Application of High-Temperature Combustion Method for Measuring Content of Organic Carbon in Faecal Pellets and Small-Sized (≤1 mm) Zooplankton

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Organic carbon of fecal pellets and small-sized (≤ 1mm) zooplankton was measured using a high- temperature combustion method. The method was adapted for measurements with Shimadzu TOC-VCPH analyzer equipped with a manual injection module. The range of carbon content values was 30–10 000 ng ind–1. The samples for analysis were collected during the cruises of the R/V “Akademik Mstislav Keldysh”in the Kara Sea in 2019-2021. Relationship between body carbon (C, µg ind-1) and prosome length (L, mm) of zooplankton describes by the equation С = 4.24 L1.84, r2 = 0.85, n = 46. Carbon of field collected fecal pellet varied from 9.4 до 102.9 µg С mm–3. The carbon to chlorophyll a ratio of fecal pellets differed by more than two orders of magnitude. The highest values (542 and 736) were obtained in the bays of the Novaya Zemlya archipelago, the lowest (3–6) on the Kara sea shelf in June 2021 soon after ice melting. The perspectives of implication of high temperature combustion method for studies of zooplankton in situ feeding and to estimate the contribution made by pellets to POC vertical flux are discussed.

作者简介

A. Drits

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: adrits@mail.ru
Russia, Moscow

N. Belayev

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: adrits@mail.ru
Russia, Moscow

V. Karmanov

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: adrits@mail.ru
Russia, Moscow

M. Flint

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Email: adrits@mail.ru
Russia, Moscow

参考

  1. Арашкевич Е.Г., Флинт М.В., Никишина А.Б. и др. Роль зоопланктона в трансформации органического вещества в обском эстуарии, шельфовых и глубоководных районах Карского моря // Океанология. 2010. Т. 50. № 5. С. 823–836.
  2. Демидов А.Б., Сергеева В.М., Гагарин В.И. и др. Первичная продукция и хлорофилл размерных групп фитопланктона Карского моря в период схода сезонного льда // Океанология. 2022. Т. 62. № 3. С. 1–14. https://doi.org/10.31857/S0030157422030030
  3. Демидов А.Б., Гагарин В.И., Еремеева Е.В. и др. Вертикальная изменчивость первичной продукции и хлорофилла в Карском море в середине лета: вклад подповерхностных максимумов в интегральные величины // Океанология. 2021. Т. 61. № 5. С. 737–752. https://doi.org/10.31857/S003015742105004X
  4. Амелина А.Б., Дриц А.В., Сергеева В.М. и др. Зоопланктон заливов архипелага Новая Земля: состав, распределение, роль в выедании фитопланктона и биоседиментации // Океанология. 2018. Т. 58. № 6. С. 908–922 https://doi.org/10.1134/S0030157418060011
  5. Abe Y., Natsuike M., Matsuno K. et al. Variation in assimilation efficiencies of dominant Neocalanus and Eucalanus copepods in the subarctic Pacific: Consequences for population structure models // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2013. V. 449. P. 321–329. https://doi.org/10.1016/j.jembe.2013.10.023
  6. Ashjian C.J., Campbell R.G., Welch H.E. et al. Annual cycle in abundance, distribution, and size in relation tohydrography of important copepod species in the western Arctic Ocean // Deep-Sea Res. I. 2003 V. 50. P. 1235–1261. https://doi.org/10.1016/S0967-0637(03)00129-8
  7. Bailey A., Thor P., BrowmanH. I. et al. Early life stages of the Arctic copepod Calanus glacialis are unaffected by increased seawater pCO2 // ICES J. of Mar. Sci. 2017. V. 74. P. 996–1004. https://doi.org/10.1093/icesjms/fsw066
  8. Bamstedt U., Gifford D.J., Irigoien X. et al. Feeding / ICES Zooplankton Methodology Manual / Eds. Harris R. et al. London: Academic Press, 2000. P. 297–380.
  9. Downs J.N., Lorenzen C.J. Carbon : pheopigment ratios of zooplankton fecal pellets as an index of herbivorous feeding // Limnol. Oceanogr. 1985. V. 30. № 5. P. 1024–1036.
  10. Drits A.V., Pasternak A.F., Arashkevich E.G. et al. Influence of riverine discharge and timing of ice retreat on particle sedimentation patterns on the Laptev Sea shelf // J. Geophys. Res.: Oceans. 2021. V. 126. № 10. e2021JC017462. https://doi.org/10.1029/2021JC017462
  11. Flint M.V., Poyarkov S.G., Rimsky-Korsakov N.A. et al. Ecosystems of the Siberian Arctic Seas–2021: Ecosystem of the Kara Sea in the Period of Seasonal Ice Melting (Cruise 83 of the R/V Akademik Mstislav Keldysh) // Oceanology, 2022. V. 62. N 1, P. 133–135. https://doi.org/10.1134/S0001437022010052
  12. Forest A., GalindoV., Darnis G. et al. Carbon biomass, elemental ratios (C : N) and stable isotopic composition (d13C,d15N) of dominant calanoid copepods during the winter-to-summer transition in the Amundsen Gulf (Arctic Ocean) // J. Plank. Res. 2011. V. 33. № 1. P. 161–178. https://doi.org/10.1093/plankt/fbq103
  13. González H.E., González S.R., Brummer G.A. Short-term sedimentation pattern on zooplankton, faeces, and microzooplankton at a permanent station in the Bjornafjorden (Norway) during April–May 1992 // Mar. Ecol. Progr. Ser. 1994. V. 105. P. 31–45.
  14. González H.E., Smetacek V. The possible role of the cyclopoid copepod Oithona in retarding vertical flux of zooplankton fecal material // Mar. Ecol. Progr. Ser. 1994. V. 113. P. 233–246.
  15. Hirche H.-J. Egg production of the Arctic copepod Calanus glacialis: laboratory experiments // Mar. Biol. 1989. V. 103. P. 311–318.
  16. Hirche H.-J., Bohrer R. N. Reproduction of the Arctic copepod Calanus glacialis in Fram Strait. Mar. Biol. 1987. V. 94. P. 11–17.
  17. Holm-Hansen O., Lorenzen C.J., Holmes R.W., Strickland J.D.H. Fluorometric determination of chlorophyll // J. Cons. Perm. Int. Explor. Mer. 1965. V. 30. P. 3–15. https://doi.org/10.3354/meps08608
  18. Hygum B.H., Hansen B.W. Growth and development of Calanus finmarchicus nauplii during a diatom spring bloom // Mar. Biol. 2000. V. 136. P. 1075–1085.
  19. Juul-Pedersen T., Michel C., Gosselin M. Sinking export of particulate organic material from the euphotic zone in the eastern Beaufort Sea // Mar. Ecol.: Prog. Ser. 2010V. 410, P. 55–70.
  20. Landry M. R., Hassett R. P. Fagerness V. et al. Effect of food acclimation on assimilation efficiency of Calanus pacificus // Limnol. Oceanogr. 1984. V. 29. № 2. P. 361–364.
  21. Latja R., Salonen K. Carbon analysis for the determination of individual biomasses of planktonic animals // Internationale Vereinigung für theoretische und angewandte Limnologie: Verhandlungen. 1978. V. 20. № 4. P. 2556–2560. https://doi.org/10.1080/03680770.1977.11896915
  22. Miquel J.-C., Gasser B., Martín J. et al. Downward particle flux and carbon export in the Beaufort Sea, Arctic Ocean; the role of zooplankton // Biogeosciences. 2015. V.12. P. 5103–5117. https://doi.org/10.5194/bg-12-5103-2015
  23. Morales C.E., Bedo A., Harris R.P.et al. Grazing of copepod assemblages in the north-east Atlantic: the importance of the small size fraction // J. Plank. Res. 1991. V 13. № 2. P. 455–472.
  24. Pasternak A.F. Gut fluorescence in herbivorous copepods: an attempt to justify the method // Hydrobiologia. 1994. V. 292/293. P. 241–248. https://doi.org/10.1007/BF00229947
  25. Pasternak A., Arashkevich E., Reigstad M. et al. Dividing mesozooplankton into upper and lower size groups: Applications to the grazing impact in the Marginal Ice Zone of the Barents Sea // Deep-Sea Res. II. 2008. V. 55. P. 2245–2256.
  26. Pond D. W., Ward P. Importance of diatoms for Oithona in Antarctic waters // J. Plank. Res. 2011. V. 33. № 1. P. 105–118.
  27. Salonen K. A versatile method for the rapid and accurate determination of carbon by high temperature combustion // Limnol. Oceanogr., 1979. V. 24. № l. P. 177–183
  28. Syvitsky J.P.M., Lewis A.G. Sediment ingestion by Tigriopus californicus and other zooplankton: material transformation and sedimentological considerations // Journal of Sedimentary Petrol. 1980. V. 50. № 3. P. 0869–0880.
  29. Swalethorp R., Kjellerup S., Dünweber M. et al. Grazing, egg production, and biochemical evidence of differences in the life strategies of Calanus finmarchicus, C. glacialis and C. hyperboreus in Disko Bay, western Greenland // Mar. Ecol. Progr. Ser. 2011. V. 429. P. 125–144. https://doi.org/10.3354/meps09065
  30. Tang K.W., Dam H.G. Limitation of zooplankton Production: Beyond Stoichiometry // Oikos. 1999. V. 84. № 3. P. 537–542.
  31. Turner J.T. Zooplankton fecal pellets, marine snow, phytodetritus and the ocean’s biological pump // Progress in Oceanography. 2015. V. 130. P. 205–248.
  32. Urban-Rich J., Hansell D.A., Roman M.R. Analysis of copepod fecal pellet carbon using a high temperature combustion method. // Mar. Ecol. Progr. Ser. 1998. V. 171. P. 199–208. https://doi.org/10.3354/meps171199
  33. Valdés V., Escribano R., Vergara O. Scaling copepod grazing in a coastal upwelling system: the importance of community size structure for phytoplankton C flux // Lat. Am. J. Aquat. Res. 2017. V. 45. № 1. P. 41–54. https://doi.org/10.3856/vol45-issue1-fulltext-5
  34. Walve J., Larsson U. Carbon, nitrogen and phosphorus stoichiometry of crustacean zooplankton in the Baltic Sea: implications for nutrient recycling // J. Plank. Res. 1999. V. 21. № 12. P. 2309–2321.
  35. Wexels Riser C., Reigstad M., Wassmann P. Zooplankton-mediated carbon export: A seasonal study in a northern Norwegian fjord' // Mar. Biol. Res. 2010. V. 6. № 5. P. 461–471. https://doi.org/10.1080/17451000903437067
  36. Wilson S.E., Steinberg D.K., Buesseler K.O. Changes in fecal pellet characteristics with depth as indicators of zooplankton repackaging of particles in the mesopelagic zone of the subtropical and subarctic North Pacific Ocean // Deep Sea Res. Part II. 2008. V. 55. № 14. P. 1636–1647. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2008.04.019

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (82KB)
3.

下载 (94KB)

版权所有 © А.В. Дриц, Н.А. Беляев, В.А. Карманов, М.В. Флинт, 2023

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».