כאן, אנו מציגים פרוטוקול להמרת תמונות מיקרוסקופיות של פיטופלנקטון לגרפיקה וקטורית ודפוסים חוזרים כדי לאפשר הדמיה של שינויים בטקסי פיטופלנקטון ובביומסה במשך 60 שנה. פרוטוקול זה מייצג גישה שניתן להשתמש בה עבור סדרות זמן פלנקטון אחרות ומערכי נתונים ברחבי העולם.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
תצוגה חזותית של נתונים אוקיינוגרפיים כדי לתאר שינויים ארוכי טווח בפיטופלנקטון
במאמר זה
הודעת תיקון
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
סיכום
תקציר
סדרות זמן אוקיינוגרפיות מספקות נקודת מבט חשובה על תהליכים סביבתיים במערכות אקולוגיות. סדרת זמן הפלנקטון לטווח ארוך של מפרץ נרגנסט (NBPTS) במפרץ נרגנסט, רוד איילנד, ארה"ב, מייצגת את אחת מסדרות הזמן הפלנקטון הארוכות ביותר מסוגה בעולם (1959-היום) ומציגה הזדמנות ייחודית לדמיין שינוי ארוך טווח במערכת אקולוגית מימית. פיטופלנקטון מייצגים את בסיס מארג המזון ברוב המערכות הימיות, כולל מפרץ נראגנסט. לכן, העברת חשיבותם ל-2.4 מיליארד בני האדם החיים באוקיינוס החופי היא קריטית. פיתחנו פרוטוקול במטרה להמחיש את המגוון והגודל של פיטופלנקטון על ידי שימוש ב-Adobe Illustrator כדי להמיר תמונות מיקרוסקופיות של פיטופלנקטון שנאספו מה-NBPTS לגרפיקה וקטורית שניתן להתאים לדפוסים חזותיים שחוזרים על עצמם לאורך זמן. טקסים שופעים מספרית או כאלה שהיוו איומים כלכליים ובריאותיים, כגון טקסי פריחת האצות המזיקה, Pseudo-nitzschia spp., נבחרו להמרת תמונות. לאחר מכן נוצרו דפוסים של תמונות פיטופלנקטון שונות בהתבסס על השפע היחסי שלהן במשך עשורים נבחרים של נתונים שנאספו (שנות ה-70, ה-90 וה-2010). דפוסים דקדליים של ביומסה של פיטופלנקטון השפיעו על קווי המתאר של כל עשור, בעוד ששיפוע צבע רקע מכחול לאדום שימש כדי לחשוף עליית טמפרטורה ארוכת טווח שנצפתה במפרץ נרגנסט. לבסוף, הודפסו לוחות גדולים בגודל 96 אינץ' על 34 אינץ' עם תבניות פיטופלנקטון חוזרות ונשנות כדי להמחיש שינויים אפשריים בשפע הפיטופלנקטון לאורך זמן. פרויקט זה מאפשר הדמיה של שינויים מילוליים בביומסה של פיטופלנקטון, שהם בדרך כלל בלתי נראים לעין בלתי, תוך מינוף נתוני סדרות בזמן אמת (למשל, ביומסה של פיטופלנקטון ושפע) בתוך יצירת האמנות עצמה. הוא מייצג גישה שניתן להשתמש בה עבור סדרות זמן פלנקטון רבות אחרות עבור הדמיית נתונים, תקשורת, חינוך ומאמצי יישוג.
מבוא
פיטופלנקטון הם יצרנים ראשוניים המייצגים את בסיס מארג המזון במערכות אקולוגיות ימיות 1,2. בעוד שתוכניות ניטור פיטופלנקטון הן המפתח לזיהוי שינויים נוכחיים ועתידיים במערכות אקולוגיות ימיות, התמיכה בהן פוחתת עם הזמן 3. בשל זמני הייצור הקצרים יחסית שלהם והניידות המוגבלת שלהם, פיטופלנקטון מגיבים במיוחד לשינויי אקלים, מה שהופך אותם לכלי חשוב בניטור סדרות זמן. סדרות הזמן של פיטופלנקטון חשובות גם לניהול מבוסס מערכות אקולוגיות של זמינות משאבים ומתן הקשר לאירועים אפיזודיים, כגון גלי חום ימיים4. סדרות זמן קצרות טווח, בעניין של שנים, מספקות תובנות לגבי רצף קהילתי של פיטופלנקטו....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. המרת תמונות פיטופלנקטון לגרפיקה וקטורית
- בחרו תמונות מיקרוסקופיות של פיטופלנקטון שנלקחו מסדרת זמן הפלנקטון לטווח ארוך של מפרץ נראגנסט (NBPTS) כקבצים .JPG, .PNG או .PDF (איור 1A).
הערה: טקסים כוללים Thalassiosira nordenskioeldii, Thalassionema nitzschioides, Tripos spp., Odontella aurita, קומפלקס מיני שלד, Chaetoceros diadema, Eucampia zodiacus, Dinophysis spp. ו - Pseudo-nitzschia spp. התמונות צולמו במיקרוסקופ אור. - פתח עורך גרפי וקטורי ספציפי או את המאייר המשמש למחקר זה (ראה טבלת חומרים). תוכנת גרפיקה וקטורית הוזכרה כמאיירת בה....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
התוצאות מתעדות ירידה בביומסה של פיטופלנקטון משנות ה-70 עד שנות ה-90 עד שנות ה-2010 (איור 1). כל העשורים הציגו שיא בימודאלי בריכוז כלורופיל A (chl a), כאשר השיא הראשון התרחש בחורף והשני התרחש בקיץ. שנות השבעים הציגו ממוצע גבוה יותר של chl a בחורף מאשר בקיץ. לעומת זאת, שנות ה-90 הראו chl a נמוך יותר בחורף מאשר בקיץ. שנות ה-2010 חזרו לריכוז ממוצע גבוה יותר בחורף מאשר בקיץ. תוצאות אלה משתקפות בתוצר הסופי באמצעות פסגות chl a שונות בחלוניות, כמ.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
שלבים קריטיים של הפרוטוקול כוללים השגת תמונות מיקרוסקופיות של פיטופלנקטון והמרתן לגרפיקה וקטורית. הפיכת התמונות של phytoplankton, אשר אינם מורגשים לעין בלתי, גדול מספיק כדי להיראות ללא זכוכית מגדלת על ציור הקיר, עוזר להביא אותם לחיים עבור הצופה. כדי להשיג ציור קיר זה לא רק כיצירת אמנות אלא גם כשיטת הדמיית נתונים, חשוב לשלב נתונים שנצפו בפרויקט. במקרה של ציור הקיר של פיטופלנקטון, המחזורים השנתיים של כלורופיל a (chl a) שהיו ממוצעים לפי עשור מייצגים את הנתונים בפועל ומראים כיצד chl a ירד בעשור בלו.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר.
תודות
מחקר זה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע (OIA-1655221, OCE-1655686) ורוד איילנד סי גרנט (NA22-OAR4170123, RISG22-R/2223-95-5-U). אנו מודים לקברניטים הרבים על הסיוע בשטח ולסטודנטים ולחוקרים הרבים שאספו נתונים מאז 1970. אנו מודים לסטיוארט קופלנד וג'ורג'יה רודס על פיתוח פרויקט Vis-A-Thon שהפיק את ציור הקיר פלנקטון, כמו גם לרפאל אטיאס מבית הספר לעיצוב רוד איילנד על הליווי האמנותי שלו במהלך פיתוח הפרויקט.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Adobe Illustrator | Adobe | גרסה 23.0.6 | חלופות חינמיות כוללות: Inkscape, GIMP, Vectr, Vectornator |
| Eclipse E800 | Nikon | ECLIPSE Ni/Ci מיקרוסקופ זקוף | עכשיו הוחלף על ידי Eclipse Ni-U |
| Epson מדפסת בפורמט גדול | Epson | SCT5475SR | |
| נייר מט כבד | Epson | S041596 | |
| RStudio | Rstudio, PBC | גרסה 2022.07.1 | כל כלי תוכנה סטטיסטי יספיק |
מקורות
- Cloern, J. E., Jassby, A. D. Complex seasonal patterns of primary producers at the land-sea interface. Ecology Letters. 11 (12), 1294-1303 (2008).
- Cloern, J. E., Jassby, A. D. Patterns and Scales of Phytoplankton Variability in Estuarine-Coastal Ecosyste....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
תיקון
Formal Correction: Erratum: Visualizing Oceanographic Data to Depict Long-term Changes in Phytoplankton
Posted by JoVE Editors on 1/01/1970. Citeable Link.
An erratum was issued for: Visualizing Oceanographic Data to Depict Long-term Changes in Phytoplankton. The Authors section was updated from:
Patricia S. Thibodeau1
Jongsun Kim2
1Graduate School of Oceanography, University of Rhode Island
2School of Earth, Environmental and Marine Sciences, The University of Texas - Rio Grande Valley
to:
Patricia S. Thibodeau1
Jongsun Kim2
1School of Marine and Environmental Programs, University of New England
2School of Earth, Environmental and Marine Sciences, The University of Texas - Rio Grande Valley
תגיות
