Τροφοδυναμική μελέτη της κοινότητας των ψαριών και διαθεσιμότητα τροφής σε ένα ενδιαίτημα του χλωροφύκους Caulerpa prolifera στην Ανατολική Μεσόγειο: όρμος Ελούντας, Κρήτη

Abstract

The present study investigates the influence of a dense monospecific C. prolifera meadow on the structure and seasonal variation of the associated benthic macrofaunal community in a shallow semi-enclosed coastal marine ecosystem of the eastern Mediterranean (Elounda Bay, Crete Island). Samples were collected on several seasonal occasions (June, September and November of 2006, February and April of 2007) by using an epibenthic sledge (0.5 mm mesh size). Analysis of the macrofauna revealed 319 taxa with densities ranging from 71 to 410 ind per m2. The most diversified animal groups were polychaetes, gastropods and amphipods. Crustaceans were by far the most abundant group with densities exceeding 50% of the total macrofaunal abundance during the study period. The dominant species were the amphipods Caprella acanthifera acanthifera, C. rapax and Microdeutopus stationis, the gastropod Pusillina lineolata, the tanaid Leptochelia sp. and the bivalve Abra alba. Results of the present study showed that the presence of a dense and continuous canopy of C. prolifera in this shallow wave-sheltered area characterised by high organic matter input supports high abundances of benthic macrofauna, which constitute important food sources for demersal fish and cephalopod populations of the study area many of which are of high commercial importance. The present study also investigates for the first time in the eastern Mediterranean Sea species composition, density, wet biomass and body size of fish and cephalopod species associated with the Caulerpa prolifera meadow in the shallow semi-enclosed coastal marine ecosystem (Elounda Bay, Crete Island). Quantitative sampling with a local boat seine, revealed 34 fish species belonging to 22 families and three cephalopod taxa. The number and density of species peaked during the summer sampling period due to high numbers of juveniles, while the highest wet biomass was observed during the autumn sampling period. The fish species Boops boops, Spicara smaris, Mullus barbatus and the non-indigenous Siganus luridus were found to be dominant, making up a high proportion of the total fish fauna of the studied area. The cephalopod Sepia officinalis was the most important species, in terms of wet biomass. The study also focuses οn the comparison of the structure and dynamics of the fish and cephalopod fauna associated with C. prolifera and P. oceanica meadows in the outer part of Elounda bay. Analysis of the fish fauna revealed 39 fish species associated with the P. oceanica meadows, as well as the same three cephalopods species found in C. prolifera meadow. The lowest density and wet biomass associated with P. oceanica meadows were observed during the autumn and winter periods. The results of the study indicated that the semi-enclosed coastal marine ecosystem of Elounda Bay, characterized by the dense monospecific C. prolifera bed as well as specific abiotic and biotic features could be regarded as an important habitat for the growth of fish and cephalopod species, thus contributing to the conservation and maintenance of marine biological resources of the area.The study also investigates for the first time in the eastern Mediterranean the feeding habits of the fish assemblage associated with the Caulerpa prolifera meadow on a temporal basis (May 2006, July 2006, September 2006, November 2006, February 2007 and April 2007) in the semi-enclosed coastal marine ecosystem of Elounda Bay. Feeding patterns derived from stomach content analysis of demersal fish species were described in terms of numerical abundance and frequency of occurrence of prey taxa. Results of the present study showed that fishes examined had high food intake while they fed on a specific range of food types. Five different feeding guilds could be distinguished: benthic, pelagic and benthopelagic feeders as well as herbivorous and piscivorous. Feeding habits of the fish assemblage associated with the C. prolifera meadow were also compared with the ones found in the outer part of Elounda bay covered by P. oceanic meadows. Differences were observed between the two biotopes. Temporal variations were also observed. Trophic diversity patterns of the fish species studied were also compared with those derived from macrofaunal samples collected by using an epibenthic sledge and a plankton net in the same area. The presence of the continuous meadow of C. prolifera in this shallow wave-sheltered area characterized by high organic matter input has allowed the settlement of a highly diversified macrofaunal community which seems to support an important feeding ground for the fish assemblage and its juveniles associated with this particular habitat. The coexistence of the different fish species implies their high trophic flexibility and their ability to partition available food resources. The wide range of possible interconnections between prey and predators, however, reflect some degree of opportunistic feeding, which is probably a fundamental aspect that allows survival in this particular habitat. Results of the present study could also provide evidence on the protection value of this particular habitat, which is essential for implementing a multispecies approach to decision making and management of fisheries resources of the local region.

Η παρούσα μελέτη ερευνά τη δομή και την εποχιακή διακύμανση των βενθικών μακροπανιδικών κοινοτήτων που σχετίζονται με ένα πυκνό μονοειδικό λιβάδι του μακροχλωροφύκους C. prolifera σε ενα ρηχό ημίκλειστο παράκτιο θαλάσσιο οικοσύστημα της ανατολικής Μεσογείου (Κόλπος Ελούντας, Κρήτη). Τα δείγματα συλλέχθηκαν εποχιακά, (Μάιο, Σεπτέμβριο και Νοέμβριο του 2006, Φεβρουάριο και Απρίλιο του 2007) με τη χρήση ενός επιβενθικού ελκήθρου (με μέγεθος ματιού 0.5 mm). Η ανάλυση της μακροπανίδας έδειξε ότι υπάρχουν 319 τάξα με πυκνότητες που κυμαίνονται από 71-410 άτομα ανά m2. Οι ομάδες ζώων που εμφάνισαν τη μεγαλύτερη ποικιλότητα ήταν οι πολύχαιτοι, τα γαστερόποδα και τα αμφίποδα. Τα καρκινοειδή ήταν η πιο άφθονη ομάδα, με την πυκνότητά τους να ανέρχεται στο 50% της συνολικής μακροπανιδικής αφθονίας κατά τη διάρκεια της περιόδου μελέτης. Τα κυρίαρχα είδη όσον αφορά στα αμφιπόδα είναι τα είδη: Caprella acanthifera acanthifera, C. rapax και Microdeutopus stationis, το γαστερόποδο Pusillina lineolata, το ταναϊδώδες Leptochelia sp. και το δίθυρο Abra alba. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν μία σχετικά υψηλά ποικίλη αλλά και άφθονη βενθική πανίδα, η οποία υποστηρίζεται από την παρουσία του πυκνού και συνεχούς λιβαδιού της C. prolifera σε αυτή τη ρηχή προστατευμένη από τον κυματισμό περιοχή που χαρακτηρίζεται από την παρουσία υψηλών συγκεντρώσεων οργανικής ύλης.Επίσης μελετήθηκε για πρώτη φορά στην ανατολική Μεσόγειο η σύσταση, η πυκνότητα, η υγρή βιομάζα και το σωματικό μέγεθος των πληθυσμών ψαριών και κεφαλόποδων που σχετίζονται με το λιβάδι του χλωροφύκους Caulerpa prolifera στο ρηχό, ημίκλειστο και παράκτια οικοσύστημα της Ελούντας στην Κρήτη. Η δειγματοληψία των ψαριών με τη χρήση πεζότρατας ανέδειξε την παρουσία 34 ειδών ψαριών τα οποία ανήκουν σε 22 οικογένειες καθώς και 3 είδη κεφαλοπόδων. Ο αριθμός και η πυκνότητα των ειδών εμφάνισε έντονη αύξηση κατά τη διάρκεια της θερινής δειγματοληπτικής περιόδου λόγω του υψηλού αριθμού νεαρών ατόμων, ενώ η υψηλότερη υγρή βιομάζα παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια του φθινοπώρου. Τα είδη Boops boops, Spicara smaris, Mullus barbatus καθώς και το αλλόχθονο είδος Siganus luridus κυριάρχησαν, αποτελώντας το μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής ιχθυοπανίδας της περιοχής μελέτης. Όοσν αφορά στα κεφαλόποδα, το είδος Sepia officinalis αποτέλεσε το κυρίαρχο συστατικό από άποψη τόσο πυκνότητας όσο και υγρής βιομάζας. Στη ίδια μελέτη πραγματοποιήθηκε η σύγκριση της δομής και της δυναμικής των ψαριών και κεφαλόποδων που σχετίζονται με την Caulerpa prolifera και με τα λιβάδια της P. oceanica στην εξωτερική λεκάνη του κόλπου της Ελούντας. Η ανάλυση της ιχθυοπανίδας στην εξωτερική λεκάνη του Κόλπου ανέδειξε την παρουσία 39 ειδών ψαριών που σχετίζονται με τα λιβάδια της P. oceanica, καθώς και τα ίδια είδη κεφαλόποδων που βρέθηκαν και στην εσωτερική λεκάνη. Τα είδη Boops boops και Spicara smaris ήταν κυρίαρχα και στις δύο λεκάνες. Η κουτσομούρα και το κεφαλόποδο Sepia officinalis, καθώς και τα ψάρια Pagellus acarne και Pagrus pagrus ήταν επίσης κυρίαρχα στην εσωτερική και εξωτερική λεκάνη του Κόλπου αντίστοιχα. Η συνολική βιομάζα των ψαριών ήταν σχεδόν η ίδια και στις δύο λεκάνες (80 και 90 kg) καθ 'όλη τη διάρκεια της μελέτης. Η χαμηλότερη πυκνότητα της υγρής βιομάζας των ψαριών που σχετίζονται με το λιβάδι της P. oceanica παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια του φθινοπώρου και του χειμώνα. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι το παράκτιο οικοσύστημα της Ελούντας που καλύπτεται από ένα πυκνό, μονοειδικό λιβάδι της C. prolifera χαρακτηρίζεται από βιοτικούς και αβιοτικούς παράγοντες που μπορούν να θεωρηθούν σημαντικοί για διαφορετικά είδη ψαριών και κεφαλοπόδων, συμβάλλοντας έτσι καθοριστικά στη διατήρηση και τη συντήρηση των βιολογικών πόρων της περιοχής. Η παρούσα μελέτη διερευνά επίσης, για πρώτη φορά στην ανατολική Μεσόγειο, τις διατροφικές συνήθειες της κοινότητας ψαριών που σχετίζονται με το λιβάδι της Caulerpa prolifera το ίδιο χρονικό διάστημα (Μάιος 2006, Ιούλιος 2006, Σεπτέμβριος 2006, Νοέμβριος 2006, Φεβρουάριος 2007 και Απρίλιος 2007) στο ημίκλειστο παράκτιο θαλάσσιο οικοσύστημα του όρμου της Ελούντας. Τα πρότυπα διατροφής που προέκυψαν από την ανάλυση του στομαχικού περιεχομένου των βενθοπελαγικών ψαριών στο σύνολο τους περιγράφονται με βάση τη σχετική αφθονία και τη συχνότητα εμφάνισης των ειδών λείας. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι τα ψάρια που εξετάστηκαν είχαν υψηλό ποσοστό πρόσληψης τροφής και το κάθε είδος ψαριού τρέφονταν με συγκεκριμένη ποικιλία ειδών τροφής. Πέντε διαφορετικές ομάδες ψαριών ανάλογα με τον τρόπο διατροφής τους διακρίθηκαν: τα βενθικά, τα πελαγικά, τα βενθοπελαγικά, τα φυτοφάγα και τα ιχθυοφάγα ψάρια. Στην ίδια μελέτη διερευνήθηκε και πραγματοποιήθηκε η σύγκριση των διατροφικών συνηθειών των ψαριών που ζουν στην εσωτερική λεκάνη με αυτών που βρέθηκαν στην εξωτερική λεκάνη του όρμου της Ελούντας η οποία καλύπτεται κατά ένα μεγάλο μέρος από το φανερόγαμο Posidonia oceanica. Η σύνθεση των ειδών, ως προς την αφθονία και τη συχνότητα εμφάνισης αυτών στη διατροφή των ψαριών έδειξε σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο λεκανών. Παρατηρήθηκαν επίσης και εποχικές διακυμάνσεις στη διατροφή των ψαριών. Τα πρότυπα τροφικής ποικιλίας των ειδών ψαριών που μελετήθηκαν συγκρίθηκαν επίσης με τα δείγματα της μακροπανίδας και του μακροζωοπλαγκτού που συλλέχθηκαν με τη χρήση του επιβενθικού ελκήθρου και ενός πλαγκτονικού διχτυού αντίστοιχα στην ίδια περιοχή. Η παρουσία του λιβαδιού της C. prolifera σε αυτή την ρηχή προστατευμένη από τον κυματισμό περιοχή χαρακτηριζόμενη από υψηλή παρουσία οργανικής ύλης, ευνόησε την παρουσία μιας ιδιαίτερα ποικίλης μακροπανιδικής κοινότητας που φαίνεται να αποτελεί ταυτόχρονα σημαντικό τροφικό συστατικό τόσο για τα μεγάλα όσο και για τα νεαρά είδη ψαριών που ζουν στον συγκεκριμένο βιότοπο. Η συνύπαρξη των διαφόρων ειδών ψαριών στον κόλπο της Ελούντας δείχνει ότι υπάρχει μια τροφική ευελιξία όσον αφορά στους διαθέσιμους τροφικούς πόρους. Το ευρύ φάσμα λείας, ωστόσο, αντικατοπτρίζει σε κάποιο βαθμό την ευκαιριακή συμπεριφορά των ψαριών, που αποτελεί πιθανότατα τον τρόπο επιβίωσης σε αυτό το ιδιαίτερο θαλάσσιο οικοσύστημα. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης υποδηλώνουν την αξία προστασίας αυτού του συγκεκριμένου οικοτόπου, η οποία είναι απαραίτητη για την εφαρμογή μιας πολύπλευρης προσέγγισης όσον αφορά στη λήψη αποφάσεων αλλά και στη διαχείριση των αλιευτικών πόρων της ευρύτερης περιοχής.