Investigations into growth and nutritional condition of Crangon crangon (L).

Abstract

The spatial population structure of C. crangon during winter 2009/2010, especially with regard to sex differences is not well known so far, and was hence studied in MS 1. Samples were provided by Johann Heinrich von Thünen Institute from a winter survey, to: (a) describe the species population structure during winter, (b) analyze sex ratio in dependence of total length, water depth and region, (c) investigate maturity and egg development stages and (d) indicate maturity using “setae” as a new maturity indicators. In MS 2, in situ growth rates of brown shrimp C. crangon in the German Wadden Sea off Büsum were measured during 2010. Growth rate was measured using the instantaneous growth rate (IGR) method which involved measuring the changes in individual total length before and after moult. This approach has so far not been applied to brown shrimp C. crangon. We used the IGR technique to determine the effects of sex (male and females), size class (small, medium and large shrimps) and temperature (from 7.0 to 22.0 °C) on in situ growth of brown shrimp. We also had the advantage to use our data to evaluate the new method established by Perger and Temming (2012). By applying their method 65 % and 89 % of the variances were explained at different temperatures as well as different size classes for males and females respectively which, however, strongly support the new method. Within MS 3, we used frozen samples (-20 °C), from April to November, 2010, to apply the parameters estimated by IGR and Perger and Temming (2012) growth methods (ms 2). Among the numerous studies on growth of C. crangon (L.), there are no studies on the nutritional requirement are available, except for one study carried out by Regnault (1977). Hence, in MS 4, the aim was to provide information on how C. crangon reacts to an artificial pellet diet, which was optimised based on experience from shrimp aquaculture.

Die Nordseegarnele C. Crangon ist eine der weit verbreiteten und sehr reichlichen Arten in den europäischen Flussmündungen. Die folgende Übersicht skizziert die vier Manuskripten in dieser Arbeit, die sich mit der produktivsten Region der Welt, nämlich „dem Wattenmeer“ befassen und die zur allgemeinen Biologie der Nordseegarnele C. crangon beitragen sollen. Daher wurde die Populationsstruktur von C. crangon im Winter 2009/2010, insbesondere im Hinblick auf die geschlechtsspezifischen Unterschiede, die bisher noch nicht bekannt sind, untersucht (MS 1). So wurden Längenhäufigkeit, Häufigkeitsverteilung, Geschlechtsverhältnis, eiertragende Weibchen und Trockengewichtskondition analysiert, wobei die Stichproben in der Wintererhebung vom Johann Heinrich von Thünen-Institut zur Verfügung gestellt wurden, um: (a) die Populationstruktur der Arten im Winter auch durch den Einsatz neuer Indikatoren wie Borsten, die Reife zeigen, zu beschreiben, (b) die allgemeine räumliche Verteilung und Variabilität der Arten entlang des Wattenmeeres zu erforschen, (c) geschlechtsspezifische Muster in Abhängigkeit von der Gesamtlänge, Wassertiefe sowie Region zu analysieren und (d) die Eierentwicklungsstadien zu untersuchen. MS 2, in situ Wachstumsraten der Nordseegarnele C. Crangon im Deutschen Wattenmeer aus Büsum im Jahr 2010 gemessen. Die Wachstumsrate wurde unter Verwendung des momentanen Wachstumsrate-(IGR)-Verfahrens, das das Messen der Änderungen in der einzelnen Gesamtlänge vor und nach Häutung enthält, was bisher noch nicht mit der Nordseegarnele C. crangon getan wurde. Wir haben die IGR-Technik eingesetzt, um die Auswirkungen des Geschlechts (männlich und weiblich), der Größenklassen (kleine, mittlere und große Garnelen) und Temperatur (7.0 bis 22.0 °C) auf das in-situ-Wachstum der Nordseegarnelen zu bestimmen. Unsere maximale bei Männchen beobachtete Wachstumsrate war 0.65 mm/Tag und betrug 0.85 für Weibchen bei 19.6 °C, die auch höher als die meisten Literatur-Werte sind. Wir hatten auch den Vorteil, unsere Daten zu nutzen, um die neue von Perger und Temming (2012) etablierte Methode zu bewerten. Durch die Anwendung ihres Verfahrens wurden 65% und 89% der Stufen bei unterschiedlichen Temperaturen sowie verschiedene Größenklassen beschrieben, die jedoch die neue Methode stark unterstützen. Außerdem soll die Kombination von IGR und Perger und Temming Verfahren ermöglichen, den Beginn der in der vorliegenden Studie beobachteten Feldschrumpfung zu messen. So wurde im MS 3 eine ausgiebige Probenahme - über das ganze Jahr von April bis November, 2010 durchgeführt, um die geschätzten Laborwachstumsparameter, die sowohl auf IGR und Perger und Temming (2012) Methoden (MS 2) basieren, mit dem vom Ernährungszustand abgeleiteten Feldwachstum zu vergleichen. Wir untersuchten auch die morphologischen Beziehungen zwischen Männchen und Weibchen des Wattenmeeres. Im Allgemeinen und im Unterschied zum Sommer 2010 -außer wenn neue Rekruten angekommen sind- deuten schlechte im Frühjahr sowie im Herbst beobachtete Wachstumsbedingungen auf eine bessere Ernährungssituation während des Sommers hin. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Arbeit in MS 4 ist es, Informationen darüber, wie C. crangon auf den vollständigen Ersatz von Natur- und Lebensfütterung reagiert, die fehlen oder unzureichend sind. Hier haben wir die Auswirkungen der künstlich formulierten Ernährung und Aquariumsauswirkungen auf die Wachstumsleistung, Körperzusammensetzung und Überlebensfähigkeit der Nordseegarnele C. crangon ausgewertet, wo das geschätzte Feldwachstum auf der IGR-Methode basiert und als Referenz in der vorliegenden Arbeit genutzt wurde.