Fitoplanktondaki Uzun Vadeli Değişiklikleri Göstermek için Oşinografik Verileri Görselleştirme

Özet

Burada, 60 yıl boyunca fitoplankton taksonlarında ve biyokütlede meydana gelen değişimlerin görselleştirilmesini sağlamak için fitoplankton mikroskobik görüntülerini vektör grafiklerine ve tekrarlayan desenlere dönüştürmek için bir protokol sunuyoruz. Bu protokol, küresel olarak diğer plankton zaman serileri ve veri kümeleri için kullanılabilecek bir yaklaşımı temsil eder.

Özet

Oşinografik zaman serileri, ekosistemlerdeki çevresel süreçler hakkında önemli bir bakış açısı sağlar. Narragansett Körfezi, Rhode Island, ABD'deki Narragansett Körfezi Uzun Vadeli Plankton Zaman Serisi (NBPTS), dünyadaki türünün en uzun plankton zaman serilerinden birini (1959'dan günümüze) temsil ediyor ve bir su ekosistemi içindeki uzun vadeli değişimi görselleştirmek için eşsiz bir fırsat sunuyor. Fitoplankton, Narragansett Körfezi de dahil olmak üzere çoğu deniz sisteminde besin ağının temelini temsil eder. Bu nedenle, kıyı okyanusunda yaşayan 2,4 milyar insana önemlerini iletmek çok önemlidir. NBPTS'den toplanan fitoplanktonun mikroskobik görüntülerini zaman içinde tekrarlayan görsel desenlere uydurulabilecek vektör grafiklerine dönüştürmek için Adobe Illustrator'ı kullanarak fitoplanktonun çeşitliliğini ve büyüklüğünü görselleştirmek amacıyla bir protokol geliştirdik. Sayısal olarak bol olan taksonlar veya zararlı alg patlaması taksonları, Pseudo-nitzschia spp. gibi ekonomik ve sağlık tehditleri oluşturanlar görüntü dönüştürme için seçildi. Daha sonra, toplanan onlarca yıllık veriler (1970'ler, 1990'lar ve 2010'lar) için göreceli bolluklarına dayalı olarak çeşitli fitoplankton görüntülerinin kalıpları oluşturuldu. Fitoplankton biyokütlesinin on yıllık modelleri, her on yılın ana hatlarını bilgilendirirken, Narragansett Körfezi'nde gözlemlenen uzun vadeli bir sıcaklık artışını ortaya çıkarmak için maviden kırmızıya bir arka plan renk gradyanı kullanıldı. Son olarak, zaman içinde fitoplankton bolluğundaki potansiyel değişiklikleri göstermek için tekrar eden fitoplankton desenleriyle büyük, 96 inç x 34 inç paneller basıldı. Bu proje, sanat eserinin kendisindeki gerçek zamanlı seri verilerinden (örneğin, fitoplankton biyokütlesi ve bolluğu) yararlanırken, tipik olarak çıplak gözle görülemeyen fitoplankton biyokütlesindeki gerçek değişimlerin görselleştirilmesini sağlar. Veri görselleştirme, iletişim, eğitim ve sosyal yardım çabaları için diğer birçok plankton zaman serisi için kullanılabilecek bir yaklaşımı temsil eder.

Giriş

Fitoplanktonlar, sucul ekosistemlerde^besin ağının tabanını temsil eden birincil üreticilerdir ^1,2. Fitoplankton izleme programları, deniz ekosistemlerindeki mevcut ve gelecekteki değişiklikleri belirlemenin anahtarı olsa da, destekleri zamanla azalmaktadır ³. Nispeten kısa üretim süreleri ve sınırlı hareketlilikleri nedeniyle, fitoplanktonlar iklim değişikliğine özellikle duyarlıdır ve bu da onları zaman serisi izlemede önemli bir araç haline getirir. Fitoplankton zaman serileri, kaynak mevcudiyetinin ekosistem tabanlı yönetimini bilgilendirmek ve deniz ısı dalgaları gibi epizodik olayl....

Protokol

1. Fitoplankton görüntülerinin vektör grafiklerine dönüştürülmesi

1. Narragansett Körfezi Uzun Vadeli Plankton Zaman Serisinden (NBPTS) alınan fitoplankton mikroskobik görüntülerini .JPG, .PNG veya .PDF dosyaları olarak seçin (Şekil 1A).
   NOT: Taksonlar arasında Thalassiosira nordenskioeldii, Thalassionema nitzschioides, Tripos spp., Odontella aurita, Skeletonema tür kompleksi, Chaetoceros diadema, Eucampia zodiacus, Dinophysis spp. ve Pseudo-nitzschia spp. bulunur. Görüntüler ışık mikroskobu ile çekildi.
2. Bu çalışma için kullanılan belirli bir yazıl....

Tartışmalar

Protokolün kritik adımları, fitoplanktonların mikroskobik görüntülerinin elde edilmesini ve bunların vektör grafiklerine dönüştürülmesini içerir. Çıplak gözle fark edilemeyen fitoplankton görüntülerinin duvar üzerinde büyüteç olmadan görülebilecek büyüklükte yapılması, izleyici için hayata geçirilmesine yardımcı olur. Bu duvar resmini sadece bir sanat eseri olarak değil, aynı zamanda bir veri görselleştirme yöntemi olarak gerçekleştirmek için, gözlemlenen verileri projeye dahi.......

Malzemeler

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