Spatial Characteristic in Food Sources for Benthic Invertebrates in an Estuary Tidal flat: Carbon and Nitrogen Stable Isotope Analyses

The spatial variability in the food chain structure of an estuarine environment(Nanakita estuarine, Japan) was investigated using stable carbon and nitrogen isotope. Potential organic matter sources(TP:Terrstrial Plant, MPOM:Marine particulate organic matter, BMA:Benthic microalgae, EPOM:Estuarine particulate organic matter), sedimentary organic matter and benthic invertebrates(Nuttallia olivacea and Nereidae) were sampled at four locations with different tidal flat types(e.g. sanddy, sanddy-muddy and muddy). The main objective of the present study was to determine food sources of Nuttallia olivacea and Nereidae along with small-scale spatial variability within the community of benthic invertebrates. TP(${\delta}^{13}C=-26.6{\pm}0.76$ and ${\delta}^{15}N=2.7{\pm}0.31$) and EPOM(${\delta}^{13}C=-25.5{\pm}0.13$ and ${\delta}^{15}N=5.2{\pm}0.46$) were isotopically distinct from BMA(${\delta}^{13}C=-16.3$ and ${\delta}^{15}N=6.2$) and MPOM(${\delta}^{13}C=-19.6{\pm}0.08$ and ${\delta}^{15}N=8.9{\pm}1.70$). ${\delta}^{13}C$ values of sedimentary organic matter showed a distinct gradient in the range of -27.4 to -22.8‰ with a declining trend from the upstream to the downstream stations. The stable carbon and nitrogen isotope values of benthic invertebrates in the study site was -22.8 to -18.4‰ for ${\delta}^{16}C$ and 8.1 to 11.9‰ or ${\delta}^{15}N$, respectively. Mixing model(Isosource) calculations based on stable isotope measurements showed that benthic invertebrates of Nuttallia olivacea and Nereidae were found to be dominated by MPOM and BMA in stations. Whereas, TP and EPOM showed little influence to benthic invertebrates. The current result suggests that the different contribution for benthic invertebrates should be affected by both seasonal variation and physical factor among stations.

안정동위원소 비를 이용한 하구 갯벌에 있어서 저서 무척추 동물의 유기물 기원의 공간적 특성

일본 나나키다 하구 갯벌에 있어서 탄소 질소 안정동위원소를 이용해 먹이 연쇄의 공간적 가변성에 대해 조사했다. 서로 다른 특징을 갖고 있는 갯벌에서 잠재적인 유기물(육상식물, 해양 입자성 유기물, 저서 부착 미세조류 및 하구 입자성 유기물), 퇴적유기물 및 저서 무척추 동물(Nuttallia olivacea and Nereidae)에 대한 샘플링을 행했다. 본 연구의 목적은 좁은 공간적 가변성에 따른 Nuttallia olivacea와 Nereidae의 먹이원을 결정하는 것이다. 육상식물(${\delta}^{13}C=-26.6{\pm}0.76$, ${\delta}^{15}N=2.7{\pm}0.31$) 과 하구 입자성 유기물(${\delta}^{13}C=-25.5{\pm}0.13$, ${\delta}^{15}N=5.2{\pm}0.46$)은 저서 부착 미소조류${\delta}^{13}C=-16.3$, ${\delta}^{15}N=6.2$)와 해양 입자성 유기물(${\delta}^{13}C=-19.6{\pm}0.08$, ${\delta}^{15}N=8.9{\pm}1.70$)의 탄소 질소 안정동위원소비 보다 낮았다. 퇴적물의 탄소 안정동위원소 비는 -27.4~-22.8‰ 나타냈으며, 하구에서 하천 방향으로 갈수록 낮은 탄소 안정동위 원소비를 나타냈다. 저서 무척추 동물의 탄소 질소 안정동위원소비는 각각 -22.8~-18.4‰, 8.1~11.9‰ 범위를 나타냈다. 이러한 결과와 더불어 혼합 모델을 이용해 저서 무척추 동물의 먹이원의 기여율을 추정한 결과 해양 입자성유기물과 저서 부착 미세조류의 기여율은 높았지만, 육상식물과 하구 입자성 유기물의 기여율은 비교적 낮았다. 이러한 저서 무척추 동물의 먹이 기여는 각 장소마다 계절 및 물리적 환경 요소의 영향을 받는다고 사료된다.