Epibiotic assemblages on seaweeds in the German Wadden Sea (North Sea)

After detachment from benthic habitats, the epibiont assemblages on floating seaweeds undergo substantial changes, but little is known regarding whether succession varies among different seaweed species. Given that floating algae may represent a limiting habitat in many regions, rafting organisms may be unselective and colonize any available seaweed patch at the sea surface. This process may homogenize rafting assemblages on different seaweed species, which our study examined by comparing the assemblages on benthic and floating individuals of the fucoid seaweeds Fucus vesiculosus and Sargassum muticum in the northern Wadden Sea (North Sea). Species richness was about twice as high on S. muticum as on F. vesiculosus, both on benthic and floating individuals. In both seaweed species benthic samples were more diverse than floating samples. However, the species composition differed significantly only between benthic thalli, but not between floating thalli of the two seaweed species. Separate analyses of sessile and mobile epibionts showed that the homogenization of rafting assemblages was mainly caused by mobile species. Among these, grazing isopods from the genus Idotea reached extraordinarily high densities on the floating samples from the northern Wadden Sea, suggesting that the availability of seaweed rafts was indeed limiting. Enhanced break-up of algal rafts associated with intense feeding by abundant herbivores might force rafters to recolonize benthic habitats. These colonization processes may enhance successful dispersal of rafting organisms and thereby contribute to population connectivity between sink populations in the Wadden Sea and source populations from up-current regions.

Ecological investigations in the wadden area off Borkum, East Frisian Islands, Germany

Die Bodentiergemeinschaft des Wattenmeeres ist von Frühjahr bis Herbst eines jeden Jahres durch extrem hohe Dichten von Jungtieren charakterisiert. Die Kenntnisse über die Ansiedlung von fplanktischen Larven im Wattenmeer, sowie die Dynamik postlarvaler Stadien sind aufgrund der üblicherweise verwendeten, großen Siebmaschenweiten gering. Gerade aber diesen Altersstadien kommt möglicherweise eine besondere Stellung im Energiefluß des Wattenmeeres zu. An 5 Stationen (von NWL bis HWL, B1-B5) im Rückseitenwatt der ostfriesischen Insel Borkum wurden 1986 Ansiedlung, räumliche Verteilung, Wachstum, Mortalität und Produktion der Altersklasse 0 von Macoma balthica, Mya arenaria und Cerastoderma edule untersucht. Um die Ansiedlung der planktotrophen Larven dieser Arten zu beschreiben, wurden ihre Dichten in Plankton und Bodenproben miteinander verglichen. Die Untersuchungen zur Dynamik der benthischen Stadien wurden mit zwei in der Probenfläche und der Siebmaschenweite unterschiedlichen Probenserien durchgeführt. Die Drift postlarvaler Stadien wurde durch bodennahe Planktonfänge innerhalb des Eulitorals nachgewiesen. Parallel zu den Untersuchungen an der Endofauna wurden das Vorkommen und die Größe epibenthischer Räuber im Untersuchungsgebiet erfaßt. Die Hauptansiedlung von M. balthica- und M. arenaria-Larven erfolgte nahezu gleichzeitig Ende Mai/Anfang Juni. Die meisten Larven beider Arten gingen an der prielnächsten (tiefsten) Station (B1) zum Bodenleben über, gefolgt von der nächst höher gelegenen Station B2. Während frühe Bodenstadien von M. arenaria nicht im oberen Bereich des Watts (B3,B4) gefunden wurden, ist eine geringfügige Erstansiedlung von M. balthica in diesem Gebiet nicht auszuschließen. Ein die Ansiedlung limitierender Einfluß der relativ dichten Mya arenaria-Siedlung an den Stationen B1 und B2 sowie der Alttiere von M. balthica konnte nicht festgestellt werden. Die Ähnlichkeit des Ansiedlungsprozesses bei beiden Arten, die sich im Zahlenverhältnis Larvenangebot zu Anzahl der ersten Bodenstadien widerspiegelt, kann ein Hinweis auf eine überwiegend passive Ansiedlung der Larven am Boden sein. Der Ort der Hauptansiedlung von C. edule wurde durch den Transekt nicht erfaßt. Die Station B2 war zwar durch ein Herzmuschelfeld charakterisiert, dieses war aber nach zwei Eiswintern nahezu vollständig eliminiert. Der Abundanz der planktischen Larven zufolge war der Hauptansiedlungszeitraum ebenfalls Ende Mai/Anfang Juni. Zu dieser Zeit wurden nur vereinzelt frühe Bodenstadien an den Stationen B1 und B2 gefunden, keine an den Stationen B3 und B4. Während die frühen postlarvalen Stadien von M. arenaria überwiegend am Ort der Ansiedlung blieben, verbreiteten sich die von M. balthica bis in den oberen Bereich des Untersuchungsgebietes (B3-B5). Analog zu der Besiedlung dieser Gebiete durch postlarvale M. balthica wurde die im Verlauf des Untersuchungsjahres stattfindende Kolonisierung der Station B1 durch C. edule ebenfalls postlarvalem Transport zugeschrieben. Demzufolge spielt bei beiden Muschelarten postlarvaler Transport eine wichtige Rolle bei der Besiedlung von Habitaten. Planktonfänge innerhalb der bodennahen Wasserschicht bestätigten, daß im Untersuchungsgebiet M. balthica die am stärksten verdriftende Muschelart war, gefolgt von C. edule. Mortalität, Wachstum, mittlere Biomasse, Produktion und P/B-Verhältnis wurden für M. balthica an den Stationen B1, B3 und B4 sowie für M. arenaria an der Station B1 bestimmt. Wachstum und damit auch Produktion beider Arten erwiesen sich hier - wie an den höher gelegen Stationen (nur M. balthica) - als durch größenselektiven Feinddruck beeinflußt. Der Effekt postlarvalen Transports auf Wachstum wird diskutiert. Übergreifend über die auf Artebene diskutierten Ergebnisse wird die Bedeutung der Dispersion postlarvaler Stadien und die Wirkung epibenthischen Feinddrucks im Wattenmeer erörtert. Der Vergleich postlarvalen Transportes mit der Dispersion planktischer Larvenstadien, der Dispersion von Meiofauna und der Mobilität adulter Stadien der Makrofauna verdeutlicht, daß es sich hierbei um eine Strategie handeln kann, innerhalb eines unvorhersagbaren Biotops freiwerdende Ressourcen zu nutzen und dadurch Konkurrenz zu vermeiden. Es wird die Hypothese aufgestellt, daß Initialansiedlung und Immigration einerseits sowie Feinddruck und Emigration andererseits einen Regelkreis darstellen, der in verschiedenen Teilbereichen des Watts mit unterschiedlicher Geschwindigkeit abläuft.

The Global Plankton Database: an inventory and data from the Former Soviet Union expeditions

At present time, there is a lack of knowledge on the interannual climate-related variability of zooplankton communities of the tropical Atlantic, central Mediterranean Sea, Caspian Sea, and Aral Sea, due to the absence of appropriate databases. In the mid latitudes, the North Atlantic Oscillation (NAO) is the dominant mode of atmospheric fluctuations over eastern North America, the northern Atlantic Ocean and Europe. Therefore, one of the issues that need to be addressed through data synthesis is the evaluation of interannual patterns in species abundance and species diversity over these regions in regard to the NAO. The database has been used to investigate the ecological role of the NAO in interannual variations of mesozooplankton abundance and biomass along the zonal array of the NAO influence. Basic approach to the proposed research involved: (1) development of co-operation between experts and data holders in Ukraine, Russia, Kazakhstan, Azerbaijan, UK, and USA to rescue and compile the oceanographic data sets and release them on CD-ROM, (2) organization and compilation of a database based on FSU cruises to the above regions, (3) analysis of the basin-scale interannual variability of the zooplankton species abundance, biomass, and species diversity.

Effects of ocean acidification caused by rising CO2 on the early development of three mollusks

Increasing atmospheric CO2 can decrease seawater pH and carbonate ions, which may adversely affect the larval survival of calcareous animals. In this study, we simulated future atmospheric CO2 concentrations (800, 1500, 2000 and 3000 ppm) and examined the effects of ocean acidification on the early development of 3 mollusks (the abalones Haliotis diversicolor and H. discus hannai and the oyster Crassostrea angulata). We showed that fertilization rate, hatching rate, larval shell length, trochophore development, veliger survival and metamorphosis all decreased significantly at different pCO2 levels (except oyster hatching). H. discus hannai were more tolerant of high CO2 compared to H. diversicolor. At 2000 ppm CO2, 79.2% of H. discus hannai veliger larvae developed normally, but only 13.3% of H. diversicolor veliger larvae. Tolerance of C. angulata to ocean acidification was greater than the 2 abalone species; 50.5% of its D-larvae developed normally at 3000 ppm CO2. This apparent resistance of C. angulata to ocean acidification may be attributed to their adaptability to estuarine environments. Mechanisms underlying the resistance to ocean acidification of both abalones requires further investigation. Our results suggest that ocean acidification may decrease the yield of these 3 economically important shellfish if increasing CO2 is a future trend.

Macrofauna abundance and sediment characteristics during R/V Senckenberg cruise west of Sylt in september 2010

The continuously influence of human impacts on the seafloor and benthic habitats demands the knowledge of clearly defined habitats to assess recent conditions and to monitor future changes. In this study, a benthic habitat dominated by sorted bedforms was mapped in 2010 using biological, sedimentological and acoustic data. This approach reveals the first interdisciplinary analysis of macrofauna communities in sorted bedforms in the German Bight. The study area covered 4 km², and was located ca. 3.5 km west of island of Sylt. Sorted bedforms formed as sinuous depressions with an east west orientation. Inside these depressions coarse sand covers the seafloor, while outside predominantly fine to medium sand was found. Based on the hydroacoustic data, two seafloor classes were identified. Acoustic class 1 was linked to coarse sand (type A) found inside these sorted bedforms, whereas acoustic class 2 was related to mainly fine to medium sands (type B). The two acoustic classes and sediment types corresponded with the macrofauna communities 1 and 2. The Aoinides paucibranchiata-Goniadella bobretzkii community on coarse sand and the Spiophanes bombyx - Magelona johnstonii community on fine sand. A transitional community 3 (Scoloplos armiger - Ophelia community), with species found in communities 1 and 2, could not be detected by hydroacoustic methods. This study showed the limits of the used acoustic methods, which were unable to detect insignificant differences in the fauna composition of sandy areas.