Jak radzą sobie najmniejsi – meiofauna Arktyki w obliczu zmian klimatycznych
Kierownik projektu
:
dr Katarzyna Grzelak
Uniwersytet Łódzki
Panel: NZ8
Konkurs
: FUGA 5
ogłoszony
15 grudnia 2015 r.
Arktyka to jeden z najbardziej narażonych na efekty zmian klimatycznych rejon świata i jednocześnie obszar, gdzie tempo obserwowanych zmian jest najszybsze. Wskutek wzmożonego transportu ciepła wraz z wodami atlantyckimi oraz wzrostu średniej temperatury powietrza, w ostatnich latach notuje się drastyczny spadek zasięgu pokrywy lodowej, grubości lodu oraz jego całkowitej objętości w rejonie Arktyki. Biorąc pod uwagę fakt, że lód morski jest zasadniczym czynnikiem wpływającym na abiotyczne i biotyczne składowe morskich ekosystemów arktycznych, zachodzące zmiany będą w konsekwencji wpływały na funkcjonowanie wielu organizmów morskich, w tym na funkcjonowanie fauny bentosowej (tj. organizmów żyjących na dnie morskim). Celem projektu było scharakteryzowanie zespołów meiofauny - małych bezkręgowców żyjących na powierzchni osadu lub w przestrzeniach interstycjalnych, o rozmiarach ciała nieprzekraczających 500 µm, ze szczególnym uwzględnieniem Nematoda jako taksonu dominującego oraz próba oceny oddziaływania zachodzących zmian (w szczególności tych związanych z rodzajem i grubością pokrywy lodowej oraz intensywnością produkcji pierwotnej powierzchniowych warstw kolumny wody) na funkcjonowanie meiofauny w Arktyce Europejskiej. Badania prowadzono w rejonie archipelagu Svalbard, gdzie z roku na rok obserwowany jest zwiększony transport ciepłych wód atlantyckich. Najdrobniejsze organizmy morskie, jak meiofauna, odgrywają szczególną rolę w funkcjonowaniu ekosystemów morskich, reprezentując jedną z najliczniejszych grup konsumentów pierwszego rzędu oraz przyczyniając się do biomineralizacji oraz bioturbacji osadów i ponownego wprowadzania biogenów zawartych w osadach morskich do łańcucha troficznego. Dlatego tak ważne jest uwzględnianie tych niezwykle interesujących organizmów w badaniach ekologicznych.
Fot. Michał Łepecki
Realizacja projektu umożliwiła szczegółową charakterystykę zespołów meiofauny i Nematoda wzdłuż gradientu lodowego, w rejonie na północ od archipelagu Svalbard i w rejonie Morza Barentsa. Wyniki analiz pozwalają wyciągnąć wniosek, iż długość zalegania pokrywy lodowej oraz późne i mało intensywne zakwity negatywnie wpływają na liczebność, biomasę oraz różnorodność taksonomiczną Nematoda. Rejony o krótszym okresie pokrycia lodem i wzmożonym napływie wód atlantyckich, które mogą przyspieszać rozwój fitoplanktonu, w konsekwencji wpływają pozytywnie na liczebność zgrupowań, biomasę całkowitą, bogactwo gatunkowe i różnorodność troficzną Nematoda. Dodatkowo organizmy w rejonach pozostających pod silnym wpływem wód typowo arktycznych charakteryzują się mniejszymi rozmiarami ciała w porównaniu z rejonami o wzmożonej adwekcji wód atlantyckich. Przyjrzano się także strategiom odżywiania się Nematoda. W toku przeprowadzonych analiz wykazano brak selektywności w wyborze pożywienia i korzystania z aktualnie dostępnych form pokarmu przez badane organizmy. Świadczy to o dużej plastyczności ekologicznej Nematoda i ich możliwościach adaptacyjnych do zmieniających się warunków środowiskowych.
Ilość danych dotyczących szeroko pojętego wpływu zmian klimatycznych na różnorodność i funkcjonowanie ekosystemów polarnych rośnie, ale informacje te są fragmentaryczne, a wiedza dotycząca wielu grup zwierząt z rejonów Arktyki i skala biologicznej odpowiedzi tych organizmów na zachodzące zmiany jest wciąż niepełna. Dlatego uzyskane w trakcie realizacji projektu wyniki pozwolą na dostarczenie nowych danych na temat reakcji tych najmniejszych, niewidocznych gołym okiem mieszkańców ekosystemu arktycznego i będą pomocne w kontekście nakreślania potencjalnych scenariuszy funkcjonowania całej fauny bentosowej na skutek wzrostu temperatury oraz zmniejszania się zasięgu i długości zalegania pokrywy lodowej w europejskiej części Arktyki.
Pełny tytuł finansowanego projektu: Struktura zgrupowań Nematoda w różnym reżimie lodowym Arktyki Europejskiej – aspekt strukturalny, funkcjonalny i genetyczny
dr Katarzyna Grzelak
Adiunkt w Zakładzie Ekologii Morza Instytutu Oceanologii PAN w Sopocie. Odbyła staż podoktorski w Zakładzie Biologii Polarnej i Oceanobiologii Uniwersytetu Łódzkiego, realizując grant badawczy ramach konkursu FUGA oraz staże naukowe w USA, Danii, Niemczech. Specjalistka w zakresie ekologii meiofauny – drobnej, a zarazem bardzo licznej grupy organizmów, których wielkość nie przekracza 0,5 mm. Jej zainteresowania naukowe koncentrują się głównie wokół wolnożyjących morskich nicieni (Nematoda) i ryjkogłowych (Kinorhyncha) z rejonu Arktyki. Stypendystka MNiSW, Fundacji Kościuszkowskiej, Programu Fulbrighta.
