The spatial and temporal structure of phytoplankton in 2014-2016 in the Poddabie area on the southern Baltic Sea

• Autorzy: Zaboroś I. , Mioskowska M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.8174

Warianty tytułu

PL

Struktura przestrzenno-czasowa fitoplanktonu w latach 2014 - 2016 w rejonie Poddąbie w obszarze południowego Bałtyku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the Baltic Sea, there can be observed seasonal changes of the phytoplankton structure during which the species composition, abundance and phytoplankton biomass change. However, the spatial and temporal variability of individual phytoplankton groups is not the same in all the regions of the Baltic. The only research (and available studies) of phytoplankton in these shallow central sea basin zones is conducted by Institute of Meteorology and Water Management (IMWM) as part of the HELCOM Baltic Sea Monitoring at station P16, which is located closest to the studied area. Therefore, in the years 2014-2016 phytoplankton seasonality studies were carried out, which allowed to supplement data in the area of the central coast of the south Baltic [61]. Based on the above literature, the aim of this study was to determine the temporal and spatial structure and to examine the species composition of phytoplankton occurrence and biodiversity in the Poddabie region from November 2014 till September 2016. The following article presents the results obtained at 3 measuring stations (P1, P2 and P3) in the area of Poddabie. These results confirm typical changes of phytoplankton on 3 measurement stations depending on the season of the year. The collected data for this article is the second part of the three monographs on the area on the central coast of the southern Baltic. It show the exact results of the species composition and seasonal changes of phytoplankton in the Poddabie region. The average values of phytoplankton abundance and biomass were typical for this sort of coastal waters and there were no significant species differences between these stations. Comparing the results obtained in this study with the data from the IMWM annual reports for the last decade, it can be noticed that the volumes and fluctuations of total biomass and phytoplankton abundance in the three analysed areas are in line with trends typical for the South Baltic coastal area.

PL

W Morzu Bałtyckim obserwuje się sezonowe zmiany struktury fitoplanktonu podczas której następuje zmiana składu gatunkowego, liczebności oraz biomasy fitoplanktonu. Jednakże przestrzenna i czasowa zmienność poszczególnych grup fitoplanktonu nie jest taka sama w różnych rejonach Bałtyku. Jedyne badania (oraz dostępne opracowania) fitoplanktonu w tych strefach płytkowodnych środkowego wybrzeża prowadzone są przez IMGW w ramach Monitoringu Bałtyku HELCOM na stacji P16, które są położenie najbliżej badanego rejonu. W tym celu w latach 2014-2016 wykonano badania sezonowości fitoplanktonu, co pozwoliło na uzupełnienie danych w obszarze środkowego wybrzeża południowego Bałtyku [61]. W oparciu o powyższą literaturę celem niniejszej pracy było określenie struktury czasowo-przestrzennej i zbadanie składu gatunkowego występowania fitoplanktonu oraz różnorodności biologicznej w rejonie Poddąbia w okresie listopad 2014 – wrzesień 2016. Poniższy artykuł przedstawia wyniki uzyskane na 3 stacjach pomiarowych (P1, P2 oraz P3) w rejonie Poddąbia. Wyniki te potwierdzają typowe zmiany fitoplanktonu na 3 stacjach pomiarowych w zależności od pory roku. Średnie wartości liczebności i biomasy fitoplanktonu były typowe dla tego rodzaju wód przybrzeżnych i nie odnotowano znaczących różnic gatunkowych pomiędzy tymi stacjami. Porównując otrzymane w tym opracowaniu wyniki do danych z rocznych raportów IMGW dla ostatniego dziesięciolecia, można zauważyć, że wielkości i fluktuacje całkowitej biomasy i liczebności fitoplanktonu w trzech badanych rejonach są zgodne z trendami typowymi dla rejonu wód przybrzeżnych Południowego Bałtyku.

Słowa kluczowe

EN

seasonal variability; species composition; abundance and biomass of phytoplankton; southern Baltic Sea; Poddabie area

PL

zmienność sezonowa; skład gatunkowy; liczebność i biomasa fitoplanktonu; południowy Bałtyk; Poddąbie

• Wydawca: Instytut Morski w Gdańsku
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Morskiego w Gdańsku
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 33, No. 1
• Strony: 189--203
• Opis fizyczny: Bibliogr. 61 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zaboroś I.

• Maritime Institute in Gdańsk

autor

Mioskowska M.

• Maritime Institute in Gdańsk

Bibliografia

• [1] Ameryk A., Gromisz S. i in., (2012). Gdańsk Basin (Site 22). [in:] O’Brien T.D., Li W. i in. (Eds). ICES Phytoplankton and Microbial Plankton Status Report 2009/2010. ICES Cooperative Research Report No. 313: 48–49.
• [2] Andrulewicz E., Szymelfening M., Urbański J., Węsławski J. M., (2008). Morze Bałtyckie – o tym warto wiedzieć. Wersja elektroniczna książki, Gdynia.
• [3] Dobrzyński S., (1998). Współczesny rozwój brzegu morskiego w świetle badań litologicznych (na odcinku Jarosławiec – Czołpino), W S P w Słupsku, Słupsk.
• [4] Edler L., (1979). Recommendations for marine biological studies in the Baltic Sea. Phytoplankton and chlorophyll. Baltic Mar. Biol. Pub. 5: 1-38.
• [5] Fleming V., Kaitala S., (2006). Phytoplankton spring bloom intensity index for the Baltic Sea estimated for the years 1992 to 2004. Hydrobiologia 554: 57–65.
• [6] Florek w., Kaczmarzyk J., Majewski M. (2010). Dynamics of the polish coast east of Ustka. Department of Geomorphology and Quaternary Geology. Institute of Geography and Regional Studies, Geographia polonica, 83, 1, 51–60.
• [7] Gasiūnaitė Z.R., Cardoso A.C., Heiskanen A.-S., Henriksen P., Kauppila P., Olenina I., Pilkaitytė R., Purina I., Razinkovas A., Sagert S., Schubert H., Wasmund N., (2005). Seasonality of coastal phytoplankton in the Baltic Sea: Influence of salinity and eutrophication. Estuarine, Coastal and Shelf Science 65: 239–252.
• [8] Hajdu S., Höglander H., Larsson U., (2007). Phytoplankton vertical distributions and composition in Baltic Sea cyanobacterial blooms. Harmful Algae 6: 189–205.
• [9] Hällfors G., (2004). Checklist of Baltic Sea Phytoplankton Species. Baltic Sea Environment Proceedings no. 95, 208.
• [10] Hansen P.J., Fenchel T., (2006). The bloom-forming ciliate Mesodinium rubrum harbours a single permanent endosymbiont, Marine Biology Research 2:3, 169–177.
• [11] HELCOM (2017). Manual for Marine Monitoring in the COMBINE Programme of HELCOM, Annex C-6: Guidelines concerning phytoplankton species composition, abundance and biomass. 1-17.
• [12] Heiskanen A.S., (1998). Factors governing sedimentation and pelagic nutrient cycles in the northern Baltic Sea. Monographs of the Boreal Environmental Research 8: 1-80.
• [13] Johansson M., Gorokohova E. et al., (2004). Annual variability in ciliate community structure, potential prey and predators in the open northern Baltic Sea proper. Journal of Plankton Research 26(1), 67–80.
• [14] Kahru M., Elmgren R., Multidecadal time series of satellite-detected accumulations of cyanobacteria in the Baltic Sea. (2014). Biogeosciences, 11, 3619–3633.
• [15] Klais R., (2012). Phytoplankton trends in the Baltic Sea.. ISBN 978-9949-32-190-2 (pdf), 51 pp.
• [16] Klais R., Tamminen T., Kremp A., Spilling K., Olli K., (2011). Decadal-Scale Changes of Dinoflagellates and Diatoms in the Anomalous. Baltic Sea Spring Bloom. PLoS ONE 6(6): e21567.
• [17] Klais R., Tamminen T., Kremp A., Spilling K., An B.W., Hajdu S., Olli K., (2013). Spring phytoplankton communities shaped by interannual weather variability and dispersal limitation: Mechanisms of climate change effects on key coastal primary producers. Limnol. Oceanogr. 58: 753-762.
• [18] Klais R., Norros V., Lehtinen S., Tamminen T., Olli K., (2017). Community assembly and drivers of phytoplankton functional structure. Functional Ecology 31: 760–767.
• [19] Kobos J., Błaszczyk A., Hohlfeld N., Toruńska-Sitarz A., Krakowiak A., Hebel A., Sutryk K, Grabowska M., Toporowska M., Messyasz B., Rybak A., Napiórkowska-Krzebietke A.,Nawrocka L., Pełechata A., Budzyńska A., Zagajewski P., Mazur-Marzec H., (2013). Cyanobacteria and cyanotoxins in Polish freshwater bodies. Ocean.Hydrobiol. Stud. 42(4): 358-378.
• [20] Kobos J., Bełdowska M., (2016). Rtęć w fitoplanktonie Zatoki Puckiej. [w:] red. Falkowska L. Monografia Rtęć w środowisku. Identyfikacja zagrożeń dla życia człowieka. Wyd. Uniwersytetu Gdańskiego, pp. 83-90.
• [21] Kordala I., (2016). Oznaczenie składu gatunkowego, liczebności oraz biomasy struktur fitoplanktonu, w oparciu o aktualną metodykę HELCOM COMBINE w 82 próbach dostarczonych przez Zamawiającego- Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej- PIB w Gdyni. Wydawnictwa Wewnętrzne Instytutu Morskiego w GdańskuNr WW 7019.
• [22] Kownacka J., (2017). Załącznik 12. Do sprawozdania z Etapu I „Testowanie i wyznaczenie wartości granicznej dla basenu gdańskiego oraz wykonanie oceny stanu dla wód morskich (tzw. threshold value) dla wskaźnika diatoms/dinoflagellates index przyjętego przez helcom w celu wykorzystania w opracowaniu aktualizacji wstępnej oceny stanu środowiska wód morskich”, Morski Instytut Rybacki – Państwowy Instytut Badawczy.
• [23] Kraśniewski W., Łysiak-Pastuszak E., (2011). Fitoplankton, Chlorofil-a. [w]: Bałtyk Południowy. Charakterystyka wybranych elementów środowiska w 2011 roku. Wydawnictwo IMGW. ISBN 978-83-61102-73-1.
• [24] Kraśniewski W., Łysiak-Pastuszak E., Koszuta V., (2013). Fitoplankton, Chlorofil-a. [w]: Bałtyk Południowy. Charakterystyka wybranych elementów środowiska w 2012 roku. Wydawnictwo IMGW. ISBN 978-83-61102-90-8.
• [25] Kraśniewski W., Łysiak-Pastuszak E., Piątkowska Z., (2005). Fitoplankton, Chlorofil-a. [w]: Bałtyk Południowy. Charakterystyka wybranych elementów środowiska w 2004 roku. Wydawnictwo IMGW. ISBN 978-83-61102-23-6.
• [26] Kraśniewski W., Łysiak-Pastuszak E., Piątkowska Z., (2006). Fitoplankton, Chlorofil-a. [w]: Bałtyk Południowy. Charakterystyka wybranych elementów środowiska w 2005 roku. Wydawnictwo IMGW. ISBN 978-83-61102-30-4.
• [27] Kraśniewski W., Łysiak-Pastuszak E., Piątkowska Z., (2007). Fitoplankton, Chlorofil-a. [w]: Bałtyk Południowy. Charakterystyka wybranych elementów środowiska w 2006 roku. Wydawnictwo IMGW. ISBN 978-83-61102-38-0.
• [28] Kraśniewski W., Łysiak-Pastuszak E., Piątkowska Z., (2008). Fitoplankton, Chlorofil-a. [w]: Bałtyk Południowy. Charakterystyka wybranych elementów środowiska w 2007 roku. Wydawnictwo IMGW. ISBN 978-83-61102-47-2.
• [29] Kruk-Dowgiałło L., Michałek-Pogorzelska M., Dubiński M., (2010). Fitoplankton [w]: Przewodniki metodyczne do badań terenowych i analiz laboratoryjnych elementów biologicznych wód przejściowych i przybrzeżnych. Biblioteka Monitoringu Środowiska ISBN 978-83-61227-36-6. 5-32.
• [30] Krzymiński W. (red.), Burakowska B., Danowska B., Kamińska M., Łysiak-Pastuszak E., Neves S., Olszewska A., Śliwińska A., Woroń J., Zalewska T., Osowiecki A., Błeńska M., Michałek M., Brzeska P., Bubak I., Kalinowski M., Burchacz M., Piotrowicz J., Psuty I., Margoński P., Szlinder-Richert J., Usydus Z., Szymanek L., Luzeńczyk A., Pachur M., Lejk A., Celmer Z., Meissner W., Chodkiewicz T., Bzoma S., Brewka B., Woźniak B., Drgas N., (2014). Wstępna ocena stanu środowiska wód morskich polskiej strefy Morza Bałtyckiego – raport do Komisji Europejskiej, Ocenę przygotowano na podstawie opracowań wykonanych na zlecenie GIOŚ, finansowanych przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.
• [31] Łysiak-Pastuszak E., (2011). Fitoplankton, Chlorofil-a. [w]: Bałtyk Południowy. Charakterystyka wybranych elementów środowiska w 2010 roku. Wydawnictwo IMGW. ISBN 978-83-61102-71-7.
• [32] Łysiak-Pastuszak E., Kraśniewski W., (2009). Fitoplankton, Chlorofil-a. [w]: Bałtyk Południowy. Charakterystyka wybranych elementów środowiska w 2008 roku. Wydawnictwo IMGW. ISBN 978-83-61102-48-9.
• [33] Łysiak-Pastuszak E., Kraśniewski W., (2010). Fitoplankton, Chlorofil-a. [w]: Bałtyk Południowy. Charakterystyka wybranych elementów środowiska w 2009 roku. Wydawnictwo IMGW. ISBN 978-83-61102-61-8.
• [34] Łysiak-Pastuszak E., Zalewska T., (2013). Ocena stanu środowiska morskiego polskiej strefy ekonomicznej Bałtyku na podstawie danych monitoringowych z roku 2012 na tle dziesięciolecia 2012-2011. Biblioteka Monitoringu Środowiska Warszawa. ISBN 978-83- 61227-17-5, pp. 99.
• [35] Mazur- Marzec H., Pliński M., Nodularia spumigena blooms and the occurrence of hepatotoxin in the Gulf of Gdańsk. (2003). OCEANOLOGIA, 45 (1) pp. 305–316.
• [36] Mazur-Marzec H., Krężel A., Kobos J., Pliński M., Toxic Nodularia spumigena blooms in the coastal waters of the Gulf of Gdańsk:. (2006). OCEANOLOGIA, 48 (2),pp. 255–273.
• [37] Mazur-Marzec H., Kaczkowska M.J., Błaszczyk A., Reyhan A., Spoof L., Meriluoto J. (2013). Diversity of peptides produced by Nodularia spumigena from various geographical regions, Mar.Drugs, 11(1), 1-19.
• [38] Mazur-Marzec H., Sutryk K., Kobos J., Hebel A., Hohlfeld N., Błaszczyk A., Toruńska A., Kaczkowska M.J., Łysiak-Pastuszak E., Kraśniewski W., i in. (2013). Occurrence of cyanobacteria and cyanotoxin in the Southern Baltic Proper. Filamentous cyanobacteria versus single-cell picocyanobacteria. Hydrobiologia. 701:235–252.
• [39] Mazur-Marzec H., Sutryk K., Hebel A., Hohlfeld N., Pietrasik A., Błaszczyk A., (2015). Nodularia spumigena peptides – acumulation and effect on aquatic invertebrates. Toxins.
• [40] Mielczarski A., (.1990) Rytmika ukształtowania linii brzegowej polskiego Bałtyku, Studia i Materiały Oceanologiczne, 55, 27 – 44.
• [41] Ojaveer H., Jaanus A., MacKenzie B.R., Martin G., Olenin S., Radziejewska T, Telesh I, Zettler M.L., Zaiko A., (2010). Status of Biodiversity in the Baltic Sea. PlosOne. September 2010 .Vol. 5.: 9.
• [42] Olenina I., Hajdu S., Andersson A., Edler L., Wasmund N., Busch S., Göbel J., Gromisz S., Huseby S., Huttunen M., Jaanus A., Kokkonen P., Ledaine I., Niemkiewicz E., (2006). Biovolumes and size-classes of phytoplankton in the Baltic Sea. Baltic Sea Environment Proceedings (Helsinki Commission, Helsinki) 106: 1-144.
• [43] Pastuszak M., Zalewski M., Wodzinowski T., Pawlikowski K., (2016). Eutrofizacja w Morzu Bałtyckim – konieczność holistycznego podejścia do problemu [w:] I. Psuty (ed.) 95-lecie Morskiego Instytutu Rybackiego. Tom II - Stan środowiska południowego Bałtyku, Morski Instytut Rybacki – Państwowy Instytut Badawczy, Gdynia, 2016, 1-100.
• [44] Rudowski S., Wróblewski R., (2012). Potrzeba wzbogacenia toponomastyki brzegu i dna na przykładzie Zatoki Usteckiej. Geologia i geomorfologia nr 9, Słupsk, 57–59.
• [45] Rychter K., Pączkowska M., (2012). Ciliate Mesodinium rubrum in the coastal zone of the southern Baltic Sea (central Pomerania). Baltic Coastal Zone – Journal of Ecology and Protection of the Coastline, 16: 97-102.
• [46] Smayda, T.J., (1997). Harmful phytoplankton blooms: their ecophysiology and general relevance to phytoplankton blooms in the sea. Limnol. Oceanogr. 42, 1137–1153.
• [47] Sumann R., Hammer A., Görst S. Schubert H., (2005). Winter and spring phytoplankton composition and production in a shallow eutrophic Baltic lagoon. Estuarine, Coastal and Shelf Science 62: 169–181.
• [48] Suikkanen S., Kaartokallio H., Hällf ors S., Huttunen M., Laamanen M., (2010). Life cycle strategies of bloom-forming, filamentous cyanobacteria in the Baltic Sea. Deep-Sea Research II 57: 199–209.
• [49] Szulc B. Okrzemki bentosowe rzeki Pilicy.
• [50] Tilman D., Kiesling R., Stener R., Kihlman S.S., Jonson F.A., (1986). Green, bluegreen and diatom algae: differences in competitive ability for phosphorus, silicon and nitrogen, Arch. Hydrobiol. 106: 473–485.
• [51] Wasmund N., Nausch G., Matthäus W., (1998). Phytoplankton spring blooms in the southern Baltic Sea - spatio-temporal development and long-term trends. J. Plankton Research 20: 1099-1117.
• [52] Wasmund N., Uhling S., (2003). Phytoplankton trends in the Baltic Sea. ICES Journal of Marine Science, 60: 177-186.
• [53] Wasmund N., Tuimala J., Suikkanen S., Vandepitte L., Kraberg A., (2011). Long-term trends in phytoplankton composition in the western and central Baltic Sea. J. Mar. Syst. 87, 145-159.
• [54] Wasmund N., (2017). The Diatom/Dinoflagellate Index as an Indicator of Ecosystem Changes in the Baltic Sea. 2. Historical Data for Use in Determination of Good Environmental Status. Frontiers in Marine Science 4: 153.
• [55] Wasmund N., Busch S., Göbel J., Gromisz S., Höglander H., Jaanus A., Johansen M., Jurgensone I., Karlsson C., Kownacka J., Kraśniewski W., Lehtinen S., Olenina I., v. Weber M., (2015). Cyanobacteria biomass. HELCOM Baltic Sea Environment Fact Sheet 2015, Publikacjaq 288, sierpień 2017 r. http://helcom.fi/baltic-sea-trends/environment-factsheets/eutrophication/cyanobacteria-biomass/.
• [56] Wasmund N., Nausch G. (2012). Eastern Gotland Basin (Site 23). Borbholm Sea (Site 24). Arkona Sea (Site 25). Meclenburg Bight (Site 26). [in:] O’Brien T.D., Li W. i in. (Eds). ICES Phytoplankton and Microbial Plankton Status Report 2009/2010. ICES Cooperative Research Report No. 313, 50–63.
• [57] Witek B., (2010). Krótkookresowe fluktuacje fitoplanktonu w przybrzeżnej strefie Zatoki Gdańskiej, Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, ISBN 978-83-7326-669-8, 108.
• [58] Witek B., Pliński M., (2005). The occurrence of dinoflagellates in the phytoplankton of the Gulf of Gdańsk coastal zone in 1994-1997. Oceanological and Hydrobiological Studies 34(2): 6370.
• [59] Zaboroś I., Mioskowska M., (2017). Oznaczenie składu gatunkowego, liczebności oraz biomasy struktur fitoplanktonu, w oparciu o aktualną metodykę HELCOM COMBINE w 83 próbach dostarczonych przez Zamawiającego - Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - PIB w Gdyni Wydawnictwa Wewnętrzne Instytutu Morskiego w Gdańsku Nr WW 7083.
• [60] Zaboroś I., Mioskowska M., (2018). Oznaczenie składu gatunkowego, liczebności oraz biomasy struktur fitoplanktonu, w oparciu o aktualną metodykę HELCOM COMBINE w 82 próbach dostarczonych przez Zamawiającego - Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - PIB w Gdyni. Wydawnictwa Wewnętrzne Instytutu Morskiego w Gdańsku Nr WW 7182.
• [61] Zaboroś I., Mioskowska M., (2018). Seasonal variability of phytoplankton in the shallow waters of the southern Baltic Sea. Biuletyn Instytutu morskiego w Gdańsku, 33 (1): 9-15.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).