Climate Change Impacts on Stoichiometry, Phytoplankton, and Zooplankton in Alpine Lake Food Webs
Notice bibliographique
Résumé
The main hypothesis of this study was that warmer and drier conditions affect fishless alpine lakes by increasing (1) phosphorus (P)-availability, (2) P-limited autotrophs versus mixotrophic phytoflagellates, and (3) fast-growing P-limited cladocerans versus slower-growing nitrogen (N)-rich calanoid copepods. To test this hypothesis, I conducted (1) a spatial survey of 16 mountain lakes along 1016 m of elevation (summer water temperatures: 5–17°C) in Alberta; (2) a temporal survey of an alpine lake over 16 y (summer water temperatures: 3–14°C); and (3) a laboratory experiment using two alpine and montane plankton communities subjected to warming (10°C; 17°C) and increased dissolved organic carbon (DOC; +80%). In the lake survey, higher temperatures and decreased lake depth were inferred using structural equation modeling (SEM) to decrease dissolved N:P, which increased chlorophytes and cyanophytes relative to phytoflagellates. Warming suppressed large-bodied cladocerans (Daphnia middendorffiana) and calanoid copepods (Hesperodiaptomus arcticus) and increased small-bodied zooplankton taxa. Small copepods increased relative to small cladocerans; this decreased particulate C:P via increased P-recycling by copepods. In the temporal investigation, SEM revealed that decreased rain reduced flushing of dissolved P, which increased diatoms relative to phytoflagellates in Pipit Lake. Unlike the lake survey, more moderate warming increased D. middendorffiana, while H. arcticus increased with advanced ice-off. Thus, cladocerans increased relative to copepods, which increased particulate C:P via increased P-retention by zooplankton. In the experiment, warming and DOC additions together increased P-availability, which increased autotrophs and offset the negative direct effects of warming and DOC. Warming increased D. middendorffiana but suppressed H. arcticus. Particulate C:P increased with DOC additions and increased cladocerans relative to copepods. These findings partially supported my main hypothesis. Climate effects increased dissolved P-availability, thereby increasing autotrophs relative to phytoflagellates. Shorter-term warming (temporal survey and experiment) increased cladocerans relative to copepods, whereas longer-term warming (spatial survey) suppressed large-bodied zooplankton and increased small taxa. Particulate C:P varied with changes in cladocerans relative to copepods (via P-recycling) and increases in C-rich terrestrial inputs. Findings suggest climate change will increase primary productivity of alpine lakes over several decades by increasing P-availability, and decreasing grazing efficiency as copepods and smaller-bodied zooplankton supercede cladocerans.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».