Exploring benthic biodiversity using underwater imagery in Melville Bay, Greenland

Abstract

Líffræðilegur fjölbreytileiki botnvistkerfis veitir mikilvæga innsýn í heilbrigði, virkni, og stöðugleika sjávarumhverfis. Heimskautasvæði og djúpsjávarbotn eru erfið fyrir rannsakendur að komast á, sem leiðir til víðfeðmra og vankannaðra svæða. Skorturinn á áreiðanlegum og nýlegum gögnum á þessum svæðum getur hamlað virkri stýringu á auðlindum hafsins, sem varpar ljósi á mikilvægi þessarar rannsóknar á stöðum eins og Melville-flóa, norðvestur Grænlandi. Melville-flóa er ógnað af hugsanlegri framtíðar hagnýtingu vegna fiskveiða og annarra sjósiglinga, sérstaklega þegar hafís hörfar. Þessi rannsókn snýr að skráningu á samsetningunni á botntegundasamfélagi í Melville-flóa með notkun myndbandsupptöku sleða. Markmið þessarar rannsóknar er að veita innsýn inn í (i) hvernig umhverfisþættir hafa áhrif á samsetningu samfélagsins, (ii) hvernig viðvera búsvæðamyndandi tegunda hefur áhrif á fjölbreytileika, og (iii) hvort til staðar séu umhverfisvísar sem benda til svæða með mikið magn viðkvæmra sjávarvistkerfa (VME) tegunda, þ.á.m sæfjaðrir. PERMANOVA greining sýnir að dýpi, sjávarhitastig, og gerð undirlags hafa veruleg áhrif á samsetningu samfélags í Melville-flóa. Línuleg aðhvarfslíkön sýna að búsvæða-myndandi tegundir hafa ekki veruleg áhrif tegundafjölda eða -fjölbreytileika. Yfirgripsmikil gagnaöflun gerir kleifa greiningu og gerð korta sem gefa vísbendingu um viðkvæm sjávarvistkerfi (VME) og sæfjaðra dreifingu. Þessi eru mikilvæg til að upplýsa stýringu og náttúruverndarátak, og tryggja sjálfbærni þessara afar mikilvægu vistkerfa til framtíðar. Þetta er sérstaklega mikilvægt þar sem far í áttina norður hjá vissum hagnýttum tegundum, samhliða auknu aðgengi hafskipa, gæti dregið að fiskveiðar inn á áður óveidd svæði.

Benthic ecosystem biodiversity provides critical insights into the health, functionality, and stability of marine environments. Polar regions and the deep ocean seafloor are difficult for researchers to access, resulting in vast understudied areas. The lack of reliable and recent data in these areas can hinder effective marine resource management, highlighting the importance of this research in places such as Melville Bay, northwest Greenland. Melville Bay is under threat of potential future exploitation from fisheries and other marine traffic, especially as sea ice retreats. This study focuses on documenting the community composition of benthic taxa in Melville Bay using video sled imagery. The aims of this research are to provide insight into (i) how environmental factors influence the community composition, (ii) how the presence of habitat-forming taxa influences diversity, and (iii) whether there are environmental parameters that point to areas with a high abundance of Vulnerable Marine Ecosystem (VME) taxa, including sea pens. A PERMANOVA analysis shows that depth, sea temperature, and substrate type significantly impact community composition in Melville Bay. Linear regression models show that habitat-forming taxa do not significantly influence species abundance or richness. Comprehensive data collection allows for analysis and creation of maps indicating VME and sea pen distribution. These are critical to inform management and conservation efforts, ensuring the sustainability of these vital ecosystems for the future. This is especially important as the northward migration of certain commercial species, alongside increased accessibility for marine vessels, could attract fisheries into regions that have not previously been fished.