Multi-Year Study of Phytoplankton Population in the Dnistrovskiy Estuary in Summer (2003-2018)

Authors

  • Н. В. Дерезюк Odessa National I. I. Mechnikov University, Odessa, Ukraine, Ukraine

Keywords:

biodiversity, Shannon index, biomass, blooms, water quality

Abstract

Purpose. Comparison of multi-year data on species composition, biodiversity and quantitative variables of phytoplankton that developed in the Dnistrovskiy Estuary every summer. Particular attention was focused on the development of potentially dangerous (toxic) species, which can deteriorate quality of water and threaten hydrobionts’ existence. Methods. The data used in the phytoplankton study have been collected from 22 stations in the Dnistrovskiy Estuary (456 samples). Phytoplankton sampling and analyses were carried out using standard methodologies. Nageotta и Sedgewick cameras (0,05 and 1 ml) were applied to count cell number. The samples were preserved using formalin. HUND-H600 and OLIMPUS-BH2 microscopes were used for sample analyses. Classification of microalgae and Cyanobacteria was done according to the standards of the international database. Results. The total number of species registered during 16 years exceeded 445 (13 taxa) out of which 54 are generally classified as potentially harmful species (genera Dolichospermum, Aphanizomenon, Microcystis, Cyclotella, Pseudo-nitzschia, Peridinium, Prorocentrum etc.). Minimum record of species number within 4 main taxa was in 2004 and 2016. Maximum number of species of Chlorophyta (75) was observed in 2012, and maximum of Bacillariophyta (53), Dinophyta (19) and Cyanobacteria (33) was in 2014. Northern and middle part of the estuary had the highest species diversity (Shannon index = 4.6 – 4.4 bit∙cells-1) i.e. the areas where flora of various geneses mixed. Over the years, number of species and α-diversity of phytoplankton tend to increase in the north and in the centre of the estuary. The range of changes of maximum values of microalgae biomass during 16-year period was from 2.5 g·m–3 (2010) to 231.2 g·m–3 (2018). Algal blooms were recorded with Bacillariophyceae and Cyanobacteria as dominants. Conclusions. There is a certain 12-year periodicity in gradual changes in the number of species andShannon index within the main phytoplankton taxa. Recent years’ trends toward increase in the total biomass of microalgae and Cyanobacteria have been traced as well, the consequence of such an increase being deterioration of water quality which has downgraded to "polluted" or "extremely polluted" in those regions (as per national standards).

References

Водна рамкова директива ЄС 2000/60/ЄС. Київ, 2006. 240 с.

Газєтов Є.І., Медінець В. І., Снігірьов С. М., Конарева О. П. Довгострокові зміни гідролого-гідрохімічного режиму Дністровського лиману влітку 2003–2013 рр. Лимани північно-західного При-чорномор'я: актуальні гідроекологічні проблеми та шляхи їх вирішення: матеріали Всеукр. наук.-практ. конф.. Одеса: ТЕС, 2014. C.78-80.

Газетов Є. І., Медінець В. І., Снігірьов С. М. Гідрологічні дослідження Дністровського лиману у 2012–2017 рр. Людина та довкілля. Проблеми неоекології. № 1–2 (29), 2018. С. 47–56.

Дерезюк Н. В., Конарева О. П., Молодит О. В. Мониторинговые исследования фитопланктона в Дне-стровском лимане (2003–2011 гг.). Лимани північно-західного Причорномор'я: актуальні гідроекологі-чні проблеми та шляхи їх вирішення: зб. статей за матер. доповідей Всеукраїнської науково-практичної конф. Одеськ. Держ. Екологічний університет. Одеса: ТЕС, 2012. С.102–105. ISBN 978-966-2389-64-7

Ковалева Н.В., Мединец В.И., Конарева О.И., Мединец С.В. Интегральная оценка трофического со-стояния водных объектов дельтовой части Днестра. Современные проблемы гидроэкологии. Перспек-тивы, пути и методы решения: материалы ІІІ междунар. науч. конф, Херсон, 17–19 мая 2012 г. Хер-сон, 2012. С. 198–201.

Ковальова Н. В., Медінець В. І., Медінець С. В. Трофічний стан вод Дністровського лиману в літні періоди 2012–2017 рр. Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокорис-тування: освіта – наука – виробництво – 2018 : зб. тез доповідей XXI Міжнародної науково-практичної конференції, м.Харків, 18–20 квітня 2018 року. Х.: ХНУ імені В. Н. Каразіна, 2018. С. 103–106.

Дерезюк Н.В. Підсумки багаторічних досліджень структури та біорізноманітності фітопланктону Дністровського лиману в літній період (2003–2014 рр.). Наук. зап. Терноп. нац. пед. ун-ту ім. В.Гнатюка. Сер. Біол., Спец. вип.: Гідроекологія. 2015. № 3-4 (64). С. 185–188. – ISSN 2078-2357.

Дерезюк Н.В., Конарева О.П., Солтыс И.Е. Летние цветения фитопланктона в Днестровском лимане (2003–2016 гг.). Интегрированное управление трансграничным бассейном Днестра: платформа для сотрудничества и современные вызовы: материалы междунар. конф. м.Тирасполь, 26–27 октября 2017 г.. Тирасполь: Eco-TIRAS, 2017. С. 96–100.

Дерезюк Н. В. Разнообразие альгофлоры (фитопланктон) в Днестровском лимане (2012–2013 гг.) Лимани північно-західного Причорномор‘я: сучасний гідроекологічний стан; проблеми водного та екологічного менеджменту, рекомендації щодо їх вирішення: матеріали Всеукр. наук.-практ. конф. м. Одеса, 1–3 жовтня 2014. Одеса, ТЕС, 2014. С. 87–89.

Гаркуша Д. В., Дерезюк Н. В. Літній фітопланктон Дністровського лиману (2013 р.). Біологічні дослі-дження – 2014: зб. наук. праць. V Всеукр. науково-практ. конф. Житомир, 4–5 березня 2014 р. Жито-мир, Вид-во ЖДУ ім. І. Франка, 2014. С. 404–406.

Гаркуша Д. В., Дерезюк Н. В. Видовий склад угрупувань фітопланктону у водних об‘єктах дельти р. Дністер та Дністровського лиману (влітку 2013–2014 рр.). Біологічні дослідження – 2015: зб. наук. праць. VІ Всеукр. науково-практ. конф., Житомир, 11–12 березня 2015 р. Житомир, Вид-во ПП «Рута», 2015. С. 240–242.

Гаркуша Д. В., Дерезюк Н. В. Популяційні характеристики фітопланктону на акваторії Дністровсько-го лиману влітку (2012–2015 рр.). Біологічні дослідження – 2016: Зб. наук. праць. VІI Всеукр. науко-во-практ. конф. Житомир: ПП «Рута», 2016. 339–341 с.

Рябушко Л.И. Потенциально опасные микроводоросли Азово-Черноморского бассейна. Севастополь, ЭКОСИ – Гидрофизика, 2003. 288 с.

Moestrup, Ø.; Akselmann, R.; Fraga, S.; Hoppenrath, M.; Iwataki, M.; Komárek, J.; Larsen, J.; Lundholm, N.; Zingone, A. (Eds) (2009 onwards). IOC-UNESCO Taxonomic Reference List of Harmful Micro Algae. Accessed at http//www.marinespecies.org/hab/

Ignatiades L., Gotsis-Skretas O. A Review on Toxic and Harmful Algae in Greek Coastal Waters (E. Mediterranean Sea). Toxins (Basel); 2010. 2(5), 1019–1037. ISSN 2072-6651 www.mdpi.com/journal/toxins doi:10.3390/toxins2051019

Методические основы комплексного экологического мониторинга океана. Сб. под ред. А.В. Цыбань. М., Московское отделение Гидрометеоиздат, 1988, с. 185 – 200.

Guiry, M.D. & Guiry, G.M. 2019. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. http://www.algaebase.org; searched on 17 April 2019.

WoRMS Editorial Board (2019). World Register of Marine Species. Available from http://www.marinespecies.org at VLIZ. Accessed 2019-04-17. doi:10.14284/170

Романенко В.Д., Жукинський В.М, Оксиюк О.П. Методика встановлення і використання екологічних нормативів якості поверхневих вод суші та естуаріїв України. К.: Наукова думка, 2001. 48 с.