Харчові мережі - робоче місце Північного моря в Каналі

  • Презентація
  • Лінії досліджень
  • Проекти
  • Події
  • Публікації
  • Дисертації та докторантури
  • Робота
  • Контакти

Лінії досліджень

Проекти

Події

Публікації

Дисертації та докторантури

Робота

  • Місця проживання
  • Харчові мережі
  • Антропогенне використання та наслідки: соціально-економічні проблеми
  • Стале управління
  • Просування та спілкування
  • Інструменти

Структура, функціонування та динаміка харчової мережі

Всі біотичні відділи екосистеми пов'язані між собою харчовою павутиною. Отже, екосистемний підхід до управління людською діяльністю повинен враховувати харчову мережу, щоб мати можливість оцінити прямий антропогенний вплив, а також непрямий вплив на біотичні відділи екосистеми. Ця вісь об'єднує всі дослідницькі заходи, які прагнуть описати та зрозуміти структуру, функціонування та динаміку морської харчової мережі Канал. Дослідження охоплюватимуть як короткі трофічні мережі на 2 трофічних рівнях (наприклад, підняття до чутливих або фільтруючих організмів донної епіфауни), так і тривалі, тобто залучення вищих споживачів (риби) або терміналів (птахів та морських ссавців ).

робоче

А. Структура харчової мережі: описовий підхід

Опис структури трофічної мережі спочатку включає інвентаризацію видів, що її складають, та трофічних зв’язків між ними, щоб визначити їхнє положення в мережі з точки зору трофічного рівня. Для цього можна використовувати два допоміжні підходи. Безпосереднє спостереження за харчуванням організмів, особливо через вміст шлунку, та їх ізотопний склад. Перший обмежений організмами достатнього розміру, щоб легко піддатися цьому виду досліджень, і надає лише спеціальну інформацію, але він має перевагу у наданні точної та кількісної інформації про споживані види. І навпаки, другий може бути застосований до будь-якого типу організму, від найменшого до найбільшого, і пропонує інтегрований огляд раціону організмів у часі. Однак він не надає інформації про конкретні види та спожиті кількості. Іншими словами, безпосереднє спостереження забезпечує оцінку трофічних зв'язків між видами та потоку речовин між ними, тоді як ізотопний склад організмів дозволяє зрозуміти трофічний рівень виду та зв'язок мережі.

На основі інформації, отриманої цими двома методами, низка досліджень може бути спрямована на характеристику структури харчової мережі. Перш за все, специфічне різноманіття в межах трофічних рівнів та з точки зору трофічних взаємозв’язків можна вивчити щодо типології мережі, тобто її розміру та її зв’язку, знаючи, що ці різні властивості трофічної мережі часто цитуються як такі, що мають роль у динаміці та стійкості екосистем. Тоді рівновагу з точки зору розподілу та потоку біомаси та енергії між видами, трофічними рівнями або гільдіями можна отримати різними методами (баланс маси чи енергії, зворотний метод) у гіпотезі про рівновагу трофічної мережі. Потім цей звіт дає змогу вирішити різні питання, що стосуються ідентифікації видів, гільдій або ключових відділів, типу контролю, що бере участь ("зверху вниз," знизу вгору "або" осіна талія ")". до ефективності та продуктивності мережі з точки зору біомаси та передачі енергії.

Б. Функціонування харчової мережі: механістичний підхід

Як тільки структура харчової мережі буде встановлена, можна буде розробити більш цілеспрямовані дослідження для з’ясування механізмів, що контролюють цю структуру, та визначення її динаміки. Можна підходити до різних процесів, починаючи від основи харчової павутини і піднімаючись до вищих трофічних рівнів.

Перш за все, можна вивчити вплив абіотичних відділів на структуру харчової мережі, таких як кліматичні, гідродинамічні та біо-гео-хімічні фактори, що суттєво вплине на первинне виробництво та його просторовий розподіл. Далі можна розглянути характер первинного виробництва, щоб визначити відносну важливість фотосинтетичних організмів (донних та пелагічних) та мікробної петлі (бактерії, мікрофлагелати, інфузорії, віруси) у надходженні вуглецю та азоту, а також енергії всередину харчової мережі. Ці знання є важливими для розуміння ефективності передачі речовини та енергії на більш високі трофічні рівні, а отже, і продуктивності та виходу харчової павутини. Дійсно, різні типи первинного виробництва індукують трофічні шляхи різної довжини, мікробна петля загалом передбачає довший трофічний шлях, ніж перенесення "нового" продукування фотосинтезуючих організмів.

Крім того, зв'язок між первинним виробництвом та рештою харчової мережі через первинних споживачів (зоопланктон та донна епіфауна) також частково визначає ефективність передачі речовини та енергії на більш високі трофічні рівні. Дослідження сукупностей видів або домінуючих спільнот, що становлять первинних споживачів, особливо важливе, оскільки вони також впливають на довжину трофічного шляху відповідно до способу їх життя (пелагічні або бентосні рослиноїдні тварини, суспензивоядні тварини, фільтруючі живильники, депозитиворі, детритивори).

Нарешті, слід враховувати взаємозв'язок "хижак-хижак" між споживачами та їх наслідки для структури харчової мережі. Вони формують нову структуру верхньої частини харчової мережі приблизно так само, як індивідуальні особливості визначають демографічну структуру населення, що формується. Визначення характеристик, що визначають відносини видобуток і хижак, було б безперечним активом для розуміння появи структури вищих харчових мереж. Морфологія виду становить очевидний слід. Дослідження вже показали, як раціон деяких риб корелює з їх морфологічними ознаками, головним чином у прісноводних системах. Нещодавній розвиток геометричної морфометрії пропонує ідеальний інструмент для вдосконалення наших знань про трофічну та функціональну екологію морських риб та виявлення морфологічних детермінант взаємовідносин здобич-хижак, зокрема за допомогою алометричних зв'язків. Цей тип стосунків дозволить передбачити здобич, яку споживає той чи інший вид, за цими морфологічними ознаками.

C. Динаміка харчової мережі: теоретичний підхід

На основі знань, накопичених про структуру харчової павутини та механізми, що лежать в її основі, можна дивитись на її динаміку, щоб зрозуміти та передбачити її. Таке дослідження навряд чи можливо без допомоги моделювання. Тоді доступні різні можливості, які залежать, зокрема, від типу розглянутого харчового павутиння.

У разі коротких харчових мереж, тобто кінцевими споживачами яких є невизначені тварини, живильники фільтрів, поїдачі відкладень або сміттєзвалища, можуть бути розроблені "явні" моделі. Ці моделі поєднують динаміку біогеохімічних потоків, динаміку популяцій водоростей та динаміку популяції основного виду споживача (пор. Лист “Екологічне моделювання протоки” Алена Менесгуена) і, отже, дозволяють порівняно вичерпний опис системи та його динаміка. Одне з найсильніших обмежень цього типу моделей полягає в тому, що на даний момент важко передбачити мережі на більш ніж 2 трофічних рівнях з обмеженою кількістю видів для кожного з цих рівнів (кілька видів первинних виробників, один-два види основного споживача).

Потім згадані моделі можуть бути використані для вивчення певної кількості явищ, пов'язаних з динамікою харчової мережі, таких як взаємозв'язок між різноманітністю (конкретні, функціональні або трофічні зв'язки) та біомасою або продуктивністю, взаємозв'язок між різноманітністю та стабільністю харчових продуктів Інтернет та стійкість екосистем до порушень.

D. Взаємодія з продуктами харчування та діяльність людини: прикладний підхід

Після набуття знань про харчову мережу можна обговорювати низку тем, пов’язаних з людською діяльністю. Дійсно, багато видів людської діяльності покладаються або впливають на морські харчові мережі. Серед найважливіших тем ми зазначимо

  • Стійкість риболовлі, яка залежить від продуктивності харчової мережі і яка впливає на неї або безпосередньо на рівні рибних ресурсів, або опосередковано, зокрема через відкидання;
  • Збереження донних спільнот, які становлять важливий зв'язок між первинною продуктивністю та вторинним споживачем та незначною частиною здобичі рибних ресурсів, на які впливає тралювання, видобуток сукупності та встановлення систем рекуперації енергії (вітер, хвиля, струм);
  • Вплив водозборів та річкових ресурсів на харчову мережу, зокрема через надходження поживних речовин та органічних речовин та проблеми евтрофікації;
  • Проблеми хімічного (антропогенні забруднювачі) та біологічного (токсичні водорості) забруднення харчових мереж, що загрожують здоров’ю людей;
  • Морські заповідні території та їх вплив на громади;
  • Вплив зміни клімату на харчову мережу.