ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

42
ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ Ι.Σιώκου-Φράγκου ΕΛKΕΘΕ, Ι.ΩΚΕΑΝΟΓΡΑΦΙΑΣ

description

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ. Ι.Σιώκου-Φράγκου ΕΛ K ΕΘΕ , Ι . ΩΚΕΑΝΟΓΡΑΦΙΑΣ. ΕΜΜΕΣΕΣ Φυσιολογία και βιογεωγραφία του βιολογικού περιβάλλοντος Λεία Θηρευτές Ανταγωνιστές για τροφή Συμβιόντες Ασθένειες Παράσιτα. ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΚΛΙΜΑΤΟΣ. ΑΜΕΣΕΣ - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Page 1: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Ι.Σιώκου-Φράγκου ΕΛKΕΘΕ, Ι.ΩΚΕΑΝΟΓΡΑΦΙΑΣ

Page 2: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΚΛΙΜΑΤΟΣ

ΑΜΕΣΕΣ• Φυσιολογία, ζωτικοί

ρυθμοί (αναπαραγωγής, ανάπτυξης, κατανάλωσης τροφής, αναπνοής κλ.π)

• φαινολογία=εποχικός κύκλος

• Βιογεωγραφία: εύρος εξάπλωσης

ΕΜΜΕΣΕΣΦυσιολογία και βιογεωγραφία του βιολογικού περιβάλλοντος•Λεία•Θηρευτές•Ανταγωνιστές για τροφή•Συμβιόντες•Ασθένειες•Παράσιτα

Page 3: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Θερμοκρασία ατμόσφαιρας

ΔCO2

ΑΜΕΣΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ

Σύνθεση βιοκοινωνιών

Θερμοκρασία θάλασσας

Διεύθυνση, Ταχύτ.ανέμου

Κάλυψη πάγου

ΒροχοπτώσειςΠαροχή ποταμ. Αλατότητα

Ρεύματα

Βιογεωγραφία

ΕποχικέςΔιαχρονικές μεταβολές

ΔυναμικήΠληθυσμών

Φυσιολογία

PH θαλασ

Σύνθεση βιοκοινωνιών

Φως

Page 4: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Παραγωγή ειδών-αφθονία

ΑΜΕΣΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣΜέσω επιδράσεων στην υδρολογία-κυκλοφορία

Ενδιατήματα διαχείμανσηςe.g. C.finmarchicus

Στρωμάτωση

Κατακόρυφη ανάμειξη

Οξυγόνωση νερού και πυθμέναΒαλτική, Μαύρη θάλασσα

Ρεύματα Αλατότητα

Κατανομή πλαγκτούψαριών Βενθικές βιοκοινωνίες

Θερμοκρασία ατμόσφαιρας

Page 5: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ- ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ (Βιογεωγραφία)

Σημαντικές βιογεωγραφικές μετατοπίσεις όλων των συναθροίσεων κωπηπόδων

Εξάπλωση προς βορρά κατά 10° γεωγραφικού πλάτους, των θερμόφιλων ειδών, παράλληλα με τη μείωση του αριθμού των ψυχρόφιλων ειδών

Συσχέτιση με μεταβολές Θερμοκρασίας Β.Ημισφαιρίου και ΝΑΟ

Μέσος αριθμός ειδών ανά συνάθροιση

Beaugrand et al.,2002

Page 6: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Pseudo-oceanic temperate species (Centropages typicus, C.helgolandicus, Rhincalanus nasutus, Candacia armata)

Page 7: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Penilia avirostris

θερμοεύκρατο-υποτροπικό Εξάπλωση στη Βόρειο θάλασσα.

Φθινόπωρο 1999- εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, μεγάλος πληθυσμός της Penilia. Μετά το 1999 η Penilia είναι χαρακτηριστικό είδος της φθινοπωρινής βιοκοινωνίας 2002-03: αυξημένη αφθονία της Penilia, αύξηση της φθινοπωρινής θερμοκρασίας (Johns et al., 2005)

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ- ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Page 8: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Μείωση κατά 70 % της βιομάζας, με σημαντικές επιπτώσεις στους θηρευτές τους.

Βόρειος θάλασσαΜεταβολή της βιομάζας του κωπηπόδου Calanus finmarchicus

Τα θερμόφιλα είδη δεν αναπτύσσουν τόσο μεγάλους πληθυσμούς όσο τα ψυχρόφιλα είδηΜείωση της συνολικής βιομάζας του ζωοπλαγκτούΜείωση διαθεσιμότητας τροφής στις προνύμφες ψαριών

Επιπτώσεις αύξησης θερμοκρασίας

Page 9: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Επιπτώσεις στις εποχικές διακυμάνσεις (φαινολογία)

Μεταβολή της αφθονίας και του εποχικού κύκλου των κυρίαρχων ειδών του Calanus C.helgolandicus= θερμόφιλο C.finmarchicus =ψυχρόφιλο

Αντικατάσταση του ψυχρόφιλου από το θερμόφιλο μετά το 1980. Το ψυχρόφιλο έχει μέγιστο την άνοιξη. Το θερμόφιλο έχει μέγιστη αφθονία το καλοκαίρι-φθινόπωρο αλλά η παρουσία του εξαπλώθηκε και το χειμώνα-άνοιξη

Ομως τα τελευταία χρόνια η συνολική αφθονία των Calanus εμφανίζει μέγιστες τιμές στο τέλος καλοκαιριού αντί την άνοιξη

Page 10: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Η επιτυχία «στρατολόγησης» (recruitment) των ανωτέρων τροφικών επιπέδων εξαρτάται σημαντικά από το ταίριασμα τους με την πλαγκτονική παραγωγήΟι προνύμφες μπακαλιάρου περιμένουν να τραφούν με Calanus την άνοιξη. Ομως μετά το 1980, το μέγιστο αφθονίας Calanus σημειώνεται στο τέλος καλοκαιριού με συνέπεια τη μείωση του μπακαλιάρου.

Βόρειος θάλασσα

Beaugrand et al.,2003

Επίδραση στο ζωοπλαγκτόν- λεία ιχθυοπλαγκτού

Page 11: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Phyllorhiza punctata (Ειρηνικος)

Rhopilema nomadica (Ερυθρα θ.)Σκυφομεδουσες

ΜεσόγειοςΑλλόχθονα είδη 12 είδη κωπηπόδων, κυρίως στη Λεβαντίνη, 2 σε ελληνικά νερά, Λίγες μελέτες, έλλειψη γνώσεων ταξινομικής

Περιορισμός κατανομής ειδώνΕιδη ψυχρόφιλα, boreal relict species e.g Pseudocalanus elongatus στην Αδριατική και ΒΑ Αιγάιο

Page 12: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Εποχικός κύκλος των μεροπλαγκτονικών προνυμφών. Ευαισθησία του μεροπλαγκτού στη θερμοκρασία

Εποχικός κύκλος 1990-2000 4-5 εβδομάδες νωρίτερα από το μ.ο. όλων των ετών. Σχέση με χειμωνιάτικη θερμοκρασία θάλασσας και ΝΑΟ

Παρόμοιες αλλαγές και για προνύμφες εχινοδέρμων

Σημασία για τις βενθικές βιοκοινωνίες

(Edwards & Richardson, 2002).

Επιπτώσεις στις εποχικές διακυμάνσεις φαινολογία

Page 13: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Ψυχρόφιλη βιοκοινωνία 1960sΘερμόφιλη 1990s.Πιο φανερές αλλαγές: τέλος 1970s και τέλος 1980s. Αλλαγές συσχετίζονται με ανωμαλίες στο κλίμα των ωκεανών . Μετά το 1990, η πλαγκτονική βιοκοινωνία παρέμεινε θερμόφιλη, χαρακτηριζόμενη από πολλά θερμο-εύκρατα/ υποτροπικά είδη

Saphos, 2003

Επίδραση στη ποικιλότητα και σύνθεση βιοκοινωνιών «REGIME SHIFTS» Τροπή καθεστώτοςΒόρειος θάλασσα

Γενικά σημειώθηκε αύξηση της ποικιλότητας σε είδη στη Βόρειο θάλασσα, σχετιζόμενη με την αύξηση θερμοκρασίας- Εμφάνιση εξωτικών ειδών. Αλλά για την παραγωγή ψαριών αυτό μπορεί να είναι καταστροφικό καθώς ποικιλότητα/παραγωγή έχουν αντίστροφη σχέση.

Cold state

Warm state

Page 14: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Επίδραση θερμοκρασίας σε διαχρονικές διακυμάνσεις- τροφικό πλέγμα

Θάλασσα Λιγουρίας: Κλίμα Β.Ατλαντικού και ζωοπλαγκτόν

Θερμοκρασίαθάλασσας

Ζελατινοειδή(Σιφωνοφόρα, Μέδουσες, Κτενοφόρα)

Κωπήποδα

Συσχέτιση μεταξύ Θερμοκρασίας και ζελατινοειδών: μεγάλη αφθονία ευνοείται από υψηλή θερμοκρασία και ξηρές συνθήκεςΥψηλή αφθονία ζελατινοειδών, μείωση των κωπηπόδων, θηρευτές-λεία. Πιθανές αλλαγές στο τροφικό πλέγμα, σχέση με την κυριαρχία μικρών ειδών φυτοπλαγκτού-μαστιγωτών

Κλίμα Β.ΑτλαντικούΤοπικό κλιμασυγχρονισμός

(Molinero et al., 2005)

Page 15: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

SESAME

Mallorca: influence by NAO Villefranche

Napoli Saronikos: influence by EA/WR

Differences in the variability among areas

Berline et al. in press

Page 16: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Years

ano.

lt

-40

4Cumulative Sum-Temperature

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

1990 1995 2000

1418

22

Time series-Temperature

Years

Tem

pera

ture

+

+

++

++++

++

++

++

++++

++

++

+

+

++

++

++

++

++

++

++

++

++++++++

+++++

+

+

+

++

++++

++

++

++O

OO

OO

OO

O O OO O O

O O OO

1987 1990 1993 1996 1999 2002

Years

NO

3 an

omal

ies

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

Annual Anomalies-NO3

1987 1990 1993 1996 1999 2002

Years

Chl

a an

omal

ies

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

Annual Anomalies-Chla

Years

ano.

lt

-8-6

-4-2

0

Cumulative Sum-Copepoda

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Yearsan

o.lt

-25

-20

-15

-10

-50

Cumulative Sum-Appendicularia

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Years

ano.

lt

-12

-10

-8-6

-4-2

0Cumulative Sum-Chaetognatha

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Years

ano.

lt

-15

-10

-50

5

Cumulative Sum-Cladocera

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Years

ano.

lt

-15

-10

-50

Cumulative Sum-Doliolidae

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Saronikos

1987 1990 1993 1996 1999 2002

Years

Abu

ndan

ce a

nom

alie

s

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

Annual Anomalies-Abundance

Years

ano.

lt

-10

-8-6

-4-2

0

Cumulative Sum-Abundance

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

NO3: 1997

Chla=1998

Zoo abun=1992-93

Zoo groups=1992-95Zoo abund=1992-93

Page 17: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Effects on the medusae+ctenophores interannual variability

Linear regressions of scyphomedusa abundance and NAO (Dec-March)

Aurelia aurita (E Scotland)

Cyanea lamarckii (W Denmark)

Lynam et al., 2004

For 11 species (sub-tropical to subarctic) warm temperatures are related to large population size. But effects on species life cycle (polyps-medusa) and rates should be considered e.g. Greater and rapid production of medusae from polyps at warmer temperature.Π.χ. Πρωιμη εμφάνιση της Cotylorhiza στο Αιγαίο τον Ιούλιο 2007 λόγω μικρών καυσώνων τον Ιούνιο?

Review by Purcell, 2005

Oι διακυμάνσεις των πληθυσμών τους έχουν συσχετισθεί με το κλίμα.Μερικοί επιστήμονες υποστηρίζουν ότι οι εμφανίσεις αυτές θα αυξηθούν στο μέλλον εις βάρος των πληθυσμών των ψαριών, των οποίων είναι ανταγωνιστές για την τροφή, αλλά και καταναλωτές των νεαρών ψαριών.

Page 18: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Μεγάλοι πληθυσμοί μεδουσών

Β. Αδριατική Ανάλυση δεδομένων αφθονίας Pelagia 50 χρόνια Σχέση με α) μεταφορά ατόμων προς Βορρά μέσω ρευμάτων (συνθήκες υδροκλιματικές π.χ. ΕΜΤ

β) με τροφικές συνθήκες στην περιοχή ευνοικές για ανάπτυξη και αναπαραγωγή.

Wavelet analysis: περιοδικότητα εμφάνισης έχει συρρικνωθεί τις τελευταίες δεκαετίες και έχει αυξηθεί η εμφάνιση φαινομένων μεγάλων πληθυσμών, ιδιαίτερα των A. aurita and R. pulmo.

Περιοδικότητα 10 years (οπως και Δ.μεσόγειο), 2.5 years, 8–14 mo, and 8 mο.

A.aurita C.tuberculata

Page 19: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Επίδραση της έκτασης πάγου Διαχρονικές μεταβολές των ευφαυσεωδών (krill) και σαλπών στο Νότιο Ωκεανό

Σημαντική μείωση της αφθονίας των Ευφαυσεωδών μετά το 1970Αύξηση SST, μείωση της έκτασης πάγου, μείωση των φυκών πάνω στον πάγο (τροφή των ευφαυσεωδών)

Αύξηση της αφθονίας των σαλπών μετά τη μείωση των ευφαυσεωδών επειδή δεν υπάρχει ανταγωνισμός για το φυτοπλαγκτόν Κυριαρχία των σαλπών μπορεί να επιδράσει στην τροφική δομή του οικοσυστήματος

Atkinson et al., 2004

Page 20: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Επίδραση αύξησης του CO2 – Οξύνιση ωκεανών

Orr et al., Nature 2005

Αύξηση CO2

Μείωση pH

• Επιτάχυνση της διάλυσης των ασβεστολιθικών κελυφών θαλάσσιων οργανισμών

• Ελάττωση των ρυθμών ασβεστοποίησης κοραλλιών και φυκών-το κέλυφο τους γίνεται ευθρυπτο

Κοκκολιθοφόρα, Κοκκολιθοφόρα, Τρηματοφόρα, Μαλάκια, Τρηματοφόρα, Μαλάκια, Εχινόδερμα, ΚοράλλιαΕχινόδερμα, Κοράλλια

Κυριαρχούν στη ροή εξαγωγής CaCO3 και οργανικού άνθρακαΣημαντικό ρόλο στα θαλάσσια οικοσυστήματα

Ελάττωση των συγκεντρώσεων των ιόντων CO3

Page 21: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

ΕΜΜΕΣΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ A) Επιδράσεις στη λεία, στους θηρευτές, στους συμβιόντες (βιογεωγραφία, εποχική κατανομή, δυναμική πληθυσμών,βιοκοινωνίες)

Βακτήρια, Φυτοπλαγκτόν Μικροζωοπλαγκτόν

Μεσοζωοπλαγκτόν

Ψάρια, πουλιά, θηλαστικά

Διατροφή

Τύρβηανάμειξη ΤΡΟΦΙΚΑ ΠΛΕΓΜΑΤΑ

ΒΓΧ κύκλοι

UV

PHΦως

ΔCO2Θερμοκρασία ατμοσφαιρας

Θερμοκρασίαθάλασσας

Ταχυτ.Διευθ.ανέμου

Παγοκάλυψη

ΒροχήΠαροχή ποτ. Αλατότητα

Ρεύματα Βακτήρια, Φυτο-, Μειοβένθος

Μακροβένθος

Ψάρια, πουλιά, θηλαστικά

«Ταίριασμα ήΜη ταίριασμα»Match orMismatch

Συμβιόντες

Page 22: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Match-mismatchΤο φθινοπωρινό μέγιστο του φυτοπλαγκτού μετατοπίσθηκε νωρίτερα στο καλοκαίρι κατά 4-6 εβδομάδεςΣημαντική συσχέτιση μεταξύ ομάδων φυτοπλαγκτού και SST άνοιξηςΓια τα είδη πλαγκτού που επηρεάζονται από τη θερμοκρασία για ανάπτυξη και αναπαραγωγή, ο εποχικός κύκλος είναι πιο πρώϊμος.

Δεν ανταποκρίνονται όλα τα είδη κατά τον ίδιο τρόπο στην κλιματική αλλαγή, και ετσι οδηγούνται πιθανόν σε mismatch μεταξύ φυτο- και ζωοπλαγκτούEdwards & Richardson, 2004)

Επίδραση στο φυτοπλαγκτόν- λεία του ζωοπλαγκτού

Αλλαγή στο χρόνο του εποχικού μεγίστου (μήνες) στην περίοδο 1958-2002 (Ψ) σε σχέση με το εποχικό τους μέγιστο το 1958 (Χ).

Early

Late

Page 23: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Πιθανή τροπή καθεστώτος στο Β.Ατλανικό- προς το τέλος 1980s.

Holliday & Reid, 2001; Reid et al., 2001

Επίδραση των αλλαγών θερμοκρασίας στο πελαγικό τροφικό πλέγμα

Μεταβλητότητα των βιολογικών δεικτών και του ΝΑΟ –Βόρειος θάλασσα

Page 24: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

B) Επίδραση στην υδρολογία-κυκλοφορία

ΑτμοσφαιρικήΘερμοκρασία

ΔCO2Θερμοκρασία θάλασσας

ΒροχόπτωσηΠοτάμια Αλατότητα

μέτωπα αναβλύσειςκυκλώνες

ΕΜΜΕΣΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ

Ρεύματα

Φυτοπλαγκτόν Μικροβιακός βρόγχος

Μεσοζωοπλαγκτόν Δομή, λειτουργία τροφικών πλεγμάτων

Ταχ.+διευθ.ανέμου

Στρωμάτωση

Διαθεσιμοτητα θρεπτ. (ΒΓΧ κυκλοι)

Page 25: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Επίδραση κλίματος στη στρωμάτωση νερού και ακολούθως στο ζωοπλαγκτό ΒΔ. Ειρηνικός (Oyashio region)

Chiba et al., 2006 Total zooplankton wet weight (mgm3; May–July mean) (a) and the Pacific Decadal Oscillation (PDO) (b) The solid line indicates the 10-year running mean.

Page 26: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Interannual variation in the monthly normalized sea surface salinity (SSS); sea surface temperature (SST); and mixed layer depth (MLD). The shaded area indicates a positive anomaly

SSSal SSTem Mixed Layer Depth

W-S SumW-S Sum W-S Sum

Climate shift (PDO)

Climate shift Arctic Osc.

Pacific Decadal OscillationArctic Oscillation

1975-1985Wint-spr=LowS,T, Deep MixSummer=HighS,T, Strat

1985-1995Wint-spr=High S,T ,shalMixSummer=Low S,T WeakStr

1965-1975Win-spr=HighS,T, ShalMixSummer=Low S,T,WeakStr

Page 27: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

1990s shift: ζεστός χειμώνας-πρώϊμο ανοιξ.μεγιστο. Ψυχρό καλοκαίρι (χαλαρή στρωμάτωση) επιμήκυνση της παραγωγικής περιόδου.

Υπερετήσιες διακυμάνσεις των βιοκοινωνιών κωπηπόδων

1975 shift: κρύος χειμώνας-καθυστέρηση ανοιξ.μεγίστου. Ζεστό καλοκαίρι- πρώϊμο μέγιστο της βιοκ.άνοιξης-καλοκαιριού, έντονη στρωμάτωση το καλοκαίρι, μειωμένη παραγωγή

Spring Spring-Summer Summer Autumn

Month

Nor

mal

. Zoo

pl.a

bund

Page 28: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Υποθετικό διάγραμμα μηχανισμών της επίδρασης κλιματικών μεταβολών στην παραγωγή ζωοπλαγκτού

Chiba et al., 2006

Υπερετήσια και εποχική μεταβλητότητα ΘερμοκρασίαΑλατότητα ΣτρωμάτωσηΦωςBloom φυτοπλαγκτού

Διακυμάνσεις ζωοπλαγκτού

Page 29: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Υπάρχει συγχρονισμός των αλλαγών των ζωοπλαγκτονικών βιοκοινωνιών ?

Μεγάλες αλλαγές (regime shifts) στην παραγωγικότητα ενός συστήματος -Εγκαιρη διαπιστωση για ενημέρωση διαχειριστών αλιευμάτων

Β.Ειρηνικός

Β.Ατλαντικός

Page 30: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Τι χρειαζόμαστε ?

Βασεις δεδομένων ιστορικών δεδομένων Σώσιμο δεδομένων (SESAME)Προσβάσιμες βάσεις δεδομένωνΑνάλυση επιλεγμένων δειγμα΄τωνIntercalibration των μεθόδων δειγματοληψίας και

ανάλυσης (SESAME)Ανάπτυξη και διάδοση κοινών στατιστικών μεθόδων Μεγαλύτερη έμφαση στις συγκρίσεις μεταξύ περιοχών

μκαι ειδών για τον κύκλο ζωής. Δημοσίευση των αποτελεσμάτων προγραμμάτων

παρακολούθησης πλαγκτού Διεπιστημονικές έρευνες για επίδραση κλίματος Βελτίωση οικολογικών μοντέλων και σύζευξη με μοντέλα

πληθυσμών ζωοπλαγκτού.

Page 31: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

EUR-OCEANS Consortium follow-up of the EUR-OCEANS Network of Excellence

Aim: Building scenarios for marine ecosystems under anthropogenic and natural forcings

Objectives are to facilitate and promote:— (1) top-level scientific research on the impacts of anthropogenic and natural forcings on ocean ecosystems, fostering collaborations across the European Research Area;— (2) the optimal use of any shared technical infrastructures and scientific facilities; — (3) activities to spread excellence, such as the training of scientific personnel and students, or knowledge dissemination towards the general public and socio-economic users.

The Consortium was created for a renewable term of four years (2009-2012). It relies on an agreement between, and on in-cash and in kindcontributions from its member organizations.

The Institut de Recherche pour le Developpement (IRD, France): scientificcoordination and hosts the Project Office for the first two years

Page 32: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Core members 25Denmark: DTU AquaEstonia: MEIFrance: CLS, Ifremer, INSU, CNRS, IRDOcιanopolis, UBO, UnivMed, UPMCGermany: AWI, UniHB, UniHHGreece: HCMRItaly: CNR, CoNISMa, OGS, SZNNorway: NTNUPoland: IO PASSpain: AZTIUK: BAS, NOCS, PML

Invited members 3Morocco: INRHSouth Africa: UCTSpain: ULPGC

A Council comprising all the 'core' (paying) members is responsible for the strategic development of the Consortium. It votes the activity plan, the budget and membership changes. Min contribution=5000 euros

Page 33: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

The Consortium periodically launches calls for EUR-OCEANS'Flagships', 'Foresight Workshops' and Conferences, on which it focuses most of itsresources.

EUR-OCEANS 'Flagships' are awarded for a period of one or two years, to the organization (or cluster of the latter) which coordinates the Joint Programme of Activities (JPA) of a set of institutes/universities acting together to allow significant advances on an important topic of marine science. EUR-OCEANS co-funds the JPA, which includes such activities as the writing of papers, workshops, summer schools, conferences.

EUR-OCEANS 'Foresight workshops' (FSW) focus on emerging and important topicsin marine ecosystem studies, which address EUR-OCEANS scientific themes or prioritiesand require European-wide coordination, with the purpose of establishing a scientificvision or a roadmap at the scale of a decade. Foresight workshops may notably be used,upstream of flagships or conferences, to pave the way for EUR-OCEANS calls.

EUR-OCEANS Conferences leave ample room for discussion and address important'hot' topics requiring pluridisciplinary approaches.

EUR-OCEANS also prolongs the efforts of the NoE in matters of training (advanced courses, PhD networks), shared facilities, networked databases, knowledge transfer and outreach (notably through the pursuit of the 'fact sheets' series that the NoE launched).

EUR-OCEANS tools and activities

Page 34: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

2010 Foresight Workshops

1. Climate Impacts on Oceanic Top Predators (CLIOTOP) into the future – Building scenarios for oceanic ecosystems in the XXI Century.

UNESCO, Paris, 8-11 February 2010 (led by IRD and CLS).

2. Comparative analysis of European marine ecosystem reorganizations – a large scale approach to develop the basis for an ecosystem-based management of marine resources. Hamburg, 2010 (led by UniHH).

3. Rapid change in polar ecosystems. Cambridge or Bremerhaven, 2010 (led by BAS and AWI).

Page 35: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

2010 (2-year) Flagships

1. Toward AN eddying Global Green Ocean "from TWISTED to TANGGO".Flagship institutions: UPMC and NOCS.

EO flagship support concentrates on the "Impact of submesoscale on particulate export" component of the larger TANGGO project.

2. Developing seasonal and spatial foodweb models through novel statistical modelling tools for constructing scenarios under future global change (EcoScenarios).

Flagship institutions: UniHH and Oslo University.

Page 36: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

1. The next big climate challenge: influence of meso- and sub-mesoscale ocean dynamics on the global carbon cycle and marine ecosystems

hosted by the cluster of excellence Europôle Mer. 30 May–3 June 2010 Centre de la Mer, Aber Wrac’h, Pascal Rivière (LEMAR/UBO)

2 Integration of Biogeochemistry and Ecosystems: Comparison across Regional Programs - IMBIZO II

with IMBER and BAS; hosted by HCMR, 10-14 October 2010 Crete, Greece http://imbizo-2010.confmanager.com/

3. EUR-OCEANS Conference (or workshop) on Indicators for an ecosystem-based fisheries management (EBFM) late 2010

venue to be determined

Conferences

Page 37: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Call for 'foresight workshops'

In 2010, EUR-OCEANS will fund up to five FWS (15,000 € each at most).

Proposals focusing on the following topics :(1) Scenarios of ecosystem responses to global change (goal: an increased contribution of the marine community to the 5th and following IPCC Assessment Reports).(2) Interannual to interdecadal variability (goal: by focusing on observation and data, fill the gap that exists between studies made at temporal scales of weeks to seasons on the one hand, and at paleo, secular or millennial time scales on the other hand).(3) Functional genomics, proteomics and marine ecology (goal: use available data towards the comprehension of ecosystem functions and responses to global change).

application deadline: 25 April 2010 / call results: 25 May 2010workshops: to be preferably held in 2010

http://www.eur-oceans.net/

Page 38: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ
Page 39: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Oguz et al. (2006): κλιματικές αλλαγές επέδρασαν σε θρεπτικά, φυτο-, ζωοπλαγκτόν, πληθυσμοί ψαριών

Ψυχροί-ξηροί χειμώνες στο 1ο μισό δεκαετίας, αλλαγή σε ήπιους χειμώνες στο 2ο μισό.

Χρονιές ψυχρών (ήπιων) χειμώνων αντιστοιχούν σε αύξηση (μείωση) θρεπτικών και Η2S, βιομ.φυτοπλαγκτού. Η μεταβλητότητα αυτή φαίνεται να εξαρτάται από ΝΑΟ και άλλους κλιματικούς δείκτες Ευρασίας

Page 40: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Κατανομή του “εξωτικού νότιου” κωπηπόδου Metridia pseudopacifica: αύξηση μετά το El-Nino

Επίδραση του El-Nino (1997-1998) στο ζωοπλαγκτόνBritish Columbia.

Mackas & Galbraith, 2002

Απρ/Μαϊος Ιουλ/Αυγ Σεπ/Οκτ

Η ομάδα των «βόρειων» κωπηπόδων (Calanus marshallae, Pseudocalanus mimus, Acartia longiremis) ήταν πολύ λιγότερα το 1997–1998 (αύξηση θερμοκρασίας) παρά το 1979–1991

ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ

Page 41: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Επίδραση της αλλαγής κλίματος στο ζωοπλαγκτόν περιοχών με αναβλύσεις

Marinovic et al., 2002Monterey Bay coastal upwelling system 1997-1999

El Nino= Μείωση αφθονίας ζωοπλαγκτού και ευφαυσεωδών. Είδη θερμο-εύκρατα (από το νότο)La Nina= Ανάκαμψη του ζωοπλαγκτού και ευφαυσεωδών. Τυπική βιοκοινωνία ψυχρο-εύκρατη

El Nino La NinaDisplvol

El Nino La Nina

Τ

Δει

κτης

upw

ellin

g

Page 42: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΤΟ ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Cotylorhiza tuberculata

Η μέδουσα Cotylorhiza tuberculata εμφανίζεται μαζικά στις ελληνικές θάλασσες τον Αύγουστο-Σεπτέμβριο.Το 2007 οι πληθυσμοί της εμφανίσθηκαν από τον Ιούλιο και η πρώϊμη εμφάνιση πιθανόν να οφείλεται στις προηγηθείσες ζεστές ημέρες του Ιουνίου.Πειράματα (SESAME-Ισπανία): πρώϊμη ανάπτυξη του είδους με αύξηση της θερμοκρασίας