Combinând date din diferite metode de eșantionare pentru a studia dezvoltarea unui crab extraterestru
Anna K. Zalota
1 Institutul de Oceanologie Shirshov, Academia Rusă de Științe (SIO RAS), Moscova, Rusia
Olga L. Zimina
2 Institutul biologic marin Murmansk KSC, Academia Rusă de Științe (MMBI KSC RAS), Murmansk, Rusia
Vassily A. Spiridonov
1 Institutul de Oceanologie Shirshov, Academia Rusă de Științe (SIO RAS), Moscova, Rusia
Date asociate
Următoarele informații au fost furnizate cu privire la disponibilitatea datelor:
Datele brute sunt disponibile ca fișier suplimentar.
Abstract
Introducere
Crabul de zăpadă, Chionoecetes opilio (Decapoda: Oregonidae) a invadat zone întinse din mările Barents și Kara cu o viteză fără precedent pentru o specie de raft (Pavlov, 2006; Pavlov & Sundet, 2011; Zimina, 2014; Bakanev, 2015; Sokolov și colab., 2016; Spiridonov și Zalota, 2017; Zalota, Spiridonov și Vedenin, 2018). Gama nativă a acestei specii acoperă Atlanticul de Nord-Vest (apele Newfoundland și Labrador, raftul sud-vestic al Groenlandei până la sudul golfului Baffin) (Squires, 1990); Pacificul de Nord la nord de Insulele Aleutine și Marea Japoniei (Slizkin, 1982) și Marea Chukchi spre vest până la limita cu Marea Siberiană de Est și spre est până la Marea Beaufort (Slizkin, Fedotov și Khen, 2007; Sirenko & Vassilenko, 2008). Există o singură evidență a crabilor de zăpadă la granița dintre Estul Siberian și Marea Laptev, în largul Noilor Insule Siberiene (Sokolov, Petryashov și Vassilenko, 2009). Ch. opilio este un prădător activ bentonic care consumă o gamă largă de nevertebrate și chiar pești (Tarverdieva, 1981; Chuchukalo și colab., 2011; Lovvorn, 2010; Kolts și colab., 2013; Zalota, 2017; Zakharov și colab., 2018).
Prima înregistrare a unui crab de zăpadă în Marea Barents a fost în 1996 (Kuzmin, Akhtarin și Menis, 1998). Este posibil ca introducerea să aibă loc între mijlocul anilor 1980 și 1993 (Alvsvåg, Agnalt & Jørstad, 2009; Strelkova, 2016). La mijlocul anilor 2010, crabii de zăpadă au ocupat întreaga parte centrală, estică și cea mai mare parte a nordului Mării Barents. Pescuitul necontrolat de crab de zăpadă a început în 2013 în enclava internațională de pescuit dintre CEE și Rusia și în zona de protecție a pescuitului Spitsbergen (Bakanev, Pavlov și Goryanina, 2017; Sundet & Bakanev, 2014). O pescărie reglementată de crabi de zăpadă în CEE din Marea Barents a început în 2016 (Bakanev și colab., 2016).
Populația de crabi de zăpadă a crescut în Marea Barents și s-a extins spre Marea Kara. Primii crabi au fost găsiți la limita celor două mări în 2008 (Strelkova, 2016), apoi în nord-vestul Mării Kara în 2010 și 2011 (Strelkova, 2016; Zalota, Spiridonov și Vedenin, 2018). Atât adulții, cât și larvele au fost capturate în sud-vestul Mării Kara în 2012 (Zimina, 2014). În mai puțin de cinci ani după înregistrările inițiale, Ch. opilio a fost observat pe întregul raft vestic al Mării Kara (Zalota, Spiridonov și Vedenin, 2018). O abundență mare de crabi adulți de zăpadă a fost înregistrată în 2013 în sud-vestul Mării Kara, între Peninsula Yamal și strâmtoarea Kara Gate, care este intrarea din Marea Barents (Strelkova, 2016). În 2014, mai multe grupuri de dimensiuni de tineri au fost prezente pe întregul raft vestic și fiordurile arhipelagului estic Novaya Zemlya, cele mai numeroase grupuri provenind probabil din stabilirea larvelor în 2013 (Zalota, Spiridonov și Vedenin, 2018). Este încă incert dacă populația de crab de zăpadă Kara este pe deplin stabilită și independentă de importul larvelor și de migrația adulților din Marea Barents și de cât de departe se poate extinde spre est.
Condițiile oceanografice ale Mării Kara sunt foarte diferite de Marea Barents. Marea Kara de vest este puternic influențată de schimbul de apă cu Marea Barents și de advecția apei proaspete din scurgerile mari ale râurilor siberiene (Pavlov & Pfirman, 1995; Zatsepin și colab., 2010a; Zatsepin și colab., 2010b; și colab., 2015; Polukhin și Zagretdinova, 2016). Marea Kara este acoperită cu gheață pentru cea mai mare parte a anului, cu masive extinse de gheață rapidă și formațiuni polynya regulate (Gavrilo & Popov, 2011; Polukhin & Zagretdinova, 2016). De la mijlocul anilor 2000, Marea Kara a urmat tendința generală arctică de întârziere a formării gheții marine în toamnă și decăderea mai timpurie în primăvara/începutul verii (Ashik și colab., 2014). Acest lucru a coincis cu începutul lui Ch. invazia opilio din Marea Barents (Zalota, Spiridonov și Vedenin, 2018).
În comparație cu Marea Barents, Marea Kara are o productivitate primară mult mai redusă (Vinogradov și colab., 2000; Romankevich și Vetrov, 2001; Demidov și Mosharov, 2015; Demidov, Mosharov și Makkaveev, 2015) și biomasa bentică (Zenkevich, 1963; Denisenko, Rachor & Denisenko, 2003; Kulakov și colab., 2004; Udalov, Vedenin și Simakov, 2016; Chava și colab., 2017). Ecosistemul său este afectat în mod vizibil de schimbările climatice și de prelungirea sezonului fără gheață (Ashik et al., 2014). Acumularea persistentă de poluare organică (evaluarea AMAP, 2015), dezvoltarea masivă de petrol și gaze offshore și de coastă și transportul maritim (Amiragyan, 2017) vor avea impact asupra Mării Kara în viitorul apropiat. Înființarea unei populații de crab de zăpadă reproducătoare, chiar dacă rămâne dependentă de stocul Mării Barents, poate avea un impact suplimentar pe scară largă asupra ecosistemului distinct al Mării Kara. Pe de altă parte, crabii de zăpadă ar putea crește la dimensiuni comerciale și ar putea deveni ținta pescuitului în larg reglementat, care nu a mai existat anterior în Marea Kara. Prin urmare, este esențial să se studieze dezvoltarea populației de crabi de zăpadă în Marea Kara pentru a prognoza viitorul ecosistemelor raftului siberian și a opțiunilor pentru gestionarea resurselor și conservarea biodiversității.
Populația de crabi de zăpadă de la Marea Barents este monitorizată spațial și temporal într-un mod standardizat (Jørgensen și colab., 2015; Strelkova, 2016). Datorită resurselor sale piscicole limitate, Marea Kara este mai puțin frecvent vizitată și supravegheată folosind traule standard pentru pescuit, ceea ce face foarte dificilă obținerea de eșantioane reprezentative de crabi adulți de zăpadă și monitorizarea abundenței acestora (Zimina și colab., 2015; Sokolov și colab. al., 2016). Din 2007, echipamente științifice mai mici, cum ar fi traule Sigsbee, au fost utilizate în expedițiile regulate ale SIO către Marea Kara. Oferă o bună reprezentare a grupurilor juvenile, dar cel mai probabil subestimează crabii mari (Zalota, Spiridonov și Vedenin, 2018). Prin urmare, pentru a studia populația de crabi de zăpadă din Kara și potențial în alte mări siberiene pe termen lung, trebuie să învățăm cum să combinăm datele furnizate de diferite unelte pentru a trage concluzii semnificative și a obține date de fiecare dată când există o oportunitate.