Canadian Science Publishing

Một trong những đặc điểm nổi bật của dòng chảy trong một cửa sông là dòng nước ngọt được xả vào cửa sông cùng với một lượng đáng kể nước mặn bị cuốn theo ở tầng bề mặt. Các xem xét về tính liên tục yêu cầu rằng có một dòng nước mặn vào để bù đắp cho lượng nước đã bị lấy ra ở bề mặt. Trong một cửa sông nông, chẳng hạn như Vịnh Chesapeake, điều này dẫn đến một dòng chảy hai lớp, ra ở bề mặt và vào bên dưới nó. Trong một cửa sông sâu, các câu hỏi nảy sinh là liệu nó cũng có dòng chảy hai lớp đơn giản này hay không và độ sâu cũng như phạm vi của dòng vào là gì. Đã có những phép đo được thực hiện ở một số lạch thuộc bờ biển British Columbia để thu thập thông tin về dòng chảy trong một cửa sông sâu. Các thí nghiệm sơ bộ đã được thực hiện tại Lạch Toba, Bute và Knight, trong đó loạt thí nghiệm được thực hiện ở Lạch Knight vào tháng 7 năm 1956 là hoàn chỉnh nhất. Các kỹ thuật được sử dụng và kết quả thu được được mô tả và thảo luận. Trong một đoạn nông (75 m), dòng chảy ra-vào (dòng triều lên và triều xuống) diễn ra đồng pha từ bề mặt đến đáy, với một dòng ra ròng ở nửa trên và dòng vào ở dưới. Trong sự hiện diện của gió từ phía lạch, dòng chảy ở vài mét bề mặt bị đảo ngược và trở thành dòng vào lạch, với một dòng ra tăng dưới nó. Trong một đoạn sâu, cả dòng chảy dao động (chu kỳ triều) cũng như dòng chảy ròng đều xảy ra ở tất cả các độ sâu từ bề mặt đến 300 m (độ sâu đáy liên quan là 350 m). Ở đoạn sâu hơn này, các thành phần dao động không đồng pha từ bề mặt đến đáy, và dòng chảy ròng cho thấy một mô hình ba hoặc bốn lớp, thay vì mô hình hai lớp đơn giản đã được giả định là tồn tại trước đây. Gió có ảnh hưởng trực tiếp đáng kể đến các lớp trên đến độ sâu khoảng 10 m và có thể sâu hơn. Sự di chuyển của con tàu khi neo đã được theo dõi và được phát hiện là khá lớn. Hầu hết các quan sát về dòng chảy đã được điều chỉnh để loại bỏ ảnh hưởng của chuyển động tàu trước khi phân tích. Tính toán về dòng vận chuyển nước ngọt ròng (trong lớp trên) cho giá trị hợp lý nhưng các tính toán tương tự cho nước sâu cho thấy một dòng vận chuyển ròng không thể xảy ra. Dòng vận chuyển ròng dường như này có thể là hệ quả của việc giả định rằng profile dòng chảy qua toàn bộ lạch giống như profile ở trung tâm nơi các phép đo được thực hiện. Một số nguồn lỗi có thể khác cũng được đề xuất. Ngoài ra, một số khuyến nghị được đưa ra cho các nghiên cứu trong tương lai.

Các cửa vịnh ở bờ biển đất liền của British Columbia có hình thái giống như những fjord, nhưng rất ít cửa vịnh có độ sâu dưới 15 m. Ảnh hưởng đáng kể nhất trong các cửa vịnh này là dòng chảy nước ngọt, chủ yếu là từ các con sông. Dòng chảy này lớn ở nhiều cửa vịnh được cung cấp nước bởi các con sông từ các tảng băng, có tính mùa vụ và xác định tính chất cửa sông và sự tuần hoàn của các cửa vịnh, từ đó ảnh hưởng đến sự phân bố các đặc tính của nước. Ở các cửa vịnh có dòng chảy lớn, độ mặn bề mặt tăng từ 0 tại đầu cửa đến các giá trị độ mặn của biển ven bờ tại miệng cửa. Vào mùa đông, nhiệt độ bề mặt thấp và đồng nhất nhưng vào mùa hè, nhiệt độ tăng từ đầu cửa, đạt cực đại khi độ mặn khoảng 8‰, rồi giảm dần về hướng miệng cửa. Nước rất phân lớp, đặc biệt từ bề mặt đến khoảng 20 m độ sâu, nơi độ mặn tăng đến 90% hoặc hơn so với giá trị của nước sâu. Sự phân lớp độ mặn rõ rệt ở lớp trên đi kèm với sự phân lớp nhiệt độ rõ rệt. Dưới 50 m, độ mặn và nhiệt độ không thay đổi nhiều dọc theo chiều dài của một cửa vịnh. Có sự thay đổi địa lý rõ ràng về đặc tính nước sâu từ 30.7‰ và 8.3 °C ở các cửa vịnh phía nam đến 33.2‰ và 6.3 °C ở các cửa vịnh phía bắc. Nói chung, sự thay đổi theo mùa của nhiệt độ có thể được phát hiện đến độ sâu 100 m nhưng của độ mặn chỉ đến 30 m, cho thấy sự khác biệt trong tốc độ khuếch tán xoáy. Sự thay đổi đặc tính nước sâu xảy ra không đều. Ở nhiều cửa vịnh, sự tối thiểu nhiệt độ ở độ sâu 20 đến 100 m phổ biến trong các đoạn trong vào mùa xuân và giảm dần cường độ vào các thời điểm khác trong năm. Ở các cửa vịnh có dòng chảy trung bình hoặc nhỏ, độ mặn bề mặt thường cao hơn và thay đổi ít dọc theo một cửa vịnh, và sự phân lớp độ mặn cũng như nhiệt độ ít rõ rệt hơn. Lớp bề mặt đồng nhất đặc trưng cho các cửa vịnh có dòng chảy lớn thường vắng mặt. Nói chung, các cửa vịnh có dòng chảy lớn cho thấy giá trị oxy hòa tan ít biến động hơn dọc theo một cửa vịnh ở bất kỳ độ sâu nào so với các cửa vịnh có dòng chảy nhỏ. Sự bão hòa quá mức ở các lớp trên là phổ biến, và thường có một cực đại oxy ngay dưới lớp halocline của các cửa vịnh có dòng chảy lớn. Một vài cửa vịnh có dòng chảy nhỏ có một cực tiểu oxy ở độ sâu giữa, trong đó giá trị thấp nhất nằm ở đầu cửa vịnh. Giá trị oxy hòa tan dưới 2 ml/l không phổ biến ở bất kỳ cửa vịnh nào trên đất liền và giá trị bằng không chưa được ghi nhận rõ ràng. Độ đục quang học trong các cửa vịnh có dòng chảy lớn cao ở lớp bề mặt, thấp hơn ở thân nước chính, và thường tăng lên ở 50 đến 100 m dưới đáy. Tại đầu các cửa vịnh có dòng chảy lớn, độ sâu Secchi-disc từ 0.1 đến 0.3 m là phổ biến vào mùa hè. Ở các cửa vịnh có dòng chảy nhỏ hơn, độ đục thấp hơn. Ở cả hai loại, độ đục đạt cực đại vào mùa hè và cực tiểu vào mùa đông, và vật liệu hạt trong nước chủ yếu là khoáng chất. Các sóng nội có chu kỳ từ 1 đến 4 phút và biên độ lên đến 5 m xuất hiện trong các lớp trên. Ở độ sâu giữa (20 đến 150 m), các dao động thẳng đứng của các đường đẳng nhiệt với chu kỳ triều nửa tháng là phổ biến, với biên độ từ 5 đến 75 m. Một chất giống sáp đôi khi được tìm thấy nổi hoặc bị cuốn trôi vào bờ ở Bute Inlet trong những mùa đông lạnh có vẻ như là đặc trưng cho cửa vịnh này vì không tìm thấy tài liệu tham khảo nào về chất tương tự được quan sát ở nơi khác trên thế giới.

Các phép đo quang hợp trên sinh vật phù du đã được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 4 năm 1972 đến tháng 1 năm 1973 tại hồ Ontario. Các chế độ ánh sáng tăng và giảm sử dụng trên sinh vật phù du thực vật (>> 64 μ) đã cho thấy hiệu ứng trễ quang hợp rõ rệt vào mùa đông và mùa xuân đối với các quần thể chủ yếu là tảo silic. Các biến động hàng ngày trong quang hợp và thích nghi "ánh sáng" hoặc "bóng râm" cho thấy sự tương tác chặt chẽ giữa sinh vật phù du và cường độ ánh sáng bề mặt. Những thay đổi theo mùa có hệ thống đã được ghi nhận trong độ lớn của hiệu ứng trễ quang hợp, cường độ ánh sáng bão hòa, điểm bù, quang hợp tối đa và tỷ lệ hô hấp. Một mối tương quan ngược đã được tìm thấy giữa tỷ lệ quang hợp tối đa trung bình của sinh vật phù du và tỷ lệ thay đổi của nhiệt độ nước. Ngoài ra, tỷ lệ hô hấp của sinh vật phù du phần lớn phụ thuộc vào nhiệt độ. Các dữ liệu đã được thống nhất để cung cấp một bức tranh về các mô hình quang hợp hàng ngày ở các độ sâu khác nhau trong một cột nước tĩnh. Các dữ liệu cũng so sánh tốt với các thí nghiệm chai neo ¹⁴C. Các phương trình dự đoán đã được tính toán cho các tỷ lệ quang hợp tối đa vào các thời điểm khác nhau trong năm.

The available data on the fish populations of 35 lakes in the Northwest Territories are examined. The lakes range in size from Great Bear Lake (31, 156 km²) to Keyhole Lake (46 ha); they are situated between lat. 60 and 75° N, east from the Mackenzie River to the west coast of Hudson Bay. Lake trout (Salvelinus namaycush) and whitefish (Coregonus clupeaformis) form the main populations of the mainland lakes and together make up to 95% of the total catch. There is a trend toward increasing importance of whitefish with decreasing severity of conditions. Most populations show a uni, bi-, or trimodal length distribution; age distributions are unimodal. No change in these distributions was observed over a large number of years in certain lakes. These populations are considered to have reached a climax condition comparable with a vegetational climax, and are therefore in equilibrium with their environment. All incoming energy is ultimately used in respiration to support a high biomass of fish.

Khi cá hồi đại dương (Salmo salar) nuôi trong trại và cá hồi hoang dã cùng tuổi và kích cỡ được cho phép cạnh tranh cho vị trí xã hội và thức ăn trong bể nuôi, số lượng cá hồi nuôi đạt được vị trí thống trị gấp đôi so với cá hồi hoang dã. Các con cá hồi nuôi đạt vị trí thống trị cũng thể hiện sự hung hãn cao hơn so với các con cá hồi hoang dã thống trị, với tỷ lệ mổ cao hơn và biến thiên hơn. Cá hồi thống trị ăn nhiều thức ăn hơn mỗi con cá so với các con cá hồi phụ thuộc, nhưng không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về tỷ lệ ăn giữa cá hồi nuôi thống trị và cá hồi hoang dã thống trị, hoặc giữa cá hồi nuôi phụ thuộc và cá hồi hoang dã phụ thuộc. Cá hồi nuôi thể hiện tỷ lệ ăn thấp hơn so với cá hồi hoang dã khi chúng được giữ trong các ngăn riêng biệt của bể nuôi và được so sánh ở ba nhiệt độ khác nhau. Sự khác biệt trong tỷ lệ ăn này có thể không phải là phản ánh của sự khác biệt trong khả năng thích ứng với nhiệt độ hoặc sở thích thức ăn, mà, thay vào đó, là kết quả của sự can thiệp trong quá trình ăn do sự tương tác xã hội mạnh mẽ hơn giữa các con cá hồi nuôi. Có thể cho rằng mức độ hung hãn cao có thể góp phần vào tỷ lệ tử vong của cá hồi nuôi trong trại được thả vào suối do mất thời gian ăn, tiêu tốn năng lượng quá mức, và tăng cường nguy cơ bị các loài săn mồi.

Việc di chuyển cá hồi coho (Oncorhynchus kisutch) dài 4–5 inch được nuôi trong nước mềm (20 ppm CaCO₃) từ mật độ tải nhẹ 0.5 lb/ft³ lên 1, 2, hoặc 4 lb/ft³ (chỉ số mật độ, DI = 0.1, 0.2, 0.4, 0.8) gây ra căng thẳng đáng kể, như được chỉ ra bởi việc mất hành vi ăn uống, nhưng chỉ có những rối loạn sinh lý tối thiểu, được biểu hiện bởi việc không có tăng đường huyết hoặc giảm clorua huyết. Tuy nhiên, việc di chuyển chúng đến 6 hoặc 12 lb/ft³ (DI = 1.2, 2.4) gây ra căng thẳng sinh lý đáng kể cần ít nhất một tuần để hồi phục. Cá hồi coho đang trong quá trình biến đổi (smolting) bị căng thẳng sinh lý bởi mật độ quần thể từ 1 lb/ft³ trở lên và một bệnh nhiễm khuẩn thận do vi khuẩn corynebacterium cũng được kích hoạt. Cá hồi cầu vồng (Salmo gairdneri) (4–5 in.) bị căng thẳng sinh lý khi di chuyển và được giữ ở mật độ 1 lb/ft³ trở lên nhưng vẫn duy trì hành vi ăn uống bình thường. Điều này cho thấy rằng căng thẳng do bắt giữ và đông đúc sẽ được giảm thiểu trong các vùng nước mềm nếu mật độ trong xe phân phối cá hoặc trong ao hoặc đường chạy trong quá trình điều trị bệnh được giữ ở mức 0.1–0.5 lb/gal.

Trong một lớp cỏ bàng bị ngập nước, các lá vừa hình thành vào mùa đông và mùa xuân có mức tổng hợp chất hữu cơ (90% trọng lượng khô), phần hữu cơ hòa tan (45%), carbon (42%) và nitơ (4.8%) ở mức tối đa. Tất cả các thành phần này đều giảm khi lá trưởng thành, lão hóa, và chết. Ngay sau khi chết, một chiếc lá chỉ có 70% tổng chất hữu cơ, 28% chất hữu cơ hòa tan, 30% carbon, và 1.5% nitơ. Những lá chết nguyên vẹn cho thấy ít thay đổi hơn trong thành phần hóa học. Phép xác định protein thô thường dùng (6.25 × hàm lượng nitơ) đã đánh giá quá cao protein thực sự lên tới 180%. Tỷ lệ carbon với nitơ (C:N) không phải là chỉ số đáng tin cậy cho giá trị dinh dưỡng của thực vật. Hai hình thức phát triển là có mặt, rất có thể là phản ứng với hoạt động của sóng và thành phần của môi trường sống. Thời gian ánh sáng trong ngày, chứ không phải nhiệt độ, rất có thể là yếu tố kiểm soát chu kỳ phát triển theo mùa.

Sự giảm sút của quần thể cá hồi hồ (Salvelinus namaycush), cá được hồ (Coregonus artedii), cá suckers trắng (Catostomus commersoni) và các loài cá khác ở Hồ Lumsden được cho là do mức độ axit ngày càng tăng trong hồ. Một sự vắng mặt của cá cũng đã được quan sát thấy ở các hồ lân cận. Trong một số hồ, mức độ axit đã tăng hơn một trăm lần trong thập kỷ qua. Việc gia tăng độ axit dường như là kết quả từ sự rơi axit trong mưa và tuyết. Nguồn axit lớn nhất đơn lẻ được cho là khí sulfur dioxide phát thải từ các nhà máy luyện kim ở Sudbury, Ont. Năm 1971, các phép đo pH đã được thực hiện từ 150 hồ trong khu vực nghiên cứu tổng quát nằm cách Sudbury 65 km về phía tây nam. Khoảng 33 trong số các hồ này cho thấy pH dưới 4.5 và được mô tả là "có tính axit nghiêm trọng." Thêm vào đó, có 37 hồ có pH trong khoảng 4.5–5.5 và được gọi là hồ "bị đe dọa."

Trong loài tôm euphausiid Euphausia pacifica, một thành viên của sinh vật phù du đại dương, tốc độ tăng trưởng lên tới 0.048 mm/ngày ở giai đoạn ấu trùng trong phòng thí nghiệm, nhanh gấp hơn hai lần so với mức độ quan sát được ở các quần thể sống ngoài biển (0.02 mm/ngày) do các nhà nghiên cứu khác ghi nhận. Thời gian giữa hai lần lột xác, diễn ra trong suốt vòng đời, dao động giữa 3 và 8 ngày tùy thuộc vào nhiệt độ nhưng không phụ thuộc vào lượng thức ăn đã ăn. Hô hấp chiếm phần lớn trong quá trình đồng hóa carbon (62–87%), trong khi lột xác, tăng trưởng và sinh sản đã chiếm phần còn lại. Ở các cá thể trưởng thành, 9% carbon được đồng hóa được thải ra dưới dạng phần hữu cơ của trứng. Những động vật tăng trưởng nhanh đã đồng hóa tới 30% carbon đã được đồng hóa, nhưng các phép tính cho một quần thể sống ở biển cho thấy rằng 9% là lượng carbon hữu cơ được đưa vào mô (không tính trứng và vỏ lột) trong suốt vòng đời của động vật. Việc đồng hóa carbon từ thức ăn (tiêu hóa) dường như cao, thường trên 80%, dựa trên các thí nghiệm đồng vị. Trong phòng thí nghiệm, ấu trùng giáp xác dường như là thức ăn ưa thích hơn so với tảo đơn bào nhưng cả hai đều được ăn khi có sẵn; một loại tảo đã bị loại bỏ. Ấu trùng phải nhỏ hơn 0.8 mm để nhiều cá thể có thể được ăn bởi E. pacifica trưởng thành. Quá trình lột xác, chủ yếu diễn ra vào ban đêm, đã làm giảm khả năng ăn uống. Tốc độ lọc thức ăn của động vật trên tảo đơn bào đủ để duy trì tăng trưởng và chuyển hóa nếu lượng carbon có sẵn cho động vật trong biển tương đương với lượng đóng góp từ cả mùn bã và sản lượng tảo phù du trong khu vực tây bắc Thái Bình Dương nơi E. pacifica được tìm thấy. Có giả thuyết rằng E. pacifica trưởng thành phải bắt từ 100 đến 200 ấu trùng mỗi ngày khi 1 tuổi và 200–300 mỗi ngày khi 2 tuổi để đáp ứng tất cả các yêu cầu về carbon của nó. Mật độ trung bình của các giáp xác nhỏ trong tự nhiên có thể quá thấp để động vật này đáp ứng được nhu cầu của nó. Tuy nhiên, các mật độ có thể đủ cao trong các sự tập trung địa phương.

Thành phần axit béo của phospholipid và triglycerid từ hai lô Meganyctiphanes norvegica (M. Sars) và của lipit tổng hợp từ hai lô khác có nguồn gốc khác nhau, cho thấy các đặc điểm thường thấy trong lipit của những động vật ăn thịt bậc cao như cá đối. Các axit béo trong cả phospholipid và triglycerid của một mẫu Thysanoëssa inermis (Krøyer), mặc dù có tính chất tương tự về mặt chất lượng với lipit của M. norvegica, cho thấy mối quan hệ định lượng gần gũi hơn với axit béo của thực vật phù du và gợi ý rằng loài này là động vật ăn cỏ. Những quan sát này được bàn luận dựa trên dữ liệu sinh học về thói quen ăn uống của các động vật, cũng như các quá trình sinh hóa cơ bản của chúng liên quan đến việc qua đông hoặc những thời điểm thiếu thốn thực phẩm khác. Các mẫu giáp xác thu được từ dạ dày của cá voi lưng gù bị bắt ngoài khơi Nova Scotia có chứa 1.2–2.4% lipit tổng hợp, với các vật liệu không xà phòng hóa chiếm 3–5% của lipit trong M. norvegica và 10% trong T. inermis. Tiềm năng sử dụng các loài này trong việc nuôi cấy nhân tạo cá hồi hoặc cá hồi tây cũng được bàn luận.