VRI pētnieki analizē Latvijas un Igaunijas ezeru barības ķēdes

Iepriekšējā pētniecības periodā (prīlis – jūnijs) Vides risinājumu institūta (VRI) pēcdoktorante Katrit Karus veica 2019. gadā ievākto ezeru paraugu analīzi. Šāda pieeja ļaus izprast ezera barības ķēdes dalībnieku savstarpējo mijiedarbībun – no baktērijām līdz pat ūdens augiem un zivīm.

“Es uzskatu, ka mēs esam vieni no retajiem pētniekiem, kas veic ezeru barības ķēžu izpēti tik plašā un visaptverošā veidā. Saprotot, kā barības ķēdes funkcionē ūdenstilpē, mums būs iespējams izprast mehānismus, kas ietekmē zivju kāpuru izdzīvošanas iespējas un citus nozīmīgus faktorus. Tā ir ļoti vērtīga informācija zivju krājumu apsaimniekošanai zivsaimniecībā,” par pētījuma nozīmību stāsta igauņu pēcdoktorante Katrit Karus.

Zemāk iespējams iepazīties ar 2019. gada pavasara, vasaras un rudens sezonās ievākto ezeru barības ķēdes paraugu analīžu rezultātiem:

Ezeru barības ķēžu izpētes paraugu analīzēs izmantotās metodes

Paraugu analīžu veikšanai pētnieki izmantoja dažādas metodes, lai novērtētu sastopamību un biomasu, kā arī populāciju kopējo struktūru ezeros. Heterotrofo nanoflagelātu (nano izmēra organismi, kas barojas ar citiem organismiem) un baktēriju planktona paraugu analīzei pētnieki izmantoja tiešās skaitīšanas metodi ar epifluorcences mikroskopu. Fitoplanktona un ciliātu paraugu analīzei pētnieki izmantoja “Utermöhl” metodi ar invertēto mikroskopu. Metazooplanktonu populācijas paraugu analīzei izmantoja “Bogorov’s” skaitīšanas metodi ar stereo mikroskopu.

Metazooplanktona populācijas paraugu analīze

Metazooplanktona populācijas kopējā sastopamība un biomasa katrā no pētītajiem ezeriem atšķiras. Rādītāji ir atšķirīgi gan sezonāli, gan dažādos biotopos – piekrastes zonās un ezeru atklātā ūdens teritorijā. 

Metazooplanktona biomasas sezonālo svārstību rezultāti visaugstākie bija Akstes, Vārzgūnes, Riebinu un Nohipalo Valgjärv ezeros. Metazooplanktona populācijas kopējās sastopamības un biomasas zemākie rādītāji bija Laukezerā un Prossa ezerā (Attēls nr. 1). Metazooplanktona biomasas augstākie rādītāji novērojami rudenī un pavasarī, ja neskaita Vārzgūnes zeru, kurā augstākā biomasas vērtība bija novērojama vasarā (Attēls nr. 1).

Kopumā lielākā metazooplanktona grupu populācija novērojama ezeru piekrastes zonās. Lielākā sugu dažādība sastopama Vārzgūnes ezerā. Novērojams, ka dažu metazooplanktona sugu skaits vasarā ievērojami samazinājās. Pētnieki secināja, ka tas saistīts ar zivju kāpuru barošanās periodu, kas nav tik aktīvs pavasara un rudens sezonās (Attēls nr. 2).

Fitoplanktona paraugu analīze

Ievāktajos paraugos pētnieki analizēja fitoplanktona taksonomisko sastāvu (sugu uzskaitījus), kopējo daudzumu un biomasu. Rezultāti liecina, ka taksonomiskā sastāva un biomasas rādītāji ir atšķirīgi gan starp ezeriem, gan sezonām, gan biotopiem.

Ciliātu paraugu analīze

Analizējot paraugus, pētnieki noteica ciliātu kopējo daudzumu un biomasu (Attēls nr. 3). Cik tas bija iespējams, pētnieki arī noteica ciliātu sugas un iedalīja tās divās kategorijās: picovorous (ciliātu sugas, kas barojas ar bakterioplanktonu) un nanovorous (ciliātu sugas, kas barojas ar nanoplanktonu vai lielākiem objektiem).

Pētnieki secināja, ka ciliātu kopējais daudzums un biomasa būtiski atšķiras, gan ezeros, gan biotopos. (Attēls nr. 3 un Attēls nr. 4). Augstākie biomasas rādītāji novēroti Prossa ezera atvērtā ūdens biotopā un Vārzgūnes ezera piekrastes zonā. Zemākie biomasas rādītāji novēroti Akste ezera atklātā ūdens zonā un Nohipalu Valgjärv ezera piekrastes zonā. Sezonāli augstākie biomasas rādītāji novērojami vasarā un rudenī un atvērtā ūdens biotopos.

Heterotrofie nanoflagelātu paraugu analīze

Pētnieki analizēja heterotrofo nanoflagelātu (nano izmēra organismi, kas barojas ar citiem organismiem) populācijas kopējo daudzumu un biomasu. Ļoti augsti kopējā daudzuma rādītāji novēroti Akste ezerā (up to 70 770 ind/ml). Augstākie rādītāji redzami pavasarī un vasarā piekrastes zonā (Attēls nr. 5). Šie rādītāji īpaši izceļami, jo līdz šīm literatūrā nav atrodama informācija par tik augstu heterotrofo nanoflagelātu populācijas daudzumu ezeros. Zemākie rādītāji visā veģetācijas periodā novērti Prossa ezerā. Pētnieki secināja, ka zemākie heterotrofo nanoflagelātu populācijas rādītāji novēroti metazooplanktona biomasas rādītāju augstākajā punktā. (Attēls nr. 5 un Attēls nr. 6).

Heterotrofo bakterioplanktonu paraugu analīze

Lai raksturotu heterotrofo bakterioplanktonu populācijas, pētnieki analizēja kopējo daudzumu un biomasu 2019. gadā ievāktajos ūdens paraugos. Rezultāti liecina, ka kopējā daudzuma un biomasas rādītāji ir atšķirīgi gan starp ezeriem, gan sezonām, gan biotopiem (Attēls nr. 7 un Attēls nr. 8). Kopējie heterotrofo bakterioplanktonu populācijas rādītāji liecina par ūdenstilpes barības ķēžu stāvokli.

Kopējie baktēriju daudzuma rādītāji zemākie bija Nohipalo Valgjärv ezerā un Laukezerā (liecina, ka ezeri ir oligotrofiski, ar zemiem makrofītiem (ūdens augi – zivju dzīves vieta) un zivju populāciju rādītājiem). Augstākie rādītāji novēroti Auciema, Kaiavere, Riebinu un Prossa ezeros (visi uzskatāmi par eitrofisiem ezeriem ar bagātīgām zivju un makrofīta populācijām (izņemot Kaiavere ezeru, kura makrofīta rādītāji ir zemi)) (Attēls nr. 7).

Bakterioplanktona populācijas kopējā daudzuma un biomasas rādītāji novēroti vasaras un pavasara sezonās. Riebinu un Laukezera gadījumā arī rudenī. Ezeru biotopos (piekrastes un atklātā ūdens zonās) rādītāji būtiski neatšķīrās, ja neskaita Auciema un Riebiņu ezerus, kur tie atklātā ūdens zonā bija daudz augstāki.

Makrofītu paraugu analīze

Šos paraugus analizējot, pētnieki uzmanību pievērsa vairākiem parametriem – biežums, izplatība u.c. Veģetācijas raksturošanai ezeros pētnieki uzskaitīja makrofītu sugas un to daudzumu paraugu ņemšanas vietās. Šāda pieeja ļauj izteikt katra ezera veģetācijas taksonomisko daudzveidību, biežumu un vienlaikus norāda uz noteiktu sugu dominanci.

Zivju populācijas analīze

Iepriekšējā izpētes periodā pētnieki analizēja zivju populācijas Igaunijas ezeros, Latvijas ezeru gadījumā viņi izmantoja 2018. gada vasarā ievāktos datus. Izmantojot Nordic tipa žaunacu tīklus, Latvijas ezeros izdevās noķert vairāk sugu paraugus nekā Igaunijas ezeros. Latvijā: 12 sugas Riebiņu ezerā; 9 sugas Auciema ezerā; 8 sugas Vārzgūnes ezerā un 5 sugas Laukezerā. Igaunijā: 8 suga Kaiavere ezerā; 7 sugas Prossa ezerā; 2 sugas Akste ezerā un 2 sugas Nohipalo Valgjärv ezerā. Arī kopējie zivju nozvejas rādītāji bija visaugstākie Latvijā, jo īpaši Auciema un Riebiņu ezeros (Attēls nr. 11).

Zivju kāpuru paraugu analīze

Zivju kāpuru paraugu ievākšana notika 2019. gada pavasarī no ezeru piekrastes un atvērtā ūdens zonām. Pētniekiem zivju kāpuru paraugus izdevās ievākt no visiem ezeriem, izņemot Laukezera Latvijā. To var skaidrot ar nepiemērotu laika izvēli, jo paraugu vākšana notika agrā pavasarī, kad zivju kāpuri vēl nebija izšķīlušies (ezera piekrastes zonā pētnieki atrada vēl neizšķīlušos zivju kāpurus).

Ezeros, kuros izdevās ievākt zivju kāpuru paraugus, atrasts šādas sugas: asaris, rauda, ausleja jeb vēja zivtiņa, rudulis, līdaka, vīķe jeb jugliņš. Visizplatītākā zivs bija asaris. Pētnieki ar epifluorcences mikroskopu veica arī zivju kāpuru kuņģa un zarnu saturu, lai pārbaudītu, vai tikko izšķīlušajam zivju kāpuram ir pieejams pietiekami liels barības vielu daudzums. 

Pētnieki novērtēja arī zivju kāpuru kopējo daudzumu piecos no astoņiem pētītajiem ezeriem (Auciema, Vārzgūnes, Kaiavere, Akste un Prossa). Lielākais zivju kāpuru daudzums konstatēts Auciema ezerā un zemākais Vārzgūnes ezerā (Attēls nr. 12).

Jauno zivju populācijas (0+) paraugu analīze.

2019. gada vasaras un rudens sezonās jauno zivju populācijas (0+) paraugu ievākšanai pētnieki izmantoja pludmales vadus, jo žaunacu tīkli nebija piemēroti maza izmēra zivju paraugu ievākšanai. Jauno zivju populācijas kopējo daudzumu pētnieki noteica, ievācot paraugus no visu astoņu ezeru piekrastes zonām. Lielākais jauno zivju populācijas daudzums konstatēts Riebiņu ezerā un zemākais Nohipalo Valgjärv ezerā (Attēls nr. 13). Lielākā sugu dažādība konstatēta vasarā Vārzgūnes ezerā (7 sugas) un zemākā Akste, Nohipalo Valgjärv un Laukezerā (1 suga).

Pēc paraugu analīzes pētnieki apkopos un novērtēs ievākto paraugu analīzes datus un rezultātus, lai saprastu, kā barības ķēdes funkcionē dažādos ūdens tipu ezeros un kā tas ietekmē zivju krājumus. Lai padziļinātāk izprastu ezeru barības ķēžu darbību, pētnieki 2020. gadā veiks atkārtotas paraugu ievākšanas kampaņas. Pētījuma galvenais mērķis ir uzlabot zināšanas par ezeru barības ķēžu darbību, tādējādi ļaujot izstrādāt zinātniski pamatotus  un datos  balstītus plānus ezeru apsaimniekošanai, kas apvieno ekonomiskos un ekoloģiskos kritērijus.

Izpēte norisinās projekta “Zivju barošanās paradumi ezeros ar dažādu planktoniskās barošanās tīkla uzbūvi un mainīgu veģetāciju” (MICROFISH) Nr. 1.1.1.2/VIAA/1/18/301. Vienošanās ar Valsts Izglītības attīstības aģentūru par projekta realizāciju Nr.1.1.2/16/I/001. Eiropas Reģionālās attīstības fonda Darbības programmas "Izaugsme un nodarbinātība" 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa "Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā" 1.1.1.2. pasākums "Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts" pētniecības pieteikumam “Zivju barošanās paradumi ezeros ar dažādu planktoniskā barošanās tīkla uzbūvi un mainīgu veģetāciju”; līdzfinansē Latvijas Valsts un Vides risinājumu institūts.

Vairāk par projektu iespējams uzzināt šeit.