KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Short-period variability of species diversity indices and their trends in the MMZP community of coastal waters of Sevastopol in the spring-summer period of 2013. Shannon Index and its trends: from May 13 to June 4, 2013 (1) and (2): y = –0.01x + 442.92, R² = 0.09; in the period from June 5 to 21, 2013 (3) and (4): y = –0.06x + 2359.21, R² = 0.41. The Simpson coefficient (5) is the entire observation period.

Download (86KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Long-term dynamics of the total number of micrometazooplankton (N) and temperature (a) and the main species of copepods in the surface waters of open seaside (b) and bay (c).

Download (534KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Interannual changes in the metazoic microzooplankton community: (a) the average annual number (Navg) of O. davisae and the sum of active temperatures (CAT 18, CAT 20) in the open coast; (b) the average annual abundance of O. davisae (Navr year) and the number of days with temperatures above 18 ° C (18+) and 26 ° C (26+) in the open coast; (c) the average annual abundance of the MMZP (1), the values ​​of the Shannon (2) and Simpson (3) indices in the open coast (Sea) and the mouth of the Sevastopol Bay (Bay).  

Download (255KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences