Fragmentation and reconnection in aquatic metacommunities - Σμέτη, Ευαγγελία (2015)
Η επίδραση του κατακερματισμού και της συνδεσιμότητας στη δομή και τη λειτουργία των οικοσυστημάτων είναι πρωταρχικής σημασίας στη σύγχρονη οικολογική έρευνα και στη διαχείριση υπό το πρίσμα της κλιματικής αλλαγής. Η διερεύνηση αυτή γίνεται στα πλαίσια της θεωρίας των μετακοινοτήτων, που έχει άμεση εφαρμογή στα υδατικά οικοσυστήματα, ιδιαίτερα στην παράκτια ζώνη (π.χ. συστήματα λιμνοθαλασσών) που δέχεται παλμικές εισροές θρεπτικών. Με την αλλαγή της στάθμης του νερού, τα κατατμήματα απομονώνονται και ξαναενώνονται, συνεπώς η δομή και η λειτουργία μιας υδατικής μετακοινότητας δεν εξαρτάται μόνο από τη συνδεσιμότητα των τοπικών κοινοτήτων αλλά και από τη δομή τους κατά την απομόνωση. Σκοπός της διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη της επίδρασης του κατακερματισμού και της συνδεσιμότητας σε διαφορετικά χαρακτηριστικά των βιοκοινοτήτων -σύνθεση ειδών, ποικιλότητα, παραγωγικότητα- σε υδατικές μετακοινότητες που χαρακτηρίζονται από περιβαλλοντική ετερογένεια, με τη χρήση πειραμάτων και μοντέλων προσομοίωσης. Τα πειράματα περιελάμβαναν μια φυσική συνάθροιση φυτοπλαγκτού που κατακερματίστηκε και αυτό-οργανώθηκε κάτω από διαφορετικές συχνότητες παλμών θρεπτικών για τη μελέτη του ρόλου του κατακερματισμού και της περιβαλλοντικής ετερογένειας στη δομή της κοινότητας. Αυτές οι αυτό-οργανωμένες συναθροίσεις έγιναν τα τοπικά κατατμήματα τα οποία επανασυνδέθηκαν σε διαφορετικά επίπεδα, δημιουργώντας μετακοινότητες, για τη μελέτη του ρόλου της ομογενοποίησης προς τις ενδιάμεσες συνθήκες στον πλούτο ειδών και την παραγωγικότητα. Κατά τον κατακερματισμό, παλμοί θρεπτικών μειούμενης συχνότητα οδήγησαν σε συναθροίσεις αυξανόμενης λειτουργικής ποικιλότητας και πλούτου ειδών. Το μοντέλο έδειξε τη σημασία του ρυθμού αύξησης και της ανταγωνιστικής ικανότητας κατά τη συνάθροιση κάτω από παλμούς θρεπτικών. Αυτές οι συνθήκες οδήγησαν στην κυριαρχία ενός είδους στην ενδιάμεση συχνότητα παλμών, που, κατά την επανασύνδεση, κυριάρχησε σε όλη τη μετακοινότητα. Συνεπώς, ο σημαντικός ρόλος της ομογενοποίησης προς τις ενδιάμεσες συνθήκες που περιγράφεται στην παρούσα μελέτη, συνδέεται άμεσα με τις συνθήκες που δημιούργησαν το απομονωμένο τοπικό κατάτμημα. Η παρούσα διατριβή έδειξε ότι βέλτιστη οικοσυστημική λειτουργία (μέγιστος πλούτος ειδών, λειτουργική ποικιλότητα και παραγωγικότητα) σε ετερογενείς υδατικές μετακοινότητες μπορεί να επιτευχθεί όταν ο χρόνος ανάμεσα στους παλμούς των θρεπτικών ξεπερνά το χρόνο γενεάς των ειδών και σε ενδιάμεσα επίπεδα συνδεσιμότητας των κατατμημάτων.