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.

Evidence of cryptic and pseudocryptic speciation in the Paracalanus parvus species complex (Crustacea, Copepoda, Calanoida), supplementary material

Introduction Many marine planktonic crustaceans such as copepods have been considered as widespread organisms. However, the growing evidence for cryptic and pseudo-cryptic speciation has emphasized the need of re-evaluating the status of copepod species complexes in molecular and morphological studies to get a clearer picture about pelagic marine species as evolutionary units and their distributions. This study analyses the molecular diversity of the ecologically important Paracalanus parvus species complex. Its seven currently recognized species are abundant and also often dominant in marine coastal regions worldwide from temperate to tropical oceans. Results COI and Cytochrome b sequences of 160 specimens of the Paracalanus parvus complex from all oceans were obtained. Furthermore, 42 COI sequences from GenBank were added for the genetic analyses. Thirteen distinct molecular operational taxonomic units (MOTU) and two single sequences were revealed with cladistic analyses (Maximum Likelihood, Bayesian Inference), of which seven were identical with results from species delimitation methods (barcode gaps, ABDG, GMYC, Rosenberg's P(AB)). In total, 10 to 12 putative species were detected and could be placed in three categories: (1) temperate geographically isolated, (2) warm-temperate to tropical wider spread and (3) circumglobal warm-water species. Conclusions The present study provides evidence of cryptic or pseudocryptic speciation in the Paracalanus parvus complex. One major insight is that the species Paracalanus parvus s.s. is not panmictic, but may be restricted in its distribution to the northeastern Atlantic.

Iodine speciation at time series station DYFAMED

Iodine speciation analysis was carried out upon seawater samples collected in July 1993 at the DYFAMED station (43 °25?N, 7 °52?E) located in the northwestern Mediterranean Sea. Dissolved iodate and iodide were directly determined by differential pulse polarography and cathodic stripping square wave voltammetry, respectively, and organically bound iodine was estimated by wet-chemical oxidation with sodium hypochlorite. Iodate is the predominant species ranging from 416 nM in surface waters to 480 nM in bottom waters. Iodide is present in significant concentrations up to 60 nM in surface waters, undetectable between 500 and 1000 m depth and present in very low but measurable concentrations (about 6 nM) in deep waters. The vertical profile of total free iodine demonstrates observable removal from surface waters, slight enrichment at about 200 m depth and constant there below. Up to 40 nM of organically bound iodine has been estimated between 20 to 30 m. Factorial analysis of different iodine species with biologically relevant parameters provided strong evidence for iodine biophilic features.

Sulfur speciation and isotopic composition in waters and sediments from river and seawater mixing zones

Studies of sulfur behavior in the water column and in sediments in river and seawater mixing zone were conducted in three areas of the Black and Azov Seas. These investigations showed constancy of sulfate concentrations versus chlorinity. Sulfur isotope composition in sulfates of surface, bottom, and pore waters depended on sulfate contents and salinity. The dependence was complicated by partial sulfate depletion in pore water due to bacterial sulfate reduction and also by alteration of isotope composition. Surface sediments in mixing zones are characterized by intensive sulfate reduction, great variability of content and isotopic composition of reduced sulfur, and a low mean isotopic fractionation factor of sulfur.