Species diversity and structural features of macrobenthos in coastal lagoon ecosystems, the Kandalaksha Bay, White Sea taken as an example

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The Kandalaksha Bay of the White Sea taken as an example, the present study is devoted to its coastal lagoon ecosystems known to differ in their species diversity and structural features, including macrobenthos. Features of the species composition, spatial structure and diversity of macrobenthic sublittoral communities in 4 coastal lagoon ecosystems of the White Sea were studied and analyzed. In the sublittoral of the study lagoons, 39 species of zoobenthos and 4 species of sea weeds and algae (Zostera marina, Cladophora sericea, Ruppia maritima, Salicornia pojarkovae) were found. The lowest indices of species diversity and biomass of macrobenthos were revealed in lagoons significantly fenced off and remote from the sea, where littoral eurytopic small species of zoobenthos (Macoma balthica, Peringia ulvae, Tubificoides benedii, Littorina littorea, Mytilus edulis, Chironomus salinarius) were found to mainly dominate. In the lagoons in which the connection to the sea was stronger, less euryhaline sublittoral invertebrate species prevailed with higher indices of species diversity and total biomass of the macrobenthos community (Nereimyra punctata, Terebellides stroemi, Caprella linearis, Asterias rubens, Molgula griffithsii). Most of the lagoon ecosystems we examined, with the exception of the one most open to the sea, were characterized by low values of ABC indices and a disturbed structure of the macrobenthos community with the predominance of mainly small species of detritophages, this being associated with the negative effects of siltation, carbon loading and salinity (especially in spring or during the times of heavy rain).

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. P. Stolyarov

Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: macrobenthos@mail.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Артемьев С. Н., Новоселов А. П., Левицкий А. Л., 2017. Таксономическое и видовое разнообразие макрозообентоса в Двинском заливе Белого моря // Arct. Environ. Т. 17. № 4. С. 308–320.
  2. Броцкая В. А., Жданова Н. Н., Семенова Н. Л., 1963. Донная фауна Великой Салмы и прилежащих районов Кандалакшского залива Белого моря // Труды Беломорской биологической станции МГУ. Т. 2. М.: Изд-во Моск. ун-та. С. 159–182.
  3. Комплексные исследования Бабьего моря, полуизолированной беломорской лагуны: геология, гидрология, биота – изменения на фоне трансгрессии берегов, 2016. Труды Беломорской биостанции МГУ. Т. 12 / Под общ. ред. Мокиевского В. О., Исаченко А. И., Дгебуадзе П. Ю., Цетлина А. Б. М.: Товарищество научных изданий КМК. 243 с.
  4. Лабай В. С., 2015. Видовой состав макрозообентоса лагун о. Сахалин // Изв. ТИНРО. Т. 183. С. 125–144.
  5. Лабай В. С., Корнеев Е. С., Абрамова Е. В., Ушаков А. А., Ахмадеева Е. С., 2022. Макробентос эстуария типичной «лососевой» реки острова Сахалин (на примере р. Мануй) // Известия ТИНРО. Т. 202. № 3. С. 640– 660.
  6. Мардашова М. В., Воронов Д. А., Краснова Е. Д., 2020. Бентосные сообщества прибрежных водоемов на разных стадиях изоляции от моря в окрестностях беломорской биостанции МГУ (Кандалакшский залив Белого моря) // Зоологический журнал. Т. 99. № 7. С. 819–837. [Mardashova M. V., Voronov D. A., Krasnova E. D., 2020. Benthic Communities of Coastal Water Bodies at Different Stages of Isolation from the White Sea in the Vicinity of the White Sea Biological Station, Moscow State University, Kandalaksha Bay, White Sea // Biology Bulletin. V. 47. № 9. P. 159–1178. (in Russian)].
  7. Столяров А. П., 2017. Особенности структуры и тенденции изменений сообщества макробентоса лагунной экосистемы Ермолинской губы (Кандалакшский залив, Белое море) // Зоологический журнал. Т. 96. № 4. С. 383–399.
  8. Столяров А. П., 2019. Видовое разнообразие и трофическая структура литоральных сообществ макробентоса эстуария реки Черной (Кандалакшский залив, Белое море) // Бюллетень МОИП. Отдел биологический. Т. 124. № 4. С. 19–28.
  9. Столяров А. П., 2020. Видовое разнообразие и трофическая структура сообществ макробентоса в лагунных экосистемах (Кандалакшский залив, Белое море) // Зоологический журнал. Т. 99. № 1. С. 3–12. [Stolyarov A. P., 2020. Species diversity and trophic structure of macrobenthos communities in lagoon ecosystems (Kandalaksha Bay, White Sea) // Biology Bulletin. V. 47. № 8. P. 887–896. (in Russian)].
  10. Bird E. C.F., 1994. Physical setting and geomorphology of coastal lagoons. In Coastal Lagoon Processes. Kjerfve B. (ed.). Amsterdam: Elsevier Oceanography Series. P. 9–39.
  11. Brundu G., Magni P., 2021. Context-dependent effect of serpulid reefs on the variability of soft-bottom macrobenthic assemblages in three Mediterranean lagoons (Sardinia, Italy) // Estuarine, Coastal and Shelf Science. V. 2625. art. no. 107589 (12 p.).
  12. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2021
  13. Chikina M. V., Spiridonov V. A., Mardashova M. V., 2014. Spatial and temporal variability of coastal benthic communities in the Keretsky Archipelago area and in the Velikaya Salma strait (Karelian coast, the White Sea) // Oceanology. V. 54. № 1. P. 54–65.
  14. Giangrande A., Gravina M. F., 2015. Brackish-water polychaetes, good descriptors of environmental changes in space and time // Transit. Waters Bull. V. 9. № 1. P. 42–55.
  15. Giampaoletti J., Sbrana A., Magni P., Gravina M. F., 2023. Macrobenthos of the Tortolì Lagoon: A peculiar case of high benthic biodiversity among Mediterranean lagoons // Diversity. V. 15. Iss. 6. № 783 (12 p.). https://doi.org/10.3390/d15060783
  16. Gravina M. F., Ardizzone G. D., Scaletta F., Chimenez C., 1989. Descriptive analysis and classification of benthic communities in some Mediterranean coastal lagoons (Central Italy) // Marine Ecology. V. 10. № 2. P. 141–166.
  17. Gravina M. F., Cabiddu S., Como S., Floris A., Padedda B. M., Pusceddu A., Magni P., 2020. Disentangling heterogeneity and commonalities in nanotidal Mediterranean lagoons through environmental features and macrozoobenthic assemblages // Estuar. Coast. Shelf Sci. V. 237. № 106688 (24 p.).
  18. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2020
  19. Kennish M. J., Paerl H. W., 2010. Coastal lagoons: critical habitats of environmental change. In Coastal Lagoons: Critical Habitats of Environmental Change. Kennish M. J., and Paerl H. W. (eds). Boca Raton: CRC Press. P. 1–15.
  20. Kjerfve B., 1994. Coastal Lagoons. In Coastal lagoon processes. Kjerfve B. (ed.). Amsterdam: Elsevier Oceanography Series. P. 1–8.
  21. Khlebovich V. V., 2015. Applied aspects of the concept of critical salinity // Biol. Bull. Rev. V. 5. № 6. P. 562–567.
  22. Lefrere L., Ouassas M., Guillois B., Gillet P., Moukrim A., 2015. Macrobenthic community structure of soft-bottom sediments in the Khnifiss lagoon, South of Morocco // Mater. Environ. Sci. V. 6. № 11. P. 2226–2236.
  23. Magni P., Vesal S. E., Giampaoletti J., Como S., Gravina M. F., 2023. Joint use of biological traits, diversity and biotic indices to assess the ecological quality status of a Mediterranean transitional system // Ecological Indicators. V. 147. № 109939 (14 p.)
  24. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023
  25. Meire P. M., Dereu J., 1990. Use of the abundance/biomass comparison method for detecting environmental stress: some considerations based on intertidal macrozoobenthos and bird communities // J. Appl. Ecol. V. 27. P. 703–717.
  26. Pianka E. R., 1974. Niche overlap and diffuse competition // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 71. P. 2141– 2145.
  27. Shannon C. E., 1948. The mathematical theory of communication // Bell System Technical Journal. V. 27. P. 379– 423, 623–656.
  28. Stolyarov A. P., 2023. Characteristics of the Specific, Spatial, and Trophic Structure of Macrobenthos in the Lagoon Ecosystem of Nikol’skaya Bay (Kandalaksha Gulf, White Sea) // Moscow University Biological Sciences Bulletin. V. 78. № 1. P. 31–38. doi: 10.3103/S0096392523010054
  29. Warwick R. M., 1986. A new method for detecting pollution effects on marine macrobenthic communities // Marine Biology. V. 92. P. 557–562.
  30. Warwick R. M., Pearson R. H., Ruswahyuni, 1987. Detection of pollution effects on marine macrobenthos: further evaluation of the species abundance/biomass method // Mar. Biol. V. 95. P. 193–200.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Map-scheme of the study area: 1 - lagoon near Lake Trekhtsvetnoe; 2 - lagoon of Ermolinskaya Bay; 3 - lagoon located at the outlet of the kut area of Kislaya Bay; 4 - lagoon of Barsuchya Bay

Download (948KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dendrogram of macrobenthos community similarity by macrobenthos density (Pianka index) in the studied lagoons: 1 - lagoon near Lake Trekhtsvetnoe; 2 - lagoon of Ermolinskaya Bay; 3 - lagoon located at the outlet of the kut area of Kislaya Bay; 4 - lagoon of Barsuchya Bay. The horizontal line shows the level of significant similarity

Download (60KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dendrogram of species similarity in terms of macroinvertebrate population density (Pianki index) in the studied lagoons: 1 - Mytilus edulis, 2 - Phyllodoce maculata, 3 - Amphiporus lactifloreus, 4 - Chironomus salinarius, 5 - Jaera albifrons, 6 - Peringia ulvae, 7 - Nereimyra punctata, 8 - Littorina littorea, 9 - Micronephthys minuta, 10 - Pontoporeia femorata, 11 - Tubificoides benedii, 12 - Terebellides stroemi, 13 - Scoloplos armiger, 14 - Macoma balthica, 15 - Diastylis scorpioides, 16 - Gammarus duebeni, 17 - Crassicorophium bonellii, 18 - Halicryptus spinulosus, 19 - Cladotanytarsus mancus, 20 - Caprella linearis, 21 - Atylus carinatus, 22 - Asterias rubens, 23 - Lineus gesserensis, 24 - Harmothoe imbricata, 25 - Pholoe assimilis, 26 - Ampharete acutifrons, 27 - Musculus discors, 28 - Lacuna vincta, 29 - Saccoglossus mereschkowskii, 30 - Pygospio elegans, 31 - Arenicola marina, 32 - Cylichna alba, 33 - Fabricia sabella, 34 - Onoba aculeus, 35 - Molgula griffithsii, 36 - Pectinaria koreni, 37 - Priapulus caudatus, 38 - Orthocladius saxicola, 39 - Marenzelleria arctia. The vertical line indicates the level of significant similarity

Download (112KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».