Nannofossil assemblages and flux rates during the late Oligocene-early Miocene

This study investigates abundance variations in Noelaerhabdaceae assemblages during the late Oligocene-early Miocene at three subtropical sites in the Atlantic and Pacific oceans (DSDP Sites 516, 608 and 588). At these three sites, nannofossil assemblages were characterized by the successive high proportion of Cyclicargolithus, Dictyococcites and Reticulofenestra. Local paleoceanographic changes, such as the input of nutrient-poor water masses, might explain shifts in ecological prominence within the Noelaerhabdaceae at DSDP Site 516 (South Atlantic). But the similar timing of a decline in Cyclicargolithus at the three studied sites more likely corresponds to a global process. Here, we explore possible causes for this long-term taxonomic turnover. A global change in climate, associated with early Miocene glaciations, could have triggered a decline in fitness of the taxon Cyclicargolithus. The ecological niche made vacant because of the decrease in Cyclicargolithus could then have been exploited by Dictyococcites and Reticulofenestra that became prominent in the assemblages after 20.5 Ma. Alternatively, this global turnover might reflect a gradual evolutionary succession and be the result of other selection pressures, such as increased competition between Cyclicargolithus and Dictyococcites/Reticulofenestra. A diversification within Dictyococcites/Reticulofenestra, indicated by an expansion in the size variation within this group since ~ 20.5 Ma, may have contributed to the decreased fitness of Cyclicargolithus.

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.

Seagrass biofilm communities at a naturally CO2-rich vent at Papua New Guinea

Seagrass meadows are a crucial component of tropical marine reef ecosystems. The seagrass plants are colonized by a multitude of epiphytic organisms that contribute to determining the ecological role of seagrasses. To better understand how environmental changes like ocean acidification might affect epiphytic assemblages, the microbial community composition of the epiphytic biofilm of Enhalus acroides was investigated at a natural CO2 vent in Papua New Guinea using molecular fingerprinting and next generation sequencing of 16S and 18S rRNA genes. Both bacterial and eukaryotic epiphytes formed distinct communities at the CO2-impacted site compared to the control site. This site-related CO2 effect was also visible in the succession pattern of microbial epiphytes. We further found an increased abundance of bacterial types associated with coral diseases at the CO2-impacted site (Fusobacteria, Thalassomonas) whereas eukaryotes such as certain crustose coralline algae commonly related to healthy reefs were less diverse. These trends in the epiphytic community of E. acroides suggest a potential role of seagrasses as vectors of coral pathogens and may support previous predictions of a decrease in reef health and prevalence of diseases under future ocean acidification scenarios.

Lake Baikal amphipods under climate change: Thermal constraints and ecological consequences, links to supplementary material

Lake Baikal, the world's most voluminous freshwater lake, has experienced unprecedented warming during the last decades. A uniquely diverse amphipod fauna inhabits the littoral zone and can serve as a model system to identify the role of thermal tolerance under climate change. This study aimed to identify sublethal thermal constraints in two of the most abundant endemic Baikal amphipods, Eulimnogammarus verrucosus and Eulimnogammarus cyaneus, and Gammarus lacustris, a ubiquitous gammarid of the Holarctic. As the latter is only found in some shallow isolated bays of the lake, we further addressed the question whether rising temperatures could promote the widespread invasion of this non-endemic species into the littoral zone. Animals were exposed to gradual temperature increases (4 week, 0.8 °C/d; 24 h, 1 °C/h) starting from the reported annual mean temperature of the Baikal littoral (6 °C). Within the framework of oxygen- and capacity-limited thermal tolerance (OCLTT), we used a nonlinear regression approach to determine the points at which the changing temperature-dependence of relevant physiological processes indicates the onset of limitation. Limitations in ventilation representing the first limits of thermal tolerance (pejus (= "getting worse") temperatures (Tp)) were recorded at 10.6 (95% confidence interval; 9.5, 11.7), 19.1 (17.9, 20.2), and 21.1 (19.8, 22.4) °C in E. verrucosus, E. cyaneus, and G. lacustris, respectively. Field observations revealed that E. verrucosus retreated from the upper littoral to deeper and cooler waters once its Tp was surpassed, identifying Tp as the ecological thermal boundary. Constraints in oxygen consumption at higher than critical temperatures (Tc) led to an exponential increase in mortality in all species. Exposure to short-term warming resulted in higher threshold values, consistent with a time dependence of thermal tolerance. In conclusion, species-specific limits to oxygen supply capacity are likely key in the onset of constraining (beyond pejus) and then life-threatening (beyond critical) conditions. Ecological consequences of these limits are mediated through behavioral plasticity in E. verrucosus. However, similar upper thermal limits in E. cyaneus (endemic, Baikal) and G. lacustris (ubiquitous, Holarctic) indicate that the potential invader G. lacustris would not necessarily benefit from rising temperatures. Secondary effects of increasing temperatures remain to be investigated.

Habitat Maps derived from Point Lookout Ecological Surveys (PLEA) of the Shag Rock, Manta Ray Bommie and Flat Rock dive sites at Point Lookout, North Stradbroke Island, Australia, in 2014, in ArcGIS (shapefile) format

In 2014, UniDive (The University of Queensland Underwater Club) conducted an ecological assessment of the Point Lookout Dive sites for comparison with similar surveys conducted in 2001 - the PLEA project. Involvement in the project was voluntary. Members of UniDive who were marine experts conducted training for other club members who had no, or limited, experience in identifying marine organisms and mapping habitats. Since the 2001 detailed baseline study, no similar seasonal survey has been conducted. The 2014 data is particularly important given that numerous changes have taken place in relation to the management of, and potential impacts on, these reef sites. In 2009, Moreton Bay Marine Park was re-zoned, and Flat Rock was converted to a marine national park zone (Green zone) with no fishing or anchoring. In 2012, four permanent moorings were installed at Flat Rock. Additionally, the entire area was exposed to the potential effects of the 2011 and 2013 Queensland floods, including flood plumes which carried large quantities of sediment into Moreton Bay and surrounding waters. The population of South East Queensland has increased from 2.49 million in 2001 to 3.18 million in 2011 (BITRE, 2013). This rapidly expanding coastal population has increased the frequency and intensity of both commercial and recreational activities around Point Lookout dive sites (EPA 2008). Habitats were mapped using a combination of towed GPS photo transects, aerial photography and expert knowledge. This data provides georeferenced information regarding the major features of each of the Point Lookout Dive Sites.