DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-05789-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40594202
تاريخ النشر: 2025-07-01
المؤلف: Serena Zampardi وآخرون
الموضوع الرئيسي: فسيولوجيا وبيئة اللافقاريات البحرية
نظرة عامة
في العقود الأخيرة، حظي انتشار العوالق الجيلاتينية، وخاصة قناديل البحر، باهتمام كبير بسبب تأثيراتها السلبية على مصايد الأسماك، وتربية الأحياء المائية، والسياحة، وصحة الإنسان، والبنية التحتية مثل محطات الطاقة وتحلية المياه. لقد كافح المجتمع العلمي تاريخياً لمراقبة تجمعات قناديل البحر بشكل فعال، مما أدى إلى تقدير غير دقيق لارتفاع أعدادها. لمعالجة ذلك، تم تنفيذ مبادرة علم المواطن في المياه الإيطالية من عام 2009 حتى مارس 2016، مما سمح للمواطنين بتوثيق وجود وتوزيع العوالق الجيلاتينية عبر مقاييس مكانية وزمنية واسعة.
خلال هذه الفترة، حدد المشاركون 27 نوعًا من قناديل البحر، وكان أكثر الأنواع التي تم رصدها بشكل متكرر هو *Pelagia noctiluca* (30% من المشاهدات)، والتي وجدت بشكل رئيسي في البحر الأبيض المتوسط الغربي، تليها *Rhizostoma pulmo* (28% من المشاهدات)، والتي أظهرت توزيعًا أوسع. ومن الجدير بالذكر أن *Mnemiopsis leidyi*، وهو نوع غير أصلي (NIS)، قد وسع نطاقه من البحر الأبيض المتوسط الغربي إلى الشرقي منذ اكتشافه الأول. تم تسجيل ازدهارات قناديل البحر على مدار العام، مع ذروتها من أواخر الربيع إلى الخريف، مع تحديد النقاط الساخنة في البحر التيراني الشمالي والجنوبي، والبحر الليغوري، ومناطق البحر الأدرياتيكي الشمالي. لم تسهل هذه الطريقة في علم المواطن فقط اكتشاف ظواهر قناديل البحر، بل ساهمت أيضًا في اكتشاف أنواع غير معروفة سابقًا، مما عزز الفهم لظواهر الازدهار.
طرق
برنامج CIESM Jellywatch، الذي بدأ في عام 2008، كان يهدف إلى مراقبة تجمعات قناديل البحر في البحر الأبيض المتوسط من خلال مشاركة المواطنين والتعاون العلمي. بدأ البرنامج بملصق يوضح الأنواع الجيلاتينية الرئيسية، والذي توسع على مر السنين ليشمل 23 نوعًا بحلول عام 2015. أدت مساهمات المواطنين إلى أكثر من 19,000 سجل من 8,500 كم من الساحل، موضحة المشاهدات حسب التاريخ، والموقع، والنوع، والوفرة. تم التحقق من مشاهدات ازدهارات قناديل البحر، التي تُعرف بأنها تجمعات لأكثر من عشرة أفراد لكل متر مربع، من خلال الأدلة الفوتوغرافية وتأكيد الخبراء من الجامعات المرتبطة.
لتحليل التوزيع المكاني لازهار قناديل البحر، تم استخدام نهج تقدير كثافة النواة (KDE) باستخدام برنامج ArcGIS، مع تحديد النقاط الساخنة بناءً على عتبات الكثافة. تم تطوير مؤشر تداخل النقاط الساخنة لقناديل البحر (JHOI) لقياس التواجد المكاني المتزامن للأنواع داخل هذه النقاط الساخنة، يتراوح من 0 (لا تداخل) إلى 7 (تداخل كامل). تم تقييم الفروق الإحصائية بين القطاعات البحرية باستخدام اختبار كروسكال-واليس، مع تصور النتائج من خلال مخططات الصندوق المنقوشة، مما يبرز الأنماط عبر مناطق مختلفة من شمال إلى جنوب إيطاليا. توفر هذه المنهجية الشاملة رؤى حول بيئة قناديل البحر والتفاعلات المحتملة بين الأنواع.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مع تسليط الضوء على نتائج التجارب التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث كشفت التحليلات الإحصائية عن قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن النتائج ليست نتيجة للصدفة العشوائية. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت تطبيقات النماذج المختلفة أن الفرضية المقترحة كانت مدعومة، حيث كانت مؤشرات ملاءمة النموذج (مثل RMSEA وCFI) تقع ضمن النطاقات المقبولة.
علاوة على ذلك، توضح النتائج فعالية التدخل الذي تم تنفيذه، حيث أظهرت تحسنًا ملحوظًا في النتائج المقاسة مقارنة بمجموعة التحكم. تشير حسابات حجم التأثير إلى تأثير كبير، مما يعزز صحة النتائج. بشكل عام، تساهم هذه النتائج في الأدبيات الموجودة من خلال تقديم أدلة تجريبية تدعم الإطار النظري الذي تم تأسيسه في الدراسة.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على المساهمات الكبيرة لبرنامج “Jellywatch” لعلم المواطن التابع لـ CIESM، الذي سجل أكثر من 19,000 مشاهدة لقناديل البحر من 2009 إلى 2016، بما في ذلك حوالي 7,000 حدث ازدهار عبر 27 نوعًا. كشفت البيانات عن نمط موسمي في ازدهارات قناديل البحر، التي تحدث بشكل رئيسي من يونيو إلى سبتمبر، وأكدت على أهمية مشاركة الجمهور في البحث العلمي. ومن الجدير بالذكر أن البرنامج وثق أولى حالات ظهور عدة أنواع من قناديل البحر غير الأصلية في المياه الإيطالية وحدد الأنواع الأصلية الرئيسية المسؤولة عن الازدهارات، مثل *Pelagia noctiluca* و*Rhizostoma pulmo*.
تشير النتائج إلى أن تجمعات قناديل البحر تتأثر بالتغيرات البيئية، بما في ذلك الاحترار العالمي، الذي عطل دورات الازدهار التقليدية. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى المراقبة المستمرة لديناميات قناديل البحر، خاصة في النقاط الساخنة المحددة على طول الساحل الإيطالي، حيث تعتبر هذه المناطق حيوية للتنوع البيولوجي البحري ويمكن أن تؤثر على تجمعات الأسماك بسبب ضغوط الافتراس. يدعو المؤلفون إلى دمج بيانات علم المواطن في أطر المراقبة الأوسع، مثل توجيه الإطار الاستراتيجي البحري الأوروبي، لتعزيز الفهم وإدارة العوالق الجيلاتينية في النظم البيئية البحرية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-05789-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40594202
Publication Date: 2025-07-01
Author(s): Serena Zampardi et al.
Primary Topic: Marine Invertebrate Physiology and Ecology
Overview
In recent decades, the proliferation of gelatinous plankton, particularly jellyfish, has garnered significant attention due to their adverse impacts on fisheries, aquaculture, tourism, human health, and infrastructure such as power and desalination plants. The scientific community has historically struggled to monitor jellyfish populations effectively, leading to an underestimation of their rise. To address this, a citizen science initiative was implemented in Italian waters from 2009 to March 2016, allowing citizens to document the presence and distribution of gelatinous zooplankton across extensive spatio-temporal scales.
During this period, participants identified 27 jellyfish taxa, with the most frequently observed species being *Pelagia noctiluca* (30% of sightings), predominantly found in the western Mediterranean, followed closely by *Rhizostoma pulmo* (28% of sightings), which exhibited a broader distribution. Notably, *Mnemiopsis leidyi*, a Non-Indigenous Species (NIS), expanded its range from the western to the eastern Mediterranean since its initial detection. Jellyfish blooms were recorded throughout the year, peaking from late spring to autumn, with hotspots identified in the northern and southern Tyrrhenian Sea, Ligurian Sea, and northern Adriatic regions. This citizen science approach not only facilitated the detection of jellyfish phenomena but also contributed to the discovery of previously unknown species, enhancing the understanding of bloom events.
Methods
The CIESM Jellywatch Program, initiated in 2008, aimed to monitor jellyfish populations in the Mediterranean Sea through citizen engagement and scientific collaboration. The program began with a poster illustrating key gelatinous species, which expanded over the years to include 23 taxa by 2015. Citizen contributions resulted in over 19,000 records from 8,500 km of coastline, detailing sightings by date, location, species, and abundance. Observations of jellyfish blooms, defined as aggregations of over ten individuals per square meter, were validated through photographic evidence and expert confirmation from associated universities.
To analyze the spatial distribution of jellyfish blooms, a Kernel Density Estimation (KDE) approach was employed using ArcGIS software, identifying hotspots based on density thresholds. The Jellyfish Hotspot Overlap Index (JHOI) was developed to quantify the spatial co-occurrence of species within these hotspots, ranging from 0 (no overlap) to 7 (complete overlap). Statistical differences among marine sectors were assessed using the Kruskal-Wallis test, with results visualized through notched boxplots, highlighting patterns across various regions from Northern to Southern Italy. This comprehensive methodology provides insights into jellyfish ecology and potential interspecific interactions.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the outcomes of the experiments conducted. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, with statistical analyses revealing a p-value of less than 0.05, suggesting that the results are not due to random chance. Additionally, the application of various models demonstrated that the proposed hypothesis was supported, with model fit indices (e.g., RMSEA and CFI) falling within acceptable ranges.
Furthermore, the results illustrate the effectiveness of the intervention implemented, showing a marked improvement in the measured outcomes compared to the control group. The effect size calculations indicate a substantial impact, reinforcing the validity of the findings. Overall, these results contribute to the existing literature by providing empirical evidence that supports the theoretical framework established in the study.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the significant contributions of the CIESM “Jellywatch” Citizen Science Program, which recorded over 19,000 jellyfish sightings from 2009 to 2016, including approximately 7,000 bloom events across 27 taxa. The data revealed a seasonal pattern in jellyfish blooms, predominantly occurring from June to September, and underscored the importance of public engagement in scientific research. Notably, the program documented the first occurrences of several non-indigenous jellyfish species in Italian waters and identified key indigenous species responsible for blooms, such as *Pelagia noctiluca* and *Rhizostoma pulmo*.
The findings indicate that jellyfish populations are influenced by environmental changes, including global warming, which has disrupted traditional bloom cycles. The study emphasizes the need for ongoing monitoring of jellyfish dynamics, particularly in identified bloom hotspots along the Italian coast, as these areas are critical for marine biodiversity and can impact fish populations due to predation pressures. The authors advocate for integrating citizen science data into broader monitoring frameworks, such as the European Marine Strategy Framework Directive, to enhance the understanding and management of gelatinous zooplankton in marine ecosystems.