Upwelling periodically disturbs the ecological assembly of microbial communities in Lake Ontario
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The Laurentian Great Lakes hold 21% of the world’s surface freshwater and supply drinking water to nearly 40 million people. We provide the first evidence that wind-driven upwelling restructures microbial communities in Lake Ontario, with its effects sustained and redistributed by an internal Kelvin wave propagating along the shoreline. We combine 16S rRNA metabarcoding, absolute abundance quantification via flow cytometry, and hydrodynamic profiling to link physical processes to community composition. While thermal stratification organizes microbial communities by depth and season, this vertical structure arises from contrasting mechanisms: homogenizing selection in surface waters and dispersal limitation and drift in the hypolimnion. Kelvin wave-driven upwelling disrupts this scaffold, displacing rare taxa into the surface and creating novel coastal communities predicted to be enriched in methane oxidation and sulfur metabolism genes—functional traits absent elsewhere in the lake. We observed a Kelvin wave lasting over two weeks and propagating eastward at ∼60 km day⁻¹. Given the ∼10–12 day recurrence of wind events during the stratified season, at any time at least one segment of Lake Ontario’s coastline is experiencing upwelling. These recurrent upwellings, sustained and redistributed by Kelvin waves, remodel microbial communities on ecologically relevant timescales. They act as a biological disturbance overriding stratification, mobilizing rare functional potential, and assembling novel coastal microbial communities. As climate change lengthens and intensifies stratified periods and reshapes large-lake circulation, understanding how physical forcing governs microbial assembly is essential for forecasting the biogeochemical future of Earth’s great lakes—especially in shoreline zones where ecological shifts directly affect human communities.
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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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».