Document

Seasonal changes and spatial distribution of zooplankton abundance and biomass along the western Arabian Sea shelf.

Publisher
Sultan Qaboos University.
Gregorian
2019
Language
English
English abstract
Zooplankton are considered an important food source to small pelagic fish. An analysis of the spatial-temporal variability of the zooplankton community inhabiting the Omani shelf waters was basically skipped by numerous International expeditions devoted to the Arabian Sea. However, zooplankton sampling was part of five seasonal surveys carried out along the shelf, from the Ras al Hadd region to the Yemen border. The collected samples have not been processed before. In this regard, the goal was to analyze the spatial distribution and seasonal changes in the abundance of characteristic species, as well as the total zooplankton biomass. The biomass was determined for 216 samples 20 of which were processed to the level of species. Zooplankton abundance and biomass were dominated by copepods. Spatial distribution of zooplankton biomass was highly heterogeneous. Local maxima with up to 2000 mg m-3 were observed. The mean values were 689, 723, and 543, mg m3 for the North-east Monsoon, Spring Inter-monsoon, and South-west Monsoon seasons, respectively. No statistical differences of zooplankton biomass were found between these seasons. An absence seasonality on the level of total zooplankton biomass was accompanied by relatively stable species composition of the dominant (by abundance) copepods; 40 species were found during the North-east Monsoon, 38 species during the Spring Inter-monsoon, and 34 species were observed in the South-west Monsoon. Of those, 11 species (about 30 %) were present throughout the year. Seasonally invariant zooplankton biomass was accompanied by the seasonality observed on the level of species abundance and community size structure. The most striking feature was the massive appearance of the copepod Calanoides carinatus (KrØyer, 1849), in upper layers, to which the population migrated from the depth of about 400m, during the South-west Monsoon. In terms of spatial distribution, the population, ascending to upper layers during an ontogenetic migration, occupied the entire Omani shelf area from Salalah to Ras al Hadd regions. The seasonal variation of the size structure explains in part the mechanism of seasonally invariant zooplankton biomass. The contribution of large-sized organisms is relatively high during the North-east Monsoon and gets less pronounced through the Spring Inter-monsoon to the South-west Monsoon, in which the small-sized zooplankton dominate. The weight of zooplankton organisms is a power function of their size. This means that less abundant large- sized organisms could be replaced by abundant small-sized organisms which could compensate the decrease of the total zooplankton biomass. The trophic structure of copepod community demonstrated seasonal changes as well. In particular, carnivores dominated the North-east Monsoon and Spring Inter-monsoon seasons while herbivores were dominant during the South-west Monsoon. The Principal Component Analysis of 16 environment variables implied the sea surface temperature, wind speed, number of cyclonic eddies, euphotic depth and the biomass of small pelagic fishes to be the dominant in stabilizing the zooplankton biomass over seasons (the so called "Zooplankton Paradox").
Arabic abstract
تعتبر العوالق الحيوانية مصدرا غذائيا مهما للأسماك السطحية الصغيرة، إلا أن تحليل ودراسة التغير الزماني والمكاني لمجتمع العوالق الحيوانية التي تعيش في مياه الجرف العماني تم تخطيها من قبل العديد من الحملات البحثية الدولية البحر العرب. ولقد كانت السفينة البحثية المستقلة 1" إحدى الحملات البحثية التي قامت بجمع عينات للعوالق الحيوانية من خلال خمس رحلات نفذتها على طول الجرف ابتداء من منطقة رأس الحد وحتى الحدود اليمنية، إلا أن هذه العينات لم يتم تحليلها، لذا تهدف هذه الدراسة إلى تحليل هذه العينات ودراسة التوزيع المكاني والتغير الموسمي لوفرة بعض الأنواع المميزة من العوالق الحيوانية، بالإضافة إلى الكتلة الحيوية للمجموع الكلي لهذه العوالق. تم حساب الكتلة الحيوية ل ۲۱۹ عينة، ۲۰ منها تم تحليلها وتصنيفها إلى مستوى الأنواع أظهرت النتائج أن وفرة العوالق الحيوانية وكتلتها الحيوية تسودها مجموعة مجدافيات الأرجل (الكوبيبود). كان التوزيع المكاني لكتلة العوالق الحيوانية غير متجانس بشكل كبير، وقد لوحظ أن أعلى مستوى وصل إلى ۲۰۰۰ ملغم/متر مکعب على النطاق المحلي. كانت القيم المتوسطة لكتلة العوالق الحيوانية هي ۹۸۹، ۷۲۳ ، و 543 ملغم/متر مكعب في فصول الرياح الموسمية الشمالية الشرقية ، ورياح الربيع الموسمية ، والرياح الموسمية الجنوبية الغربية على التوالي. إلا أن التحاليل الإحصائية أوضحت بأنه لا توجد فروق في الكتلة الحيوية بين هذه الفصول. كما إن غياب التغيرات الموسمية على مستوى الكتلة الحيوية للعوالق الحيوانية رافقه تكريا مستقرا نسبيا لأنواع مجدافيات الأرجل أو الكوبيبود المهيمنة (من حيت الوفرة)؛ حيت تم العثور على 40 نوعا خلال فصل الرياح الموسمية الشمالية الشرقية ، و ۳۸ نوعا خلال فصل الربيع الموسمي ، ولوحظ 4 تنوعا في فصل الرياح الموسمية الجنوبية الغربية من بين هذه الأنواع ، كان هناك ۱۱ نوعا حوالي ۳۰٪ موجودة على مدار العام. إضافة إلى ذلك، فقد رافق التيات الموسمي للكتلة الحيوية تغير موسمي ملحوظ على مستوى وفرة الأنواع وحجم بنية مجتمع العوالق الحيوانية كانت الميزة الأكثر إثارة للانتباه هي ظهور هائل للنوع Calanoides carinatus s . f من مجدافيات الأرجل في الطبقات العليا ، والتي هاجرت إليها من عمق حوالي 400 متر ، خلال الرياح الموسمية الجنوبية الغربية. أما من حيت التوزيع المكاني ، فقد احتل سكان هذا النوع - والتي تصعد إلى الطبقات العليا أثناء هجرتها الوراثية - منطقة الجرف العماني بأكملها من صلالة إلى منطقة رأس الحد.
إن التغير الموسمي للحجم يمكن أن يسهم في تفسير آلية التيات الموسمي لكتلة العوالق الحيوانية، حيث أن مساهمة الكائنات كبيرة الحجم كانت مرتفعة نسبيا خلال الرياح الموسمية الشمالية الشرقية وقلت وضوا خلال فصلي الربيع الموسمي والرياح الموسمية الجنوبية الغربية، حيت هيمنت العوالق الحيوانية صغيرة الحجم. وبما أن وزن كائنات العوالق الحيوانية مرتبط بحجمها. فإن هذا يعني أن العدد القليل من الكائنات الحية كبيرة الحجم قد يتم تعويضه بوقرة الكائنات صغيرة الحجم، والتي يمكن أن تعوض عن انخفاض الكتلة الحيوية الكلية للعوالق الحيوانية و أظهرت البنية الغذائية المجتمع مجدافيات الأرجل (الكوبيبود) أيضا تغيرا موسميا. وعلى وجه الخصوص هيمنت الكائنات الأكلة اللحوم على فصل الرياح الموسمية الشمالية الشرقية وفصل الربيع الموسمي في حين كانت الحيوانات العشبية هي المهيمنة خلال فصل الرياح الموسمية الجنوبية الغربية.
إن تحليل (Principal Component Analysis ) ل ۱۹ ملغيا بيئيا أظهر أن درجة حرارة سطح البحر وسرعة الرياح وعدد الدوامات الإعصارية و العمق الضوئي والكتلة الحيوية الأسماك السطح الصغيرة كانت هي المهيمنة في تثبيت الكتلة الحيوية للعوالق الحيوانية على مدار المواسم أو ما يسمى ب "مفارقة العوالق الحيوانية".
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Journal articles
0
0
Khvorov, Sergey.
جامعة السلطان قابوس. كلية العلوم الزراعية والبحرية
2012
Journal articles
0
0
Piontkovski, Sergey A.
جامعة السلطان قابوس. كلية العلوم الزراعية والبحرية
2014
Journal articles
0
0
Human, Brett A.
جامعة السلطان قابوس. كلية العلوم الزراعية والبحرية
2008
Journal articles
4
0
Al-Rasady, Issam H.
جامعة السلطان قابوس. كلية العلوم الزراعية والبحرية
2016
Journal articles
0
0
Piontkovski, Sergey A.
جامعة السلطان قابوس. كلية العلوم الزراعية والبحرية
2016
Journal articles
0
0
Al Busaidi, Saud S.
جامعة السلطان قابوس. كلية العلوم الزراعية والبحرية
2008