Using chlorophyllic organic matter degradation in the deep St. Lawrence Estuary as an indicator of water column remineralization
Notice bibliographique
Résumé
Coastal hypoxia, driven by remineralization of chlorophyllic particulate organic matter (POM) in dark environments, poses a threat to deep estuarine and shelf ecosystems. To better understand the fate of POM along a depth gradient, we investigated the degradation of chloropigments, particulate organic carbon (POC), and nitrogen (PON) across the water column in the St. Lawrence Estuary, one of the largest and deepest estuarine system in the world that is facing strong persistent and increasing hypoxia. Our objectives were to establish causal relationships among suspended POM descriptors and assess the potential of a chlorophyll-based degradation index, known as the chlorin index (CI), in evaluating OM degradation within the water column. The CI, ranging from 0.2 for pure chlorophyll to almost 1 for highly degraded pigments, was initially developed for uses in the sediments. Water samples from multiple depths were collected, characterized, and statistically analyzed with a combination of variation partitioning, non-linear regressions and piecewise structural equation modeling (pSEM). We found that the combined influence of chloropigments and depth explained 84.0% of POC and 90.0% of PON variations; the pure fraction attributed to chloropigments accounted for 73.4% and 75.6% (R2adj, both with p< 0.001), respectively. The decline of chloropigments, PON, and POC with increasing depth was reflected by the concomitant increase in CI, whose rate decreases as particles sink resulting in reduced degradation due to less labile organic matter. The pSEM causal model indicated that CI increased with depth and POC concentration, while it decreased in the presence of elevated PON concentrations, known for their high reactivity. The direct effect of depth on CI could be linked to the distinct water column properties influencing particle residence time and thus the degradation potential by biotic and abiotic factors. Finally, CI explained 86% (R2) of the apparent oxygen utilization highlighting the strong connection between POM degradation and hypoxia of deep coastal ecosystems. Our study underscores the utility of the chlorin index as a simple yet robust tool for monitoring OM degradation in the water column, particularly in the St. Lawrence Estuary.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».