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Going back in time to predict the future
changes in benthic communities during the Holocene transgression in the northern Adriatic Sea
Iason Pifeas
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Ecology and Ecosystems
Betreuer*in
Martin Zuschin
DOI
10.25365/thesis.46182
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-21280.23601.860263-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die gegenwärtige Studie bedient sich der Werkzeuge der relativ neuen Disziplin der „conservation paleobiology“. Das Ziel besteht darin, Zusammenhänge zwischen Veränderungen benthischer Artengemeinschaften und Umweltbedingungen zu finden. Dieser Ansatz erlaubt es einen Grundwert zu definieren, um die Auswirkungen sich ändernder Umweltbedingungen einschätzen zu können, welcher einen Zeitraum direkter menschlichen Beobachtung überspannt. Südlich von Veliki Brijuni, der größten Insel des Brijuni Nationalparks, wurden Bohrkerne mit dem Durchmesser 9cm und 16 cm entnommen, um Sediment, Schadstoffgehalt und Material für die Analyse von Schalenrückständen und andere Harteilen zu analysieren. Es wurden Überreste von Mollusken, Echinodermata, Crustacea, Bryozoa, Brachiopoda, Foraminifera und Kalkrotalgen gefunden. Der Bohrkern kann, basierend auf der Analyse der Artengemeinschaft in zwei Bereiche unterteilt werden. Der untere Bereich (60-105cm) ist charakterisiert durch einen erhöhten Anteil an grobkörnigem Sediment und Arten die an mittlere bis starke Wasserbewegungen angepasst sind.
Das Auftreten von terrestrischen und limnischen Gastropoden und ein hoher Gehalt an holzigem und schilfähnlichem terrestrischen Material, weist auf einen starken Einfluss des umgebenden Landes hin. In der Artenverteilung des unteren Teils des Kerns, wird der relativ seichte Bereich zur Zeit der Holozänen Transgression ersichtlich. Crustacaen, die hauptsächlich aus der einen Art des Maulwurfkrebse Upogebia cf deltaura bestehen, Mollusken (Scaphopoden, Gastropoden, Bivalven, Polyplacophora), Serpuliden und Echinodermaten sind die charakteristischen taxonomischen Gruppen in diesen tieferen Schichten.
Im jüngeren Teil überwiegt Silt und Ton. Es kann angenommen werden, dass in diesem Bereich sich der Anstieg des Meeresspiegels verlangsamt und sich beinahe auf dem heutigen Niveau befunden hat. Verstärktes Auftreten von Bryozoen, stark dominiert durch die Art Cellaria salicornioides und Maerl, großteils gebildet von der frei lebenden Kalkrotalge Phymatolithon sp., deuten auf einen höheren Wasserstand und geringere Strömungsgeschwindigkeiten hin. Verstärktes Vorkommen von Macroiden und eine hohe Artenvielfalt von Bryozoen in einer Sedimenttiefe von 50-60 cm weisen auf die Entstehung eines sekundären Hartbodens vor 3000-5000 Jahren hin. Es konnte gezeigt werden, dass der Anstieg von Nähstoffen und feinkörnigem Sediment in höheren Schichten mit Veränderungen in der taxonomischen Zusammensetzung korreliert. Die Diversität der Bryozoen erreicht ihr Maximum im mittleren Bereich in einer Schichttiefe von 40cm, während die Artenvielfalt relativ konstant bleibt. Die einzigen Ausnahmen sind die bereits erwähnte Macroid-Schicht und eine sehr geringe Anzahl an Arten in der Schicht zwischen 4-6cm Tiefe. Markante Anstiege an Schwermetallen, besonders von Hg und Pb und organischen Schadstoffen lassen eine anthropogene Ursache vermuten. Veränderungen der Zusammensetzung der benthischen Megafauna zeigt eine signifikante Korrelation zu den gemessenen Konzentrationen im Sediment. Taxonomische Veränderungen in den obersten 20cm ist daher wahrscheinlich auf menschlichen Einfluss zurückzuführen.
Abstract
(Englisch)
The current study makes use of tools provided by the relatively new field of conservation paleobiology. The aim is to relate changes in benthic communities to past environmental conditions. This approach allows to define a baseline to estimate impact of changing environmental conditions at a timescale beyond direct human observation by using geo-historical data. Cores of 9cm and 16cm diameter were taken with an UWITEC™ piston corer south to Veliki Brijun, the main island of Brijuni Nationalpark to obtain sufficient material for analysis of hard part remains, sediment and environmental pollutants. Hard part remains within the taxonomic groups of mollusca, echinodermata, crustacea, bryozoa, brachiopoda, foraminifera and corallinaceae were found. Analysis of community composition generally divided the core in two section. The lower part (60-105cm sediment depth) is characterized by coarse sediment, strong reworking and species adapted to moderate to high energy environments.
Furthermore, occurrence of terrestrial and limnic snails and frequently found terrestrial material such as woody and reed like plant remains at this section indicate strong terrestrial influence, suggesting a shallow water environment at the onset of the Holocene transgression. Crustacea, mainly the thalassinid mud shrimp Upogebia cf. deltaura, Mollusca (Scaphopoda, Gastropoda, Bivalves, Polyplacophora), serpulid worms and Echinoidea are characteristic taxa for this part of the core.
Silt and clay make up the major part at the upper sections of the core. Sea level rise is assumed to have already decelerated at this time period and reached almost todays state. Increase in occurrence of erect bryozoans strongly dominated by Cellaria salicornioides and maerl, produced mainly by the free living calcareous alga Phymatolithon sp., both hinting to a deeper setting with lower current intensities. A conspicuous peak of macroids occurrence and bryozoan species richness around 50-60 cm core depth hints to the development of secondary hardbottom like state at 3000-5000 years BP. Increase in nutrient accumulation and fine grain sediment towards the top correlates with shifts in taxonomic composition. Bryozoan diversity displays a hump-shaped pattern along the core with its maximum at about 40cm sediment depth, whereas species richness stays relatively constant. The only exceptions are the aforementioned macroid-layer and the very low species number at the 4-6cm section. Distinctive peaks in heavy metal especially Hg and Pb and organic environmental pollutants (PAH, PCB) in the uppermost 10cm strongly emphasize anthropogenic origin. Compositional changes of the benthic megafauna displayed a significant relation to concentration of these contaminates. Taxonomic shifts in the upper 20 cm, therefore can possibly be attributed to anthropogenic pressure.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Holocene transgression benthic community shift environmental pollutants northern Adriatic Sea
Schlagwörter
(Deutsch)
Holozäne Transgression Nord-Adria Veränderung der benthischen Artenzusammensetzung Umweltschadstoffe
Autor*innen
Iason Pifeas
Haupttitel (Englisch)
Going back in time to predict the future
Hauptuntertitel (Englisch)
changes in benthic communities during the Holocene transgression in the northern Adriatic Sea
Publikationsjahr
2017
Umfangsangabe
90 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Martin Zuschin
Klassifikation
42 Biologie > 42.94 Meeresbiologie
AC Nummer
AC13685797
Utheses ID
40864
Studienkennzahl
UA | 066 | 833 | |