Thành phần quần xã của động vật đáy lớn trên thềm lục địa phía Tây Greenland

Springer Science and Business Media LLC - Tập 38 - Trang 2085-2096 - 2015
C. Yesson1, P. Simon1, I. Chemshirova1, T. Gorham1, C. J. Turner1, N. Hammeken Arboe2, M. E. Blicher2, K. M. Kemp1
1Institute of Zoology, London, UK
2Greenland Institute of Natural Resources, Nuuk, Greenland

Tóm tắt

Các sinh vật đáy là thành phần quan trọng trong môi trường biển, đóng vai trò như kiến trúc sư hệ sinh thái, cung cấp nơi cư trú và thức ăn cho các sinh vật khác. Kiến thức của chúng ta về sự đa dạng, phức tạp và nhạy cảm của các môi trường này còn hạn chế, đặc biệt là ở những vĩ độ cao hơn và độ sâu lớn hơn. Bờ Tây Greenland là địa điểm của một nghề đánh bắt tôm quan trọng về mặt thương mại, nhưng có rất ít tài liệu công bố mô tả cấu trúc cộng đồng đáy của khu vực này. Tại đây, chúng tôi báo cáo kết quả từ các khảo sát camera đáy thực hiện tại 119 điểm, trong suốt 3 năm, trải dài 1400 km trên thềm lục địa phía Tây Greenland (độ sâu từ 61-725 m). Tổng cộng có 29 nhóm động vật đáy đã được xác định từ các hình ảnh. Có sự khác biệt đáng kể về thành phần và đa dạng ở các điểm có nền đá cứng và mềm. Các cộng đồng trên nền đá cứng tương đối đa dạng với sinh khối cao hơn và được đặc trưng bởi các nhóm cố định, gắn bó như Hydrozoa, Anthozoa, Bryozoa và Porifera. Các địa điểm đất mềm thì ít đa dạng hơn và chủ yếu bị chiếm ưu thế bởi Polychaeta, có những động vật giáp xác chuyên biệt như tôm Pandalus borealis, loại tôm bị khai thác thương mại. Các mô hình phân bố và biến đổi của động vật đáy lớn liên quan tới nền và các thông số môi trường như độ sâu, nhiệt độ và tốc độ dòng chảy. Nghiên cứu này đại diện cho sự mô tả định lượng đầu tiên về các tập hợp động vật đáy lớn trên thềm lục địa phía Tây Greenland. Những dữ liệu này tạo thành một cơ sở quan trọng, mặc dù trong khu vực chịu tác động nặng nề bởi nghề cá kéo lưới, và chứng minh tính khả thi của việc sử dụng hình ảnh đáy để kiểm tra và theo dõi sự đa dạng và biến đổi của đáy biển.

Từ khóa

#động vật đáy #thềm lục địa #động vật đáy lớn #sự đa dạng sinh học #nghề cá #Greenland

Tài liệu tham khảo

Asch RG, Collie JS (2008) Changes in a benthic megafaunal community due to disturbance from bottom fishing and the establishment of a fishery closure. Fish Bull 106:438–456 Auster PJ, Langton RW (1999) The effects of fishing on fish habitat. Am Fish Soc Symp 22:150–187 Bergström BI (2000) The biology of Pandalus. Adv Mar Biol 38:55–245 Blanchard F, LeLoc’h F, Hily C, Boucher J (2004) Fishing effects on diversity, size and community structure of the benthic invertebrate and fish megafauna on the Bay of Biscay coast of France. Mar Ecol Prog Ser 280:249–260 Blicher ME, Sejr MK (2011) Abundance, oxygen consumption and carbon demand of brittle stars in Young Sound and the NE Greenland shelf. Mar Ecol Prog Ser 422:139–144 Blicher ME, Rysgaard S, Sejr MK (2007) Growth and production of sea urchin Strongylocentrotus droebachiensis in a high-Arctic fjord, and growth along a climatic gradient (64°–77°N). Mar Ecol Prog Ser 341:89–102 Blicher ME, Rasmussen LM, Sejr MK, Merkel F, Rysgaard S (2011) Abundance and energy requirements of eiders (Somateria spp.) suggest high predation pressure on macrobenthic fauna in a key wintering habitat in SW Greenland. Polar Biol 34:1105–1116 Boertmann D, Mosbech A (eds) (2011) Eastern Baffin Bay-A strategic environmental impact assessment of hydrocarbon activities. DCE Danish Centre for Environment and Energy, Aarhus University, Aarhus Bolam SG, Coggan RC, Eggleton J, Diesing M, Stephens D (2014) Sensitivity of macrobenthic secondary production to trawling in the English sector of the Greater North Sea: a biological trait approach. J Sea Res 85:162–177 Buch E, Pedersen SA, Ribergaard MH (2004) Ecosystem variability in West Greenland waters. J Northwest Atl Fish Sci 34:13–28 Buhl-Mortensen L, Vanreusel A, Gooday AJ, Levin LA et al (2010) Biological structures as a source of habitat heterogeneity and biodiversity on the deep ocean margins. Mar Ecol 31:21–50 Chazdon RL, Chao A, Colwell RK, Lin S-Y, Norden N, Letcher SG, Clark DB, Finegan B, Arroyo JP (2011) A novel statistical method for classifying habitat generalists and specialists. Ecology 92:1332–1343 Clarke KR (1993) Non-parametric multivariate analyses of changes in community structure. Aust J Ecol 18:117–143 Collie JS, Escanero GA, Valentine PC (2000) Photographic evaluation of the impacts of bottom fishing on benthic epifauna. ICES J Mar Sci: J Conseil 57:987–1001 Compton TJ, Bowden DA, Roland Pitcher C, Hewitt JE, Ellis N (2013) Biophysical patterns in benthic assemblage composition across contrasting continental margins off New Zealand. J Biogeog 40:75–89 Dauvin JC, Méar Y, Murat A, Poizot E, Lozach S, Beryouni K (2013) Interactions between aggregations and environmental factors explain spatio-temporal patterns of the brittle-star Ophiothrix fragilis in the eastern Bay of Seine. Est Coast Shelf Sci 131:171–181 Engel J, Kvitek R (1998) Effects of Otter Trawling on a Benthic Community in Monterey National Marine Sanctuary. Soc Conserv Biol 12:1204–1214 Faith DP, Minchin PR, Belbin L (1987) Compositional dissimilarity as a robust measure of ecological distance. Vegetatio 69:57–68 FAO (2003) The Ecosystem Approach to Fisheries. FAO Technical Guidelines for Responsible Fisheries no. 4, suppl. 2. FAO, Rome Freese L, Auster PJ, Heifetz J, Wing BL (1999) Effects of trawling on seafloor habitat and associated invertebrate taxa in the Gulf of Alaska. Mar Ecol Prog Ser 182:119–126 Hammeken Arboe N (2014) The Fishery for Northern Shrimp (Pandalus borealis) off West Greenland, 1970-2014. NAFO SCR Doc. 14/061 Jørgensen OA, Tendal OS, Hammeken Arboe N (2013) Preliminary mapping of the distribution of corals observed off West Greenland as inferred from bottom trawl surveys 2010-2012. NAFO SCR Doc. 13/07 Jørgensen LL, Ljubin P, Skjoldal HR (2015) Distribution of benthic megafauna in the Barents Sea: baseline for an ecosystem approach to management. ICES J Mar Sci 72:595–613 Kenchington EL, Prena J, Gilkinson KD et al (2001) Effects of experimental otter trawling on the macrofauna of a sandy bottom ecosystem on the Grand Banks of Newfoundland. Can J Fish Aquat Sci 58:1043–1057 Kuijpersa A, Dalhoffa F, Brandtb MP, Hümbsc P, Schottd T, Zotovae A (2007) Giant iceberg plow marks at more than 1 km water depth offshore West Greenland. Mar Geol 246:60–64 Kutti T, Høisæter T, Rapp HT, Humborstad O-B, Løkkebor S, Nøttestad L (2005) Immediate effects of experimental otter trawling on a sub-arctic benthic assemblage inside Bear Island Fishery Protection Zone in the Barents Sea. Am Fish Soc Symp 41:519–528 Lassen AH, Powles H, Bannister C, Knapman P (2013) Marine Stewardship Council (MSC) Final Report and Determination for the West Greenland Cold Water Prawn Trawl Fishery Client. (http://www.msc.org/track-a-fishery/fisheries-in-the-program/certified/arctic-ocean/West-Greenland-Coldwater-Prawn/assessment-downloads-1/20130122_FR_PRA126.pdf) Legendre P, Gallagher ED (2001) Ecologically meaningful transformations for ordination of species data. Oecologia 129:271–280 Levin LA, Dayton PK (2009) Ecological theory and continental margins: where shallow meets deep. Trends Ecol Evol 24:606–617 Løkkeborg S (2005) Impacts of trawling and scallop dredging on benthic habitats and communities. FAO Fisheries Technical Paper No 472. FAO, Rome Magurran AE, McGill B (2010) Biological Diversity: Frontiers in Measurement and Assessment. Oxford University Press, Oxford McConnaughey RA, Mier KL, Dew CB (2000) An examination of chronic trawling effects on soft-bottom benthos of the eastern Bering Sea. ICES J Mar Sci 57:1377–1388 Myers PG, Kulan N, Ribergaard MH (2007) Irminger Water variability in the West Greenland Current. Geophys Res Lett 34:L17601 Oksanen J, Blanchet FG, Kindt R, Legendre P, Minchin PR, O’Hara RB, Simpson GL, Solymos P, Stevens MHH, Wagner H (2013) vegan: Community Ecology Package. R package version 2.0-10. (http://CRAN.R-project.org/package=vegan) Piepenburg D (2000) Arctic brittlestars. Oceanogr. Mar Biol 38:189–256 Piepenburg D, Schmid MK (1996) Distribution, abundance, biomass, and mineralization potential of the epibenthic megafauna of the Northeast Greenland shelf. Mar Biol 125:321–332 Piepenburg D, Archambault P, Ambrose WG et al (2011) Towards a pan-Arctic inventory of the species diversity of the macro- and megabenthic fauna of the Arctic shelf seas. Mar Biodivers 41:51–70 Prena J, Schwinghammer P, Rowell TW, Gordon DC Jr, Gilkinson KD, Vass WP, McKeown DL (1999) Experimental otter trawling on a sandy bottom ecosystem of the Grand Banks of Newfoundland: analysis of trawl bycatch and effects on epifauna. Mar Ecol Prog Ser 181:107–124 Renaud PE, Morata N, Ambrose WG, Bowie JJ, Chiuchiolo A (2007) Carbon cycling by seafloor communities on the eastern Beaufort Sea shelf. J Exp Mar Biol Ecol 349:248–260 Robert K, Jones D, Huvenne V (2014) Megafaunal distribution and biodiversity in a heterogeneous landscape: the iceberg-scoured Rockall Bank, NE Atlantic. Mar Ecol Prog Ser 50:67–88 Schmid M, Piepenburg D (1993) The benthos zonation of the Disko Fjord, West Greenland. Medd Grønl 37:1–21 Sejr MK, Jensen KT, Rysgaard S (2000) Macrozoobenthic community structure in a high-arctic East Greenland fjord. Polar Biol 23:792–801 Sejr MK, Blicher ME, Rysgaard S (2009) Sea ice cover affects inter-annual and geographic variation in growth of the Arctic cockle Clinocardium ciliatum (Bivalvia) in Greenland. Mar Ecol Prog Ser 389:149–158 Sejr MK, Włodarska-Kowalczuk M, Legeżyńska J, Blicher ME (2010) Macrobenthic species composition and diversity in the Godthaabsfjord system, SW Greenland. Polar Biol 33:421–431 Sparks-McConkey PJ, Watling L (2001) Effects on the ecological integrity of a soft-bottom habitat from a trawling disturbance. Hydrobiologia 456:73–85 Starmans A, Gutt J, Arntz WE (1999) Mega-epibenthic communities in Arctic and Antarctic shelf areas. Mar Biol 135:269–280 Trebitz AS, Hill BH, McCormick FH (2003) Sensitivity of indices of biotic integrity to simulated fish assemblage changes. Environ Manage 32:499–515 Watling L, Norse EA (1998) Disturbance of the seabed by mobile fishing gear: a comparison to forest clearcutting. Conserv Biol 12:1180–1197