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熱帯沿岸の環境勾配はプランクトンのバイオマスを駆動し、食物網の相互作用を変化させる
Environmental gradients along the tropical coast drive plankton biomass and alter food web interactions.
PMID: 32557075 DOI: 10.1007/s11356-020-09488-4.
抄録
伝統的にベンガル湾は近隣のアラビア海に比べて生産性の低い海域と考えられてきたが，これら2つの海域のプランクトンの環境特性を比較するための情報は限られている。しかし，これら2つの流域のプランクトンと沿岸海域の環境特性を比較研究するためには，限られた情報しか得られていない。熱帯沿岸海域におけるプランクトンバイオマスの空間的変動を理解するために、2011年の乾期と雨期にインドの東海岸と西海岸の8か所からサンプルを採取して分析を行った。塩分濃度はインド西海岸とインド東海岸でかなりの季節変動を示し、インド東海岸では湿潤期に大きく変動した。浮遊物質(SSC)と硝酸塩は、ECIではWCIよりもECIの方が濃度が高かった。リン酸塩とケイ酸塩は、ECIでは有意な季節性を示したが、ECIでは有意ではなかった。これらのパラメータは、モンスーンの流出、物理的プロセス、人為的・陸上的な供給源の不整合が主な要因であると考えられる。植物プランクトンのバイオマスは、ECIよりもWCIの方がSSCが低いため、3倍近く高いことがわかった。動物プランクトンの個体数も植物プランクトンと同様のパターンをたどっているが、WCIとECIの差は植物プランクトンよりも小さい。また、植物プランクトンとSSCとの間には、それぞれWCI及びECIに沿って、動物プランクトン量と植物プランクトン量との間に有意な関係が見られた。本研究では、植物プランクトンは栄養塩濃度に関係なく、光の利用可能性に支配され、次いで放牧者に支配されることが明らかになった。さらに、中生代プランクトンは植物プランクトンだけでなく、代替炭素源にも支えられており、植物プランクトンのバイオマスとSSCの変動は、栄養塩類相互作用の変化につながっていることがわかった。
Traditionally, the Bay of Bengal is considered as a less productive basin when compared with the neighbouring Arabian Sea. However, limited information is available for a comparative study between these two basins on plankton with relation to environmental properties of inshore waters. In order to understand the spatial variability in plankton biomass along tropical coastal waters, the analysis was carried out by collecting samples from 8 locations, covering both east and west coasts of India during dry and wet periods during 2011. Salinity showed considerable seasonal variability along west coast of India (WCI) and east coast of India (ECI); it has highly fluctuated during wet period along ECI. Suspended solids (SSC) and nitrate showed their concentrations along ECI than WCI. Phosphate and silicate exhibited significant seasonality along WCI, whereas insignificant along ECI. Inconsistency in the monsoonal runoff, physical processes and anthropogenic and terrestrial sources seems to be the major driving forces for these parameters. Nearly 3-fold higher phytoplankton biomass was noticed along WCI than ECI due to low SSC in the former region. Though the zooplankton population also followed the same pattern as phytoplankton, the difference between WCI and ECI is lesser than phytoplankton. Zooplankton abundance showed significant relation with phytoplankton and SSC along WCI and ECI, respectively. The present study reveals irrespective of nutrient concentrations; phytoplankton was dominantly constrained by light availability followed by grazers. Moreover, mesozooplankton was supported by not only phytoplankton but also alternative carbon sources; hence, variability in phytoplankton biomass and SSC leads to alterations in trophic interactions.