INTERANNUAL CHANGES IN THE POPULATION STRUCTURE OF THE MEDITERRANEAN MUSSEL MYTILUS GALLOPROVINCIALIS LAM. IN THE BOTTOM SETTLEMENTS OF THE ODESA REGION, BLACK SEA IN 2005–2020
DOI:
https://doi.org/10.47143/1684-1557/2023.1-2.4Keywords:
Mytilus galloprovincialis, interannual changes, production, viability, sediment type, hydrochemical parameters of the environmentAbstract
The article presents the results of comparative analysis of population characteristics, i.e. biomass and abundance, total annual production, P/B-ratio, survival of the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis Lamarck, 1819 from the benthic assemblages of the open part and the coasts of the Odesa marine region for the period 2005–2020, depending on depth (6–23 m), sediment type (soft-silt, sand, shells, hard-rocks and rocks), hydrochemical parameters of water environment and bottom sediments. The number of mussels in settlements varied from 74 to 5220 specimens per m-2, averaging 1104±131 specimens per m-2, and varies with depth under the influence of the average length of the individual in settlements. The changes of population are affected by seawater transparency, phosphates and heavy metals (e.g. copper and zinc) content in bottom sediments. The mussel biomass is varied from 57,7 gˑm-2 to 17510,0 gˑm-2 on soft substrates, to 28849,7 g∙m-2 on hard substrates, varying over years. The total annual production varies in wide range, from 31.1 gˑm-2 year-1 in silt to 11066 g-m-2 per year-1 in hard substrate, significantly differing by sediment type. The dependence between the annual changes of total annual mussel production on seawater transparency, the content of suspended forms of heavy metals, i.e. copper and nickel in water, nickel in bottom sediments, content of total phosphorus and suspended matter was determined. The regression equation for dependence of total annual mussel production on substrate type was justified. The annual P/B-ratio in mussel settlements in the open part of the Odesa region varied from 0,38 to 1,58, with average of 0,70. The total average weight of the mussel in settlements on different substrate types (silt, sand, shell, stones) varied from 0,277 g to 8,088 g, with an average of 2,822±0,163 g. The parameters of mussel phenotypic structure depend on surface water temperature, salinity and dissolved oxygen content of demersal water layer. To be able to obtain express predictive estimates of mussel viability level in bottom settlements on different substrate types, dependence between viability and average mussel weight were determined.
References
Берлинский Н.А., Попов Ю.И. Формирование придонной гипоксии и сероводорода на шельфе Черного моря. Вісник ХНУ імені В.Н. Каразіна. Серія: Екологія. 2018. Вип. 18. С. 6–13.
Биология северо-западной части Черного моря / Отв. ред. К.А. Виноградов. Киев : Наукова думка, 1967. 268 с.
Варигин А.Ю. Биотические связи в сообществе обрастания Одесского залива Черного моря. Biosystems Diversity. 2018. Т. 26, № 1. С. 24–29.
Гаркавая Г.Л., Богатова Ю.И., Гончаров А.Ю. Гидрохимические исследования. Северо-западная часть Черного моря: биология и экология / под ред. Ю.П. Зайцева, Б.Г. Александрова, Г.Г. Миничевой. Киев : Наукова думка, 2006. С. 59–82.
Говорин И.А., Шацилло Е.И. Формирование фильтрационного потенциала поселений мидий и митилястера в антропогенно преобразованной прибрежной зоне моря. Гидробиологический журнал. 2009. Вып. 45. № 6. С. 3–12.
Говорін І.А., Шацилло Е.І., Нідзвецька Л.М. Накопичення гетеротрофних бактерій мідіями та мітілястерами у прибережних акваторіях південно-західної частини Чорного моря. Біологічні Студії. 2015. Т. 9, № 1. С. 117–124.
Доценко С.А., Подплетна Н.Ф., Секундяк Л.Ю., Павлова О.А. Забруднення донних осадів Одеського району північно-західної частини Чорного моря нафтопродуктами і важкими металами. Український гідро- метеорологічний журнал. 2012. № 10. С. 230–238.
Дятлов С.Е., Подплетная Н.Ф., Запорожец С.А. Изменчивость содержания нефтепродуктов в воде и донных отложениях Одесского региона северо-западной части Черного моря. Вісник Одеського національного університету. Серія: Географія та геологічні науки. 2015. Т. 20, № 1. С. 159–169.
Заика В.Е., Коновалов С.К., Сергеева Н.Г. Локальные и сезонные явления гипоксии на дне севастопольских бухт и их влияние на макробентос. Морской экологический журнал. 2011. № 3, Т. X. С. 15–25.
Зайцев Ю.П., Поликарпов Г.Г. Экологические процессы в критических зонах Черного моря: синтез результатов двух направлений исследований с середины XX до начала XXI веков. Морской экологический журнал. 2002. Т. 1. № 1. С. 33–55.
Одесский регион Черного моря: гидробиология пелагиали и бентали : монография / Л.В. Воробьева, И.И. Кулакова, И.А. Синегуб и др. ; отв. ред. Б.Г. Александров. Одесса, 2017. 324 с.
Северо-западная часть Черного моря: биология и экология / отв. ред. Ю.П. Зайцев, Б.Г. Александров, Г.Г. Миничева. Киев : Наукова думка, 2006. 701 с.
Скарлато О.А. Двустворчатые моллюски умеренных широт западной части Тихого океана. Ленинград : Наука, 1981. 480 с.
Cтадниченко С.В. Косвенные оценки смертности и выживаемости мидий северо-западной части Черного моря. Вісник ОНУ. 2010. Т. 15, вып. 17. С. 82–87.
Стадниченко С.В., Шурова Н.М., Золотарев В.Н. Пространственно-временные изменения популяции мидий Mytilus galloprovincialis Lamarck, 1819 в северо-западной части Черного моря. Биоразнообразие и роль животных в экосистемах : материалы VII Междунар. науч. конф. Днепропетровск, 2013. С. 68–70.
Стадніченко С.В. Популяційна структура мідії Mytilus galloprovincialis з донних поселень в зонах трансформації річкової води північно-західної частини Чорного моря. Морський екологічний журнал. 2022. № 1–2. С. 99–107.
Шурова Н.М. Структурно-функциональная организация популяции мидий Mytilus galloprovincialis Черного моря. Киев : Наукова думка, 2013. 207 с.
Шурова Н.М., Варигин А.Ю., Стадниченко С.В. Изменения популяционных характеристик черноморской мидии в условиях эвтрофирования и гипоксии морских прибрежных вод. Экология моря. 2004. Вып. 65. С. 94–99.
Шурова Н.М., Золотарев В.Н. Анализ фенотипической структуры поселений мидий Черного моря по окраске наружного призматического слоя их раковин. Морской экологический журнал. 2008. Т. 7, № 4. С. 88–97.
Шурова Н.М., Стадниченко С.В. Продукционные свойства мидии Mytilus galloprovincialis северо-западного шельфа Черного моря. Экология моря. 2001. Вып. 56. С. 91–95.
Alexandrov B., Berlinsky N., Bogatova Ju., Bushuev S., Garkavaya G., Zaitsev Yu. The Danube role in the Black Sea contamination. Problems of regional seas 2001: Proceeding of the International symposium on the problems of regional seas. 12–14 May 2001. Istanbul (Turkey) 2001. P. 64–75.
Alexandrov B.G., Zaitsev Yu.P. Black Sea biodiversity in eutrophication conditions. Conservation of the Biological Diversity as a Prerequisite for Sustainable Development in the Black Sea Region / eds. V. Kotlyakov, M. Uppenbrink, V. Metreveli. Dordrecht : Kluver Academic Publ., 1998. P. 221–234.
Azizi G., Akodad M., Baghour M., Layachi M., Moumen A. The use of Mytilus spp. mussels as bioindicators of heavy metal pollution in the coastal environment. Journal of Materials and Environmental Sciences. 2018. Vol. 9, Is. 4. P. 1170–1181.
Bartolomé L., Navarro P., Raposo J.C., Arana G., Zuloaga O., Etxebarria N. et al. Occurrence and distribution of metals in Mussels from the Cantabrian Coast. Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2010. Vol. 59. P. 235–243.
Besada V., Sericano J.L., Schultze F. An assessment of two decades of trace metals monitoring in wild mussels from the North-west Atlantic and Cantabrian coastal areas of Spain, 1991–2011. Environment International. 2014. Vol. 71. P. 1–12.
Çinar M.E., Katağan T., Koçak F., Öztürk B., Ergen Z., Kocatas A. et al. Faunal assemblages of the mussel Mytilus galloprovincialis in and around Alsancak Harbour (Izmir Bay, eastern Mediterranean) with special emphasis on alien species. Journal of Marine Systems. 2008. Vol. 71. P. 1–17.
Dyatlov S.Ye. Heavy metals in Water and Bottom Sediments of Odessa Region of the Black Sea. Journal of Shipping and Ocean Engineering. 2015. Vol. 5. P. 51–58.
Gutierrez J.L., Jones C.G., Strayer D.L., Iribarne O. Mollusks as ecosystems engineers: The role of the shell production in aquatic habitats. Oikos. 2003. Vol. 101. P. 79–90.
Kotta J., Futter M., Kaasik A., Liversage K., Rätsep M., R. Barboza F. et al. Cleaning up seas using blue growth initiatives: Mussel farming for eutrophication control in the Baltic Sea. Science of the total Environment. 2020. Vol. 709. 136144.
Mandich M. Ranked effects of heavy metals on marine bivalves in laboratory mesocosms: a meta-analysis. Marine Pollution Bulletin. 2018. Vol. 131. P. 773–781.
Norling P., Lindegarth M., Lindegarth S., Strand А. Effects of live and post-mortem shell structures of invasive Pacific oysters and native blue mussels on macrofauna and fish. Marine Ecology Progress Series. 2015. Vol. 518. P. 123–138.
Richir J., Gobert S. The effect of size, weight, body compartment, sex and reproductive status on the bioaccumulation of 19 trace elements in rope-grown Mytilus galloprovincialis. Ecological Indicators. 2 014. Vol. 36. P. 33–47.
Stadnichenko S.V., Shurova N.M. Estimating productivity of the Black Sea mussels from their density and biomass. The Black Sea Ecological Problems : International symposium. Odessa, 2000. P. 297–300.
Zaitsev Yu., Mamaev V. Marine biological diversity in the Black Sea. A Study of Change and Decline. New York : United Nations Publications, 1997. Vol. 3. 208 p.
