تصور البيانات الأوقيانوغرافية لتصوير التغيرات طويلة المدى في العوالق النباتية

Summary

هنا ، نقدم بروتوكولا لتحويل الصور المجهرية للعوالق النباتية إلى رسومات متجهة وأنماط متكررة لتمكين تصور التحولات في أصناف العوالق النباتية والكتلة الحيوية على مدار 60 عاما. يمثل هذا البروتوكول نهجا يمكن استخدامه لسلاسل زمنية ومجموعات بيانات أخرى للعوالق على مستوى العالم.

Abstract

وتوفر السلاسل الزمنية الأوقيانوغرافية منظورا هاما للعمليات البيئية في النظم الإيكولوجية. تمثل السلاسل الزمنية للعوالق طويلة الأجل في خليج ناراغانسيت (NBPTS) في خليج ناراغانسيت ، رود آيلاند ، الولايات المتحدة الأمريكية ، واحدة من أطول السلاسل الزمنية للعوالق (1959 إلى الوقت الحاضر) من نوعها في العالم وتقدم فرصة فريدة لتصور التغيير طويل الأجل داخل النظام البيئي المائي. تمثل العوالق النباتية قاعدة الشبكة الغذائية في معظم النظم البحرية ، بما في ذلك خليج ناراغانسيت . لذلك ، فإن توصيل أهميتها إلى 2.4 مليار شخص يعيشون داخل المحيط الساحلي أمر بالغ الأهمية. لقد طورنا بروتوكولا بهدف تصور تنوع وحجم العوالق النباتية من خلال استخدام Adobe Illustrator لتحويل الصور المجهرية للعوالق النباتية التي تم جمعها من NBPTS إلى رسومات متجهة يمكن مطابقتها في أنماط بصرية متكررة عبر الزمن. تم اختيار الأصناف الوفيرة عدديا أو تلك التي تشكل تهديدات اقتصادية وصحية ، مثل أصناف تكاثر الطحالب الضارة ، Pseudo-nitzschia spp. ، لتحويل الصور. ثم تم إنشاء أنماط من صور العوالق النباتية المختلفة بناء على وفرتها النسبية لعقود مختارة من البيانات التي تم جمعها (سبعينيات القرن العشرين ، تسعينيات القرن العشرين ، و 2010). أبلغت الأنماط العقدية للكتلة الحيوية للعوالق النباتية الخطوط العريضة لكل عقد بينما تم استخدام تدرج لون الخلفية من الأزرق إلى الأحمر للكشف عن زيادة طويلة الأجل في درجة الحرارة لوحظت في خليج ناراغانسيت. أخيرا ، تمت طباعة لوحات كبيرة مقاس 96 بوصة × 34 بوصة مع أنماط متكررة للعوالق النباتية لتوضيح التغيرات المحتملة في وفرة العوالق النباتية بمرور الوقت. يتيح هذا المشروع تصور التحولات الحرفية في الكتلة الحيوية للعوالق النباتية ، والتي عادة ما تكون غير مرئية للعين المجردة مع الاستفادة من بيانات السلسلة في الوقت الفعلي (على سبيل المثال ، الكتلة الحيوية للعوالق النباتية ووفرتها) داخل القطعة الفنية نفسها. وهو يمثل نهجا يمكن استخدامه للعديد من السلاسل الزمنية الأخرى للعوالق لتصور البيانات والتواصل والتعليم وجهود التوعية.

Introduction

العوالق النباتية هي منتجون أوليون يمثلون قاعدة الشبكة الغذائية عبر النظم الإيكولوجية المائية ^1,2. في حين أن برامج مراقبة العوالق النباتية هي المفتاح لتحديد التغيرات الحالية والمستقبلية في النظم الإيكولوجية البحرية ، فإن دعمها يتناقص بمرور الوقت ³. نظرا لأوقات جيلها القصيرة نسبيا وحركتها المحدودة ، تستجيب العوالق النباتية بشكل خاص لتغير المناخ ، مما يجعلها أداة مهمة في مراقبة السلاسل الزمنية. كما أن السلاسل الزمنية للعوالق النباتية مهمة أيضا لإعلام الإدارة القائمة على النظم الإيكولوجية لتوافر الموارد وتوفير سياق للأحداث العرضية، مثل موجات الحر البحرية⁴. تعطي السلا....

Protocol

1. تحويل صور العوالق النباتية إلى رسومات متجهة

1. حدد الصور المجهرية للعوالق النباتية المأخوذة من السلاسل الزمنية للعوالق طويلة المدى في خليج ناراغانسيت (NBPTS) كملفات .JPG أو .PNG أو .PDF (الشكل 1 أ).
   ملاحظة: تشمل الأصناف ثالاسيوسيرا نوردينسكيولدي ، ثالاسيونيما نيتزشيويدس ، تريبوس النيابة. ، Odontella aurita ، مجمع أنواع الهيكل العظمي ، Chaetoceros diadema ، Eucampia zodiacus ، Dinophysis spp. ، و Pseudo-nitzschia spp. تم التقاط الصور بالمجهر الضوئي.
2. افتح محرر رسومات متجه برامج محددة أو الرسام المستخدم في هذه الدراسة (انظر جدول المواد

النتائج

توثق النتائج انخفاضا في الكتلة الحيوية للعوالق النباتية من سبعينيات القرن العشرين إلى تسعينيات القرن العشرين إلى أواخر القرن العشرين (الشكل 1). أظهرت جميع العقود ذروة ثنائية النمط في تركيز الكلوروفيل أ (chl a) حيث تحدث القمة الأولى في الشتاء والثانية تحدث في الصيف. ?.......

Discussion

تشمل الخطوات الحاسمة للبروتوكول الحصول على صور مجهرية للعوالق النباتية وتحويلها إلى رسومات متجهة. إن جعل صور العوالق النباتية ، التي لا يمكن ملاحظتها بالعين المجردة ، كبيرة بما يكفي لرؤيتها بدون عدسة مكبرة على اللوحة الجدارية ، يساعد على جعلها تنبض بالحياة للمشاهد. لإنجاز هذه اللوحة الج?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Adobe Illustrator	Adobe	version 23.0.6	Free alternatives include: Inkscape, GIMP, Vectr, Vectornator
Eclipse E800	Nikon	ECLIPSE Ni/Ci Upright Microscope	Now succeeded by Eclipse Ni-U
Epson Large Format Printer	Epson	SCT5475SR
Heavy Matte Paper	Epson	S041596
RStudio	Rstudio, PBC	version 2022.07.1	Any statistical software tool will suffice