Published October 29, 2019 | Version v1
Publication Open

Implications of Glacial Melt-Related Processes on the Potential Primary Production of a Microphytobenthic Community in Potter Cove (Antarctica)

  • 1. Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
  • 2. University of Gothenburg
  • 3. Argentine Antarctic Institute
  • 4. Max Planck Institute for Marine Microbiology
  • 5. Ghent University

Description

The Antarctic Peninsula experiences a fast retreat of glaciers, which correlates with an increased release of particles and related increased sedimentation and, thus, a decrease in the available photosynthetic active radiation (PAR, 400–700 nm) for benthic primary production. We investigated how changes in the general sedimentation and shading patterns affect the primary production by benthic microalgae, the microphytobenthos. In order to determine potential net primary production and respiration of the microphytobenthic community, sediment cores from locations exposed to different sedimentation rates and shading were exposed to PAR of 0–70 µmol photons m-2 s-1. Total oxygen fluxes and microphytobenthic diatom community structure, density, and biomass were determined. Our study revealed that the net primary production of the microphytobenthos decreased with increasing sedimentation and shading, while the microphytobenthic diatom density and composition remained similar. By comparing our experimental results with in situ measured PAR intensities, we furthermore assessed the microphytobenthic primary production as an important carbon source within Potter Cove's benthic ecosystem. We propose that the microphytobenthic contribution to the total primary production may drop drastically due to Antarctic glacial retreat and correlated sedimentation and shading, with yet unknown consequences for the benthic heterotrophic community, its structure, and diversity.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تشهد شبه الجزيرة القطبية الجنوبية تراجعًا سريعًا للأنهار الجليدية، والذي يرتبط بزيادة إطلاق الجسيمات وزيادة الترسيب ذات الصلة، وبالتالي انخفاضًا في الإشعاع النشط للبناء الضوئي المتاح (PAR، 400–700 نانومتر) للإنتاج الأولي القاعي. لقد بحثنا في كيفية تأثير التغيرات في أنماط الترسيب والتظليل العامة على الإنتاج الأولي للطحالب الدقيقة القاعية، والنباتات الدقيقة. من أجل تحديد صافي الإنتاج الأولي المحتمل والتنفس لمجتمع الأعماق النباتية الدقيقة، تعرضت نوى الرواسب من المواقع المعرضة لمعدلات الترسيب والتظليل المختلفة إلى PAR من 0–70 ميكرومول فوتونات m -2 s -1. تم تحديد إجمالي تدفقات الأكسجين وهيكل مجتمع الدياتوم الميكروبيولوجي وكثافته وكتلته الحيوية. كشفت دراستنا أن صافي الإنتاج الأولي للميكروفيتوبنثوس انخفض مع زيادة الترسيب والتظليل، في حين ظلت كثافة وتكوين الدياتوم الميكروفيتوبنثي متشابهة. من خلال مقارنة نتائجنا التجريبية مع شدة PAR المقاسة في الموقع، قمنا علاوة على ذلك بتقييم الإنتاج الأولي للنباتات الدقيقة كمصدر كربون مهم داخل النظام البيئي القاعي في بوتر كوف. نقترح أن مساهمة الأعماق الميكروية في إجمالي الإنتاج الأولي قد تنخفض بشكل كبير بسبب التراجع الجليدي في القارة القطبية الجنوبية والترسيب والتظليل المترابطين، مع عواقب غير معروفة حتى الآن على المجتمع المتغاير الأعماق وبنيته وتنوعه.

Translated Description (French)

La péninsule Antarctique connaît un recul rapide des glaciers, qui est corrélé à une libération accrue de particules et à une sédimentation accrue associée et, par conséquent, à une diminution du rayonnement actif photosynthétique disponible (PAR, 400–700 nm) pour la production primaire benthique. Nous avons étudié comment les changements dans les modèles généraux de sédimentation et d'ombrage affectent la production primaire par les microalgues benthiques, le microphytobenthos. Afin de déterminer la production primaire nette potentielle et la respiration de la communauté microphytobenthique, des carottes de sédiments provenant de sites exposés à des vitesses de sédimentation et à un ombrage différents ont été exposées à des photons PAR de 0 à 70 µmol m-2 s-1. Les flux totaux d'oxygène et la structure, la densité et la biomasse de la communauté de diatomées microphytobenthiques ont été déterminés. Notre étude a révélé que la production primaire nette du microphytobenthos diminuait avec l'augmentation de la sédimentation et de l'ombrage, tandis que la densité et la composition des diatomées microphytobenthiques restaient similaires. En comparant nos résultats expérimentaux avec les intensités moyennes mesurées in situ, nous avons en outre évalué la production primaire microphytobenthique comme une source de carbone importante dans l'écosystème benthique de Potter Cove. Nous proposons que la contribution microphytobenthique à la production primaire totale puisse chuter considérablement en raison du recul glaciaire de l'Antarctique et de la sédimentation et de l'ombrage corrélés, avec des conséquences encore inconnues pour la communauté hétérotrophe benthique, sa structure et sa diversité.

Translated Description (Spanish)

La Península Antártica experimenta un rápido retroceso de los glaciares, que se correlaciona con una mayor liberación de partículas y el aumento relacionado de la sedimentación y, por lo tanto, una disminución de la radiación activa fotosintética disponible (PAR, 400–700 nm) para la producción primaria bentónica. Investigamos cómo los cambios en los patrones generales de sedimentación y sombreado afectan la producción primaria de microalgas bentónicas, las microfitobentos. Con el fin de determinar la producción primaria neta potencial y la respiración de la comunidad microfitobéntica, los núcleos de sedimentos de lugares expuestos a diferentes tasas de sedimentación y sombreado se expusieron a PAR de 0–70 µmol de fotones m-2 s-1. Se determinaron los flujos totales de oxígeno y la estructura de la comunidad de diatomeas microfitobénticas, la densidad y la biomasa. Nuestro estudio reveló que la producción primaria neta de microfitobentos disminuyó con el aumento de la sedimentación y el sombreado, mientras que la densidad y la composición de la diatomea microfitobentónica se mantuvieron similares. Al comparar nuestros resultados experimentales con las intensidades PAR medidas in situ, evaluamos además la producción primaria microfitobentónica como una fuente importante de carbono dentro del ecosistema bentónico de Potter Cove. Proponemos que la contribución microfitobentónica a la producción primaria total puede caer drásticamente debido al retroceso glacial antártico y la sedimentación y sombreado correlacionados, con consecuencias aún desconocidas para la comunidad heterotrófica bentónica, su estructura y diversidad.

Files

pdf.pdf

Files (1.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:f8e7a0d262e048a4e66dd665964b5347
1.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
آثار العمليات المتعلقة بالذوبان الجليدي على الإنتاج الأولي المحتمل لمجتمع نباتي دقيق في بوتر كوف (أنتاركتيكا)
Translated title (French)
Implications des processus liés à la fonte glaciaire sur la production primaire potentielle d'une communauté microphytobenthique à Potter Cove (Antarctique)
Translated title (Spanish)
Implicaciones de los procesos relacionados con el derretimiento de glaciares en la producción primaria potencial de una comunidad microfitobentónica en Potter Cove (Antártida)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2982617877
DOI
10.3389/fmars.2019.00655

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1488584644
  • https://openalex.org/W1960910497
  • https://openalex.org/W1973281449
  • https://openalex.org/W1976490731
  • https://openalex.org/W1979013804
  • https://openalex.org/W1980486884
  • https://openalex.org/W1981681163
  • https://openalex.org/W1984510896
  • https://openalex.org/W1988649476
  • https://openalex.org/W1997186660
  • https://openalex.org/W1999262355
  • https://openalex.org/W2002124893
  • https://openalex.org/W2003388607
  • https://openalex.org/W2013326829
  • https://openalex.org/W2015228775
  • https://openalex.org/W2015465891
  • https://openalex.org/W2017362680
  • https://openalex.org/W2018174288
  • https://openalex.org/W2019298934
  • https://openalex.org/W2023622155
  • https://openalex.org/W2023771992
  • https://openalex.org/W2025569070
  • https://openalex.org/W2027769809
  • https://openalex.org/W2028835783
  • https://openalex.org/W2038857846
  • https://openalex.org/W2040196931
  • https://openalex.org/W2048824380
  • https://openalex.org/W2053626154
  • https://openalex.org/W2057258871
  • https://openalex.org/W2069728347
  • https://openalex.org/W2075113120
  • https://openalex.org/W2079512154
  • https://openalex.org/W2080602465
  • https://openalex.org/W2087656064
  • https://openalex.org/W2097367752
  • https://openalex.org/W2102344592
  • https://openalex.org/W2102413746
  • https://openalex.org/W2109424413
  • https://openalex.org/W2114628556
  • https://openalex.org/W2122902902
  • https://openalex.org/W2134522878
  • https://openalex.org/W2152825437
  • https://openalex.org/W2153210948
  • https://openalex.org/W2159113454
  • https://openalex.org/W2163859333
  • https://openalex.org/W2170061411
  • https://openalex.org/W2175236249
  • https://openalex.org/W2463361367
  • https://openalex.org/W2556702801
  • https://openalex.org/W2581094074
  • https://openalex.org/W2589485195
  • https://openalex.org/W2605160258
  • https://openalex.org/W260994251
  • https://openalex.org/W2750461773
  • https://openalex.org/W2767499336
  • https://openalex.org/W2800633830
  • https://openalex.org/W2903964235