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.

Crustaceans and fish abundances and species at and around artificially introduced tetrapod fields in the southern North Sea, 2010-2011

In the coming decades, artificial defence structures will increase in importance worldwide for the protection of coasts against the impacts of global warming. However, the ecological effects of such structures on the natural surroundings remain unclear. We investigated the impact of experimentally introduced tetrapod fields on the demersal fish community in a hard-bottom area in the southern North Sea. The results indicated a significant decrease in fish abundance in the surrounding area caused by migration effects towards the artificial structures. Diversity (HB) and evenness (E) values exhibited greater variation after the introduction of the tetrapods. Additionally, a distinct increase in young-of-the-year (YOY) fish was observed near the structures within the second year after introduction. We suggest that the availability of adequate refuges in combination with additional food resources provided by the artificial structures has a highly species-specific attraction effect. However, these findings also demonstrate that our knowledge regarding the impact of artificial structures on temperate fish communities is still too limited to truly understand the ecological processes that are initiated by the introduction of artificial structures. Long-term investigations and additional experimental in situ work worldwide will be indispensable for a full understanding of the mechanisms by which coastal defence structures interact with the coastal environment.

Crustaceans and fish abundances and species at and around artificially introduced tetrapod fields in the southern North Sea, 2009

The micro-scale spatial distribution patterns of a demersal fish and decapod crustacean assemblage were assessed in a hard-bottom kelp environment in the southern North Sea. Using quadrats along line transects, we assessed the in situ fish and crustacean abundance in relation to substratum types (rock, cobbles and large pebbles) and the density of algae. Six fish and four crustacean species were abundant, with Ctenolabrus rupestris clearly dominating the fish community and Galathea squamifera dominating the crustacean community. Differences in the substratum types had an even stronger effect on the micro-scale distribution than the density of the dominating algae species. Kelp had a negative effect on the fish abundances, with significantly lower average densities in kelp beds compared with adjacent open areas. Averaged over all of the substrata, the most attractive substratum for the fish was large pebbles. In contrast, crustaceans did not show a specific substratum affinity. The results clearly indicate that, similar to other complex systems, significant micro-scale species-habitat associations occur in northern hard-bottom environments. However, because of the frequently harsh environmental conditions, these habitats are mainly sampled from ships with sampling gear, and the resulting data cannot be used to resolve small-scale species-habitat associations. A detailed substratum classification and community assessment, often only possible using SCUBA diving, is therefore important to reach a better understanding of the functional relationships between species and their environment in northern temperate waters, knowledge that is very important with respect to the increasing environmental pressure caused by global climate change.

Soft-bottom macrobenthic faunal associations in the southern Chilean glacial fjord complex

Macrobenthic associations were investigated at 29 sampling stations with a semi-quantitative Agassiz trawl, ranging from the South Patagonian Icefield to the Straits of Magellan in the South Chilean fjord system. A total of 1,895 individuals belonging to 131 species were collected. 19 species belong to colonial organisms, mainly Bryozoa (17 species) and Octocorallia (2 species). The phylum Echinodermata was the most diverse in species number (47 species), with asteroids (25 species) and ophiuroids (13 species) being the best represented within this taxon. Polychaeta was the second dominant group in terms of species richness (46 species). Multidimensional scaling ordination (MDS) separated two station groups, one related to fjords and channels off the South Patagonian Icefield and the second one to stations surrounding the Straits of Magellan. 45 species account for 90% of the dissimilarity between these two groups. These differences can mainly be explained by the influence of local environmental conditions determined by processes closely related to the pres- ence/absence of glaciers. Abiotic parameters such as water depth, type of sediment and chemical features of the superficial sediment were not correlated with the numbers of individuals caught by the Agassiz trawl in each group of sampling stations.