Dead Zooplankton Content in Saline Lakes of South Siberia (Republic of Khakassia, Russia) and Prospects for Its Assessment by Underwater Video Survey Method

Abstract

We analyzed the proportions of dead individuals in the populations of crustacean zooplankton in six lakes located in the Minusinsk Basin in the Republic of Khakassia between 2021 and 2024. In three thermally stratified lakes, the proportions of dead zooplankton were estimated for the epi-, meta- and hypolimnion zones. The proportions of dead individuals determined by their abundance in the study lakes were relatively low, averaging 6.5 % for copepods, 2.6 % for cladocerans, and 5.2 % for the total crustacean zooplankton. A decrease in the number of dead individuals was observed in the hypolimnion, implying high rates of degradation of dead zooplankton organic matter in the epi- and metalimnion. For quantitative comparisons of degradation rates, a new coefficient, KD, is proposed, calculated on the basis of profiles of vertical distributions of live and dead zooplankton. The use of underwater video imaging showed that the method was suitable for estimating natural mortality of zooplankton populations, but the underwater imaging system required technical modification. The results are generally consistent with the data obtained using the method of determining dead zooplankton by plankton net sampling and aniline blue staining. The accuracy of detection of dead zooplankters using underwater video imaging can be improved by increasing the volume of water scanned and employing machine learning techniques to distinguish between live and dead individuals

Проведен анализ доли мертвых особей в популяциях рачкового зоопланктона в шести озерах, расположенных в Минусинской котловине в Республике Хакасия в период с 2021 по 2024 гг. В трех озерах, имеющих температурную стратификацию, долю мертвого зоопланктона находили в зонах эпи-, мета- и гиполимниона. Доля мертвых особей, определенная по численности в исследуемых озерах, была сравнительно низкой и составила в среднем для копепод 6,5 %, для кладоцер 2,6 % и для всего рачкового зоопланктона 5,2 %. Показано снижение количества мертвых особей в гиполимнионе, которое предполагает интенсивную деградацию мертвой органики зоопланктона в эпи- и металимнионе. Для количественных сравнений интенсивности деградации предложен новый коэффициент KD, рассчитываемый на основе профилей вертикальных распределений живого и мертвого зоопланктона. Использование подводной видеосъемки показало, что методика подходит для оценки естественной смертности зоопланктонных популяций, но требует технической модификации видеосистемы. В целом данные согласуются с методом определения мертвого зоопланктона с помощью лова планктонной сетью и его окраской анилиновым голубым. Точность определения мертвых зоопланктеров с помощью подводной видеосъемки может быть повышена за счет увеличения объема сканируемой воды и применения методов машинного обучения для классификации живых и мертвых особей