Piilevät mikropaleontologisena proksina ja niiden vuodenaikainen sukkessio jääpeitteisellä Itämerellä
Title: | Piilevät mikropaleontologisena proksina ja niiden vuodenaikainen sukkessio jääpeitteisellä Itämerellä |
Author(s): | Railo, Sohvi |
Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Science |
Degree program: | Master's Programme in Geology and Geophysics |
Specialisation: | Palaeontology and Global Change |
Language: | Finnish |
Acceptance year: | 2023 |
Abstract: |
Käynnissä oleva ilmastonmuutos vaikuttaa vahvasti pohjoisten alueiden meriekosysteemeihin, joissa etenkin merijäällä on tärkeä osa. Ilmastonmuutoksen aiheuttamat muutokset esimerkiksi merenpinnan lämpötilassa tai merijääjakson pituudessa vaikuttavat perustuottajien yhteisön koostumukseen, joka puolestaan muuttaa ekosysteemin rakennetta sekä luonnon kiertoa, jonka vaikutus ulottuu ihmiseen asti. Tutkimalla menneitä ympäristöjä saadaan tietoa tulevien muutosten vaikutuksista sekä työkaluja niiden hillitsemiseksi.
Piileviä käytetään yleisesti mikropaleontologiassa sekä paleoekologiassa indikaattoreina menneistä ympäristöolosuhteista ja ne ovatkin tärkeitä prokseja menneiden ympäristöjen ja ilmastojen tutkimuksessa. Ymmärtääksemme paremmin menneitä ja sen avulla myös tulevia muutoksia ympäristössä ja ilmastossa, on tutkittava sedimentteihin kerrostuneiden mikrofossiilien lisäksi myös nykyisten lajien suhdetta ympäristöolosuhteisiin.
Itämerellä vuodenajat säätelevät voimakkaasti ympäristöolosuhteita, joka näkyy myös piileväyhteisön koostumuksessa ja voi näin vaikuttaa sedimenttiaineistosta tehtäviin päätelmiin. Tästä huolimatta vuodenaikaisen sukkession vaikutusta on tutkittu vasta vähän. Tässä tutkielmassa selvitetään nykyisen piileväyhteisön koostumusta ja sen yhteyttä ympäristöolosuhteisiin eri vuodenaikoina.
Suomenlahdella sijaitsevan Tvärminnen Storfjärdenin lahdella seurattiin aineksen kerääntymistä ja piilevien sukkessiota yhden vuoden ajan (10/2012-10/2013) sedimenttikeräimellä kerätystä aineistosta käyttämällä piileväanalyysia. Tutkimuksessa selvisi uutta tietoa Itämerellä yleisenä tavattavien piilevien ekologiasta sekä sukkessiosta. Aineistossa oli selvästi havaittavissa vuodenaikaista sukkessiota, jossa piilevä lajisto jakautui pääosin talven- ja alkukevään, kevään sekä syksyn lajistoon. Talven lajisto koostui jäälajeista, kuten Itämerellä yleisenä esiintyvästä Pauliella taeniatasta, sekä kylmään veteen liitetystä Thalassiosira levanderista. Pauliella taeniatan osuus lajistosta oli odotettua pienempi, joka saattaa liittyä ympäristön muuttumisen aiheuttamaan pitkäaikaiseen trendiin. Talven keskeiseen lajistoon kuului lisäksi eräs Chaetoceros -ryhmän laji sekä Itämerellä vähemmän yleinen Stauroneis radissonii. Jäälajit kukkivat jäiden sulamisen aikaan ja uudelleen kevään kukinnassa. Thalassiosira levanderi esiintyi puolestaan lähes koko vuoden, mutta kukinta puhkesi todennäköisesti kevättalven optimaalisten olosuhteiden ja vähäisen kilpailun myötä. Kevätkukinnassa hallitsevia lajeja olivat Itämerellä yleisesti keväällä kukkivat Skeletonema marinoi sekä Diatoma moniliformis; jälkimmäinen on sekä benttisessä että planktisessa ympäristössä esiintyvä piilevä, joka kukki Storjärdenillä planktonisena toukokuussa. Kesäkauden aikana piilevien määrä oli suhteellisen vähäinen, mutta nousi uudelleen syksyllä pienten sentristen lajien ryhmän (sis. Cyclotella Choctawhatcheeana, Cyclotella atomus, Minidiscus proschkinae) aloittaessa syyskukintonsa sameuden ja ravinteiden määrän noustessa.
Ongoing climate change alters Northern marine ecosystems, where annual sea-ice cover has a significant role. Changes caused by climate change, such as sea surface temperature and sea-ice season, affect the composition of the community of primary producers. Primary producers have an important role in the ecosystems and biological and geological cycle, and a slight change in their community can have a significant impact on the marine system. Past environments provide important information on the effects of future changes in the environment and climate as well as tools to control them.
Diatoms are commonly used in micropaleontology and paleoecology as an indicator for past environmental conditions and are therefore important proxies for paleoenvironments and climates. To better understand the past and future changes in the environment and climate, it is important to study not only microfossils in the sediments but also the relationship of modern diatoms to environmental factors. In the Baltic Sea, seasons strongly regulate the environmental conditions, which are reflected in the diatom community. Different seasons are represented by diatoms adapted to different conditions, which could lead to misrepresentation of environmental conditions if seasonal patterns are not recognized. In this master’s thesis, modern diatom seasonal succession is studied, as well as the role of environmental factors on diatom species over one year period.
A sediment trap was used to monitor seasonal diatom succession and sediment vertical flux in Tvärminne Storfjärden, Gulf of Finland between 2012–2013. New information was discovered on the ecology and succession of common diatom species in the Baltic Sea. Data shows a clear succession according to the season as diatom community evolved to represent winter and early spring community, late spring community and autumn community. In winter the diatom community consists mainly of sea-ice species such as Pauliella taeniata and cold-water species Thalassiosira levanderi. The role of Pauliella taeniata was smaller than expected, possibly due to long-term decreasing trend associated with changing environment. Other central species were sea-ice related Stauroneis radissonii and a species belonging to Chaetoceros group. Sea-ice species formed a bloom around sea-ice melt and again during the spring bloom. In contrast to sea-ice species Thalassiosira levanderi formed a bloom only in the early spring, although it was present throughout the year. The bloom was probably initiated by optimal environmental conditions and lack of competition. Dominant species during spring bloom were common spring species in the Baltic Sea Skeletonema marinoi and Diatoma moniliformis. The latter occurs in benthic and planktic environments that were discovered blooming in planktic on spring blooms in May of 2013. In summer diatoms were relatively scarce, but a group of small centric species (including Cyclotella Choctawhatcheeana, Cyclotella atomus, Minidiscus proschkinae) formed massive autumn blooms as turbidity and nutrient concentrations increased in September and August.
|
Keyword(s): | piilevät vuodenaikainen sukkessio mikrofossiili proksi sedimenttikeräin Itämeri Suomenlahti |
Files in this item
Files | Size | Format | View |
---|---|---|---|
Railo_Sohvi_maisterintukielma_2023.pdf | 1.890Mb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Science [3896]