Advanced

Declining abundance and shifting distribution for Antarctic krill, Euphausia superba, in the western Antarctic Peninsula

Holmström, Kerstin (2020) BIOM35 20121
Degree Projects in Biology
Abstract
Antarctic krill, Euphausia superba, a polar ocean specialist, thrives in the Antarctic severe physical conditions. The krill life cycle consists of strategies that have enabled and supported the species’ dominance of the Antarctic Ocean. Sea Ice extent and duration creates condition that are crucial for survival of the Furcilia larvae. The species has flexibility to food resources and is omnivorous, i.e. are feeding on phyto- and zooplankton. Krill are stenothermal, has a have narrow interval for temperature tolerance. The development from egg to juvenile has several critical phases. One of the first feeding phases, Furcilia, is reliant on winter sea ice for the larval growth, development and survival, at least in the younger stages. The... (More)
Antarctic krill, Euphausia superba, a polar ocean specialist, thrives in the Antarctic severe physical conditions. The krill life cycle consists of strategies that have enabled and supported the species’ dominance of the Antarctic Ocean. Sea Ice extent and duration creates condition that are crucial for survival of the Furcilia larvae. The species has flexibility to food resources and is omnivorous, i.e. are feeding on phyto- and zooplankton. Krill are stenothermal, has a have narrow interval for temperature tolerance. The development from egg to juvenile has several critical phases. One of the first feeding phases, Furcilia, is reliant on winter sea ice for the larval growth, development and survival, at least in the younger stages. The ice provides shelter and substrate for grazing of under sea ice food resources.

The Antarctic krill is a key species, an “ecosystem engineer” functioning as the basic food resource for many marine such as vertebrates as fishes, birds, seals, and whales. The krill also makes an important contribution to the world food production. The Antarctic climate and periodic variation in winds, temperatures and circumpolar currents rules the variations in the physical conditions and influence krill food resources and habitat.

Global warming changes the preconditions for krill. The Sea Surface Temperature (SST) increases and the Antarctic total ice sheet mass lose volume every year. In the Sea southwest of the Antarctic Peninsula do the Sea ice extent and duration decline in February and in autumn due to the global warming. Diminishing nursery hot spots in these regions will change krill living conditions and influence reproduction cycle, which may lead to a krill populations collapse. The decline of winter Sea ice extent and duration the previous winter is significantly correlated with reduced ice algae food. The krill numerical densities have probably declined sharply in their northern limit since 1970, which is the area supporting the maximum growth of the largest Furcilia stages. The krill population distribution is likely to shift southwards from their past centre in the southwest Atlantic Ocean. In a high emission scenario the krill larvae habitat can be reduced by as much as 80% due to future global warming. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Krillens barnkammare hotas av smältande havsis i Antarktis

I den västra delen av den antarktiska halvön smälter havsisen. Den delen av södra oceanen är känd för sin stora rikedom och mängd av antarktisk krill, Euphausia superba. Krillen är beroende av havsisen för föda och beskydd. Den globala uppvärmningen försämrar krillens lekområden. Man ser nu en nedgång i krillbeståndets storlek och krillens utbredning. Konsekvenserna blir att krillpopulationernas ekologiska nisch förflyttas söderut, vilket ger krillarverna sämre levnadsförutsättningar.

Denna litteraturstudie är en analys av de senaste 40 årens forskning kring krill i Södra oceanen, Antarktis. Kunskap om den globala uppvärmningen har gjort att forskare befarar att krillens... (More)
Krillens barnkammare hotas av smältande havsis i Antarktis

I den västra delen av den antarktiska halvön smälter havsisen. Den delen av södra oceanen är känd för sin stora rikedom och mängd av antarktisk krill, Euphausia superba. Krillen är beroende av havsisen för föda och beskydd. Den globala uppvärmningen försämrar krillens lekområden. Man ser nu en nedgång i krillbeståndets storlek och krillens utbredning. Konsekvenserna blir att krillpopulationernas ekologiska nisch förflyttas söderut, vilket ger krillarverna sämre levnadsförutsättningar.

Denna litteraturstudie är en analys av de senaste 40 årens forskning kring krill i Södra oceanen, Antarktis. Kunskap om den globala uppvärmningen har gjort att forskare befarar att krillens överlevnad kommer att påverkas. Krill är viktig i näringskedjan, som basföda för många marina djur och som bidrag till världens matproduktion.

Krillen är stenotherm dvs. den tål endast små temperaturförändringar, och är anpassad till den mycket kalla antarktiska miljön. I några av de kritiska första faserna i krillarvens utveckling är den som mest beroende av en miljö under vinterhavsisen för skydd och föda. Redan efter 5-6 dagar utan föda når unga larvstadier till en punkt utan återvändo och dör, ”The Point of No Return”.
Konsekvenser?
Effekten av den accelererande uppvärmningen av den antarktiska havsmiljön, är att den västra delen av halvön nu har 3 månader kortare vinter jämfört med 1970-talet. Ju mindre havsisen är på vintern, och ju kortare tid den ligger kvar, desto färre krill finns det påföljande sommar. Nu ser forskarna genom den återkommande forskning och provtagning som insamlats under de senaste 90 åren tendenser till en nedgång i mängden krill och speciellt beståndet av larver och juveniler. Dessutom krymper krillens utbredning, centreras mot de allt varmare klipporna och populationerna har förflyttats söderut.

Överlevnad i de södra regionerna?
En ännu större reduktion av havsisen kan sammanfattningsvis bli förödande för krillen. Minskande havsisområden vintertid, som nu är krillens ”barnkammare”, kommer i så fall i framtiden förändra krillarvens levnadsvillkor och reproduktionscykel. Om krillen endast kan överleva i de södra regionerna krävs nya anpassningar. Krillpopulationerna kan kollapsa och arten hotas då av utrotning. Positivt för framtiden är krillens flexibilitet i födoämnesval och att även tunn is kan vara ett bra habitat.

Masterexamensprojekt i Biologi 30 hp 2020
Biologiska institutionen, Akvatisk ekologi, Lunds universitet

Handledare:
Per Carlsson
Akvatisk ekologi

Jörgen Ripa
Evolutionär ekologi (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Holmström, Kerstin
supervisor
organization
course
BIOM35 20121
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
language
English
id
9029353
date added to LUP
2020-09-15 14:16:45
date last changed
2020-09-21 08:06:56
@misc{9029353,
  abstract     = {Antarctic krill, Euphausia superba, a polar ocean specialist, thrives in the Antarctic severe physical conditions. The krill life cycle consists of strategies that have enabled and supported the species’ dominance of the Antarctic Ocean. Sea Ice extent and duration creates condition that are crucial for survival of the Furcilia larvae. The species has flexibility to food resources and is omnivorous, i.e. are feeding on phyto- and zooplankton. Krill are stenothermal, has a have narrow interval for temperature tolerance. The development from egg to juvenile has several critical phases. One of the first feeding phases, Furcilia, is reliant on winter sea ice for the larval growth, development and survival, at least in the younger stages. The ice provides shelter and substrate for grazing of under sea ice food resources.

The Antarctic krill is a key species, an “ecosystem engineer” functioning as the basic food resource for many marine such as vertebrates as fishes, birds, seals, and whales. The krill also makes an important contribution to the world food production. The Antarctic climate and periodic variation in winds, temperatures and circumpolar currents rules the variations in the physical conditions and influence krill food resources and habitat. 

Global warming changes the preconditions for krill. The Sea Surface Temperature (SST) increases and the Antarctic total ice sheet mass lose volume every year. In the Sea southwest of the Antarctic Peninsula do the Sea ice extent and duration decline in February and in autumn due to the global warming. Diminishing nursery hot spots in these regions will change krill living conditions and influence reproduction cycle, which may lead to a krill populations collapse. The decline of winter Sea ice extent and duration the previous winter is significantly correlated with reduced ice algae food. The krill numerical densities have probably declined sharply in their northern limit since 1970, which is the area supporting the maximum growth of the largest Furcilia stages. The krill population distribution is likely to shift southwards from their past centre in the southwest Atlantic Ocean. In a high emission scenario the krill larvae habitat can be reduced by as much as 80% due to future global warming.},
  author       = {Holmström, Kerstin},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Declining abundance and shifting distribution for Antarctic krill, Euphausia superba, in the western Antarctic Peninsula},
  year         = {2020},
}