Published December 16, 2016 | Version v1
Publication Open

Effect of ocean acidification on the structure and fatty acid composition of a natural plankton community in the Baltic Sea

Creators

  • 1. GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel
  • 2. Escuela Superior Politecnica del Litoral
  • 3. Stockholm University
  • 4. Novia University of Applied Sciences
  • 5. University of Helsinki

Description

Abstract. Increasing atmospheric carbon dioxide (CO2) is changing seawater chemistry towards reduced pH, which affects various properties of marine organisms. Coastal and brackish water communities are expected to be less affected by ocean acidification (OA) as these communities are typically adapted to high fluctuations in CO2 and pH. Here we investigate the response of a coastal brackish water plankton community to increasing CO2 levels as projected for the coming decades and the end of this century in terms of community and biochemical fatty acid (FA) composition. A Baltic Sea plankton community was enclosed in a set of offshore mesocosms and subjected to a CO2 gradient ranging from natural concentrations ( ∼ 347 µatm fCO2) up to values projected for the year 2100 ( ∼ 1333 µatm fCO2). We show that the phytoplankton community composition was resilient to CO2 and did not diverge between the treatments. Seston FA composition was influenced by community composition, which in turn was driven by silicate and phosphate limitation in the mesocosms and showed no difference between the CO2 treatments. These results suggest that CO2 effects are dampened in coastal communities that already experience high natural fluctuations in pCO2. Although this coastal plankton community was tolerant of high pCO2 levels, hypoxia and CO2 uptake by the sea can aggravate acidification and may lead to pH changes outside the currently experienced range for coastal organisms.

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

Translated Description (Arabic)

الخلاصة: تؤدي زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (CO2) إلى تغيير كيمياء مياه البحر نحو انخفاض درجة الحموضة، مما يؤثر على خصائص مختلفة للكائنات البحرية. من المتوقع أن تكون مجتمعات المياه الساحلية والمالحة أقل تأثراً بتحمض المحيطات (OA) حيث تتكيف هذه المجتمعات عادةً مع التقلبات العالية في ثاني أكسيد الكربون ودرجة الحموضة. هنا نحقق في استجابة مجتمع العوالق المائية المالحة الساحلية لزيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون كما هو متوقع للعقود القادمة ونهاية هذا القرن من حيث تكوين الأحماض الدهنية المجتمعية والكيميائية الحيوية (FA). تم وضع مجتمع العوالق في بحر البلطيق في مجموعة من المتوسطات البحرية وتعرض لتدرج ثاني أكسيد الكربون الذي يتراوح من التركيزات الطبيعية (347 ميكرومتر من ثاني أكسيد الكربون) حتى القيم المتوقعة لعام 2100 (1333 ميكرومتر من ثاني أكسيد الكربون). نظهر أن تكوين مجتمع العوالق النباتية كان مرنًا لثاني أكسيد الكربون ولم يختلف بين العلاجات. تأثرت تركيبة Seston FA بتركيبة المجتمع، والتي بدورها كانت مدفوعة بحدود السيليكات والفوسفات في جسيمات الجسيمات المتوسطة ولم تظهر أي فرق بين معالجات ثاني أكسيد الكربون. تشير هذه النتائج إلى أن تأثيرات ثاني أكسيد الكربون تتضاءل في المجتمعات الساحلية التي تعاني بالفعل من تقلبات طبيعية عالية في ثاني أكسيد الكربون. على الرغم من أن مجتمع العوالق الساحلي هذا كان يتحمل مستويات عالية من ثاني أكسيد الكربون، إلا أن نقص الأكسجة وامتصاص ثاني أكسيد الكربون عن طريق البحر يمكن أن يؤدي إلى تفاقم التحمض وقد يؤدي إلى تغيرات في الأس الهيدروجيني خارج النطاق الحالي للكائنات الحية الساحلية.

Translated Description (French)

Résumé. L'augmentation du dioxyde de carbone atmosphérique (CO2) modifie la chimie de l'eau de mer vers un pH réduit, ce qui affecte diverses propriétés des organismes marins. Les communautés côtières et d'eau saumâtre devraient être moins touchées par l'acidification des océans (OA), car ces communautés sont généralement adaptées aux fortes fluctuations du CO2 et du pH. Nous étudions ici la réponse d'une communauté côtière de plancton d'eau saumâtre à l'augmentation des niveaux de CO2 prévue pour les décennies à venir et la fin de ce siècle en termes de composition communautaire et biochimique en acides gras (AF). Une communauté de plancton de la mer Baltique a été enfermée dans un ensemble de mésocosmes offshore et soumise à un gradient de CO2 allant des concentrations naturelles ( ∼ 347 µatm fCO2) aux valeurs projetées pour l'année 2100 ( ∼ 1333 µatm fCO2). Nous montrons que la composition de la communauté phytoplanctonique était résiliente au CO2 et ne divergeait pas entre les traitements. La composition du Seston FA a été influencée par la composition de la communauté, qui à son tour a été entraînée par la limitation en silicate et en phosphate dans les mésocosmes et n'a montré aucune différence entre les traitements au CO2. Ces résultats suggèrent que les effets du CO2 sont atténués dans les communautés côtières qui connaissent déjà de fortes fluctuations naturelles du pCO2. Bien que cette communauté de plancton côtier ait toléré des niveaux élevés de pCO2, l'hypoxie et l'absorption de CO2 par la mer peuvent aggraver l'acidification et entraîner des changements de pH en dehors de la plage actuellement connue pour les organismes côtiers.

Translated Description (Spanish)

Resumen. El aumento del dióxido de carbono atmosférico (CO2) está cambiando la química del agua de mar hacia un pH reducido, lo que afecta diversas propiedades de los organismos marinos. Se espera que las comunidades costeras y de agua salobre se vean menos afectadas por la acidificación de los océanos (OA), ya que estas comunidades suelen estar adaptadas a las altas fluctuaciones de CO2 y pH. Aquí investigamos la respuesta de una comunidad costera de plancton de agua salobre al aumento de los niveles de CO2 según lo proyectado para las próximas décadas y el final de este siglo en términos de composición comunitaria y bioquímica de ácidos grasos (FA). Una comunidad de plancton del Mar Báltico se encerró en un conjunto de mesocosmos en alta mar y se sometió a un gradiente de CO2 que varía desde concentraciones naturales ( ∼ 347 µatm fCO2) hasta valores proyectados para el año 2100 ( ∼ 1333 µatm fCO2). Mostramos que la composición de la comunidad de fitoplancton era resistente al CO2 y no divergía entre los tratamientos. La composición de Seston FA estuvo influenciada por la composición de la comunidad, que a su vez fue impulsada por la limitación de silicatos y fosfatos en los mesocosmos y no mostró diferencias entre los tratamientos con CO2. Estos resultados sugieren que los efectos del CO2 se amortiguan en las comunidades costeras que ya experimentan altas fluctuaciones naturales en la pCO2. Aunque esta comunidad de plancton costero era tolerante a los altos niveles de pCO2, la hipoxia y la absorción de CO2 por parte del mar pueden agravar la acidificación y provocar cambios de pH fuera del rango actualmente experimentado para los organismos costeros.

Files

bg-13-6625-2016.pdf.pdf

Files (1.7 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
md5:6463b0949d18225ee384e64d8df29aad
1.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير تحمض المحيطات على بنية وتكوين الأحماض الدهنية لمجتمع العوالق الطبيعية في بحر البلطيق
Translated title (French)
Effet de l'acidification des océans sur la structure et la composition en acides gras d'une communauté naturelle de plancton dans la mer Baltique
Translated title (Spanish)
Efecto de la acidificación de los océanos en la estructura y composición de ácidos grasos de una comunidad natural de plancton en el Mar Báltico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2341088494
DOI
10.5194/bg-13-6625-2016

Is supplement to
https://openalex.org/W4241541386 (Other)
https://openalex.org/W4235235077 (Other)
https://openalex.org/W3149477079 (Other)
https://openalex.org/W294166711 (Other)
https://openalex.org/W2622054030 (Other)
https://openalex.org/W2383848568 (Other)
https://openalex.org/W2375403931 (Other)
https://openalex.org/W2302752641 (Other)
https://openalex.org/W2142891612 (Other)
https://openalex.org/W1975438118 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ecuador

References

  • https://openalex.org/W1493655844
  • https://openalex.org/W1596061749
  • https://openalex.org/W1848845400
  • https://openalex.org/W193867817
  • https://openalex.org/W1967060330
  • https://openalex.org/W197999707
  • https://openalex.org/W1986804300
  • https://openalex.org/W1997780946
  • https://openalex.org/W2004392281
  • https://openalex.org/W2004808014
  • https://openalex.org/W2010569271
  • https://openalex.org/W2018109954
  • https://openalex.org/W2021086487
  • https://openalex.org/W2024079004
  • https://openalex.org/W2026489214
  • https://openalex.org/W2032112438
  • https://openalex.org/W2043233032
  • https://openalex.org/W2047654293
  • https://openalex.org/W2049311317
  • https://openalex.org/W2050103984
  • https://openalex.org/W2052593040
  • https://openalex.org/W2053470935
  • https://openalex.org/W2055300978
  • https://openalex.org/W2058285454
  • https://openalex.org/W2062574052
  • https://openalex.org/W2068375361
  • https://openalex.org/W2069440796
  • https://openalex.org/W2073488842
  • https://openalex.org/W2074177700
  • https://openalex.org/W2074511373
  • https://openalex.org/W2088232741
  • https://openalex.org/W2093098124
  • https://openalex.org/W2097340494
  • https://openalex.org/W2099053943
  • https://openalex.org/W2113793068
  • https://openalex.org/W2114650599
  • https://openalex.org/W2119275848
  • https://openalex.org/W2121776154
  • https://openalex.org/W2132791458
  • https://openalex.org/W2143182887
  • https://openalex.org/W2146024532
  • https://openalex.org/W2156654650
  • https://openalex.org/W2157885640
  • https://openalex.org/W2161241075
  • https://openalex.org/W2171701778
  • https://openalex.org/W2173001546
  • https://openalex.org/W2282404644
  • https://openalex.org/W2606247199
  • https://openalex.org/W28893352
  • https://openalex.org/W4213327538
  • https://openalex.org/W4242077450
  • https://openalex.org/W785274245
  • https://openalex.org/W94101260