The importance of tolerance and preference experiments for the interpretation of mesopsammon field distributions

Extrait

La plage marine est un endroit propice aux études des problèmes fondamentaux de l'écologie marine. Des échantillons quantitatifs permettent d'étudier la distribution des animaux dans le réseau des gradients verticaux et horizontaux. Les causes de la distribution relevée doivent être élucidées par des expériences faites au laboratoire. Il est surtout indiqué de procéder à des expériences de tolérance et de préférence. Ces méthodes ont été appliquées à étude écologique du Copépode HarpacticideParastenocaris vicesima qui colonise une plage de la Baltique. Les concentrations les plus importantes de cet organisme furent relevées entre 2 et 3,5 m du bord de la mer dans une salinité de 0,7 à 0,2‰ et la distribution verticale était très irrégulière. Les facteurs notés constitutifs du milieu sont: salinité, température, teneur en eau, accessibilité d'oxygène, granulométrie et teneur en matière organique. En plus de l'espèce étudiée il y avait une faune très riche dont les groupes dominants étaient: Oligochètes, Nématodes, Turbellariés. Au cours des expériences faites au laboratoire les organismes ont montré une grande résistance à des salinités basses et ils ont préféré une salinité de 2,5 à 0,5‰ S. A une température de 30° C et dans des salinités de 5‰ et de 0,5‰ respectivement, 50% des animaux ont subsisté pendant 4 à 5 jours. Quant à l'accessibilité d'oxygène la limite inférieure était à 1×10⁻⁷ gO₂ cm⁻²min⁻¹ et aucun individu n'a été récolté dans les couches de sable ayant une accessibilité inférieure à 1,9×10⁻⁷ gO₂ cm⁻²min⁻¹.P. vicesima a préféré au laboratoire le sable ayant des grains d'un diamètre de 250–125 microns et n'a été relevé que dans les horizons caractérisés par ce type de sable. On peut s'attendre à trouver une pareille corrélation entre la distribution de la faune interstitielle et l'incidence des facteurs écologiques, mais seulement après des délais ayant permis aux animaux de rechercher leurs microhabitats normaux.

Summary

1. Marine sandy beaches allow interesting basic studies on animal distribution and other marine ecological aspects.

2. The field distributions observed should be accompanied by laboratory experiments in order to establish the specific effects of the different environmental factors. The use of tolerance and preference experiments as simple and highly successful tools is discussed.

3. The distribution of the copepodParastenocaris vicesima Klie in a sandy beach on Askö (Baltic Sea) has been investigated and tested in laboratory experiments. Measurements of salinity, temperature, water content, oxygen availability, grain size and organic matter in four successive beach stations are presented.

4.P. vicesima was absent in the two most seaward stations and the vertical distribution in the two inner stations seemed rather irregular.

5. Tolerance experiments with 8 different salinity concentrations showed the greatest survival in 10 to 0.1‰ S. Preference experiments revealed a preference zone at 2.5 to 0.1‰

6. Tolerance to high temperature was tested at 30° C in 5 different salinities. The survival was best in 5 to 0.5‰

7. A simple apparatus for testing the responses of small animals to low oxygen availabilities was constructed. A lower tolerance limit in habitat water of 15° C was located around 1×10⁻⁷ gO₂ cm⁻²min⁻¹.

8. In preference experiments with different grain sizes,P. vicesima preferred sand with a medium grain size of 250µ.

9. The results of our laboratory experiments could be used to explain the field distributions ofP. vicesima observed. The lack of animals in the outer station was caused by the salinity factor. The vertical distribution in the inner stations was a result of the combined effects of (a) detritus concentration, (b) oxygen availability and (c) great percentages of fine sand, which attracted the animals in several layers.

10. The necessity of knowing the local weather conditions which were effective during the period previous to the field investigations is stressed.