Influence of environmental patterns on the benthic faunal structure in the Kveithola Trough, NW Barents Sea

For the first time, we have documented the Arctic benthic faunal structure in the Kveithola Trough (NW Barents Sea), to improve knowledge gaps existing in this area. The Kveithola is characterized by peculiar morpho-depositional and hydrographic conditions, which allow to distinguish three main areas (the outer, the inner area and Northern channel). In the outer area, high hydrodynamic does not favour the accumulation of the organic matter and low sediment organic carbon bioavailability supports a poorly sediment community oxygen consumption. The inner part and Northern channel represent an eutrophic area, dominated by a detritivores community (subsurface-feeding polychaeta Maldane sarsi, the surface-feeding polychaeta Lenvisenia gracilis, the subsurface lamellibranch bivalve Mendicula cf. pigmea, the subsurface protobranch bivalve genus Yoldiella), predators belonging to Nemertea and foraminifera as calcareous Nonionellina labradorica, Globobulimina auriculata and agglutinated Lagenammina difflugiformis. These taxa indicate the presence of an organic-rich sediment and oxygen-depleted environment possibly linked to a cold seep system and are also responsible for the bioturbation activity. Interestingly, delicate foraminifera monothalamous morphotypes (Micrometula and Cylindrogullmia) were reported from all sites with high abundance percentage, they inhabit typically the detritus layer of Arctic fjords and live in an extremely oxygen-deficient environment. Meanwhile, megafauna results suggest the possibility of the methane emission creating a biomass and diversity hotspot on the site 21 seafloor, characterized by heterogeneous environment with carbonate structures, microbial mats and chemosynthetic worm tufts. To conclude, the distinct geomorphological and environmental feature, supply of organic matter and seep activity of this area, are key drivers of benthic faunal structure and their heterogeneity distribution.

Per la prima volta, abbiamo documentato la struttura della comunità bentonica artica nel Kveithola Trough (NW Mare di Barents), per migliorare i gaps conoscitivi esistenti. Il Kveithola è caratterizzato da particolari condizioni morfo-deposizionali e idrografiche che permettono di distinguere tre aree principali (esterna, interna e il canale settentrionale). Nell'area esterna, l’elevato idrodinamismo contrasta l'accumulo di materia organica e la bassa biodisponibilità di carbonio organico nei sedimenti supporta una comunità con bassa richiesta di ossigeno. L’area interna e il canale settentrionale sono ambienti eutrofici, dominati da una comunità di detritivori (policheti subsurface-feeding Maldane sarsi e surface-feeding Lenvisenia gracilis, bivalvi lamellibranchia subsurface Mendicula cf. pigmea, protobranchia subsurface del genere Yoldiella), predatori appartenenti al phylum Nemertea, foraminiferi calcarei Nonionellina labradorica e Globobulimina auriculata, e agglutinanti Lagenammina difflugiformis. Questi taxa, delineano un ambiente con elevate concentrazioni di materia organica nel sedimento e impoverito di ossigeno (probabilmente legati alla presenza di cold seep) inoltre, sono anche responsabili di attività di bioturbazione. Interessante notare, in tutti i siti, l’elevata densità di morfotipi di foraminiferi monotalamici (Micrometula e Cylindrogullmia) che popolano tipicamente lo strato detritico dei fiordi artici e ambienti estremi poveri di ossigeno. Inoltre, i risultati della megafauna mostrano come nel sito 21, caratterizzato da un ambiente eterogeneo con strutture carbonatiche, tappeti microbici e vermi chemiosintetici, le emissioni di metano possano creare un hotspot di biomassa e diversità. Per concludere, le diverse caratteristiche geomorfologiche e ambientali, l'apporto di materia organica e la presenza di cold seep in questa area, rappresentano i fattori chiave della struttura della fauna bentonica e della loro distribuzione eterogenea.