Published March 22, 2017
| Version v1
Publication
Open
Phytoplankton Blooms at Increasing Levels of Atmospheric Carbon Dioxide: Experimental Evidence for Negative Effects on Prymnesiophytes and Positive on Small Picoeukaryotes
Creators
- 1. GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel
- 2. Southern Cross University
- 3. Norwegian Institute for Water Research
- 4. East China Normal University
- 5. Escuela Superior Politecnica del Litoral
- 6. Uni Research (Norway)
Description
Anthropogenic emissions of carbon dioxide (CO2) and the ongoing accumulation in the surface ocean together with concomitantly decreasing pH and calcium carbonate saturation states have the potential to impact phytoplankton community composition and therefore biogeochemical element cycling on a global scale. Here we report on a recent mesocosm CO2 perturbation study (Raunefjorden, Norway), with a focus on organic matter and phytoplankton dynamics. Cell numbers of three phytoplankton groups were particularly affected by increasing levels of seawater CO2 throughout the entire experiment, with the cyanobacterium Synechococcus and picoeukaryotes (prasinophytes) profiting, and the coccolithophore Emiliania huxleyi (prymnesiophyte) being negatively impacted. Combining these results with other phytoplankton community CO2 experiments into a data-set of global coverage suggests that, whenever CO2 effects are found, prymnesiophyte (coccolithophore) abundances are negatively affected, while the opposite holds true for small picoeukaryotes belonging to the class of prasinophytes, or the division of chlorophytes in general. Future reductions in calcium carbonate-producing coccolithophores, providing ballast which accelerates the sinking of particulate organic matter, together with increases in picoeukaryotes, an important component of the microbial loop in the euphotic zone, have the potential to impact marine export production, with feedbacks to Earth's climate system.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
إن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البشرية المنشأ (CO2) والتراكم المستمر في المحيط السطحي جنبًا إلى جنب مع انخفاض درجة الحموضة وحالات تشبع كربونات الكالسيوم لها القدرة على التأثير على تكوين مجتمع العوالق النباتية وبالتالي تدوير العناصر الجيوكيميائية الحيوية على نطاق عالمي. نقدم هنا تقريرًا عن دراسة حديثة لاضطراب ثاني أكسيد الكربون في الكون المتوسط (رونيفيوردن، النرويج)، مع التركيز على المادة العضوية وديناميكيات العوالق النباتية. تأثرت أعداد الخلايا لثلاث مجموعات من العوالق النباتية بشكل خاص بزيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون في مياه البحر طوال التجربة بأكملها، مع استفادة البكتيريا الزرقاء Synechococcus و picoeukaryotes (prasinophytes)، وتأثر المحصيات Emiliania huxleyi (prymnesiophyte) سلبًا. إن الجمع بين هذه النتائج وتجارب ثاني أكسيد الكربون لمجتمع العوالق النباتية الأخرى في مجموعة بيانات من التغطية العالمية يشير إلى أنه كلما تم العثور على تأثيرات ثاني أكسيد الكربون، تتأثر وفرة الطحالب (الحصى الكوكبية) سلبًا، في حين أن العكس صحيح بالنسبة للبيكويوتات الصغيرة التي تنتمي إلى فئة الطحالب الطليعية، أو تقسيم الطحالب الخضراء بشكل عام. إن التخفيضات المستقبلية في الحصى الصخرية المنتجة لكربونات الكالسيوم، التي توفر الصابورة التي تسرع من غرق المواد العضوية الجسيمية، إلى جانب الزيادات في النوى البيكوية، وهي عنصر مهم في الحلقة الميكروبية في المنطقة البهيجة، لديها القدرة على التأثير على إنتاج الصادرات البحرية، مع ردود الفعل على النظام المناخي للأرض.Translated Description (French)
Les émissions anthropiques de dioxyde de carbone (CO2) et l'accumulation continue dans l'océan de surface, ainsi que la diminution concomitante du pH et des états de saturation en carbonate de calcium, peuvent avoir un impact sur la composition de la communauté phytoplanctonique et donc sur le cycle des éléments biogéochimiques à l'échelle mondiale. Nous présentons ici une étude récente sur la perturbation du CO2 par le mésocosme (Raunefjorden, Norvège), en mettant l'accent sur la matière organique et la dynamique du phytoplancton. Le nombre de cellules de trois groupes de phytoplancton a été particulièrement affecté par l'augmentation des niveaux de CO2 dans l'eau de mer tout au long de l'expérience, la cyanobactérie Synechococcus et les picoeucaryotes (prasinophytes) en profitant, et le coccolithophore Emiliania huxleyi (prymnesiophyte) étant affecté négativement. La combinaison de ces résultats avec d'autres expériences de CO2 de la communauté phytoplanctonique dans un ensemble de données de couverture mondiale suggère que, chaque fois que des effets de CO2 sont trouvés, les abondances de prymnesiophytes (coccolithophores) sont affectées négativement, tandis que l'inverse est vrai pour les petits picoeucaryotes appartenant à la classe des prasinophytes, ou la division des chlorophytes en général. Les réductions futures des coccolithophores producteurs de carbonate de calcium, fournissant du ballast qui accélère l'enfoncement de la matière organique particulaire, ainsi que l'augmentation des picoeucaryotes, une composante importante de la boucle microbienne dans la zone euphotique, ont le potentiel d'avoir un impact sur la production d'exportation marine, avec des rétroactions sur le système climatique de la Terre.Translated Description (Spanish)
Las emisiones antropogénicas de dióxido de carbono (CO2) y la acumulación continua en la superficie del océano junto con la disminución concomitante del pH y los estados de saturación de carbonato de calcio tienen el potencial de afectar la composición de la comunidad de fitoplancton y, por lo tanto, el ciclo de elementos biogeoquímicos a escala global. Aquí informamos sobre un reciente estudio de perturbación de CO2 del mesocosmo (Raunefjorden, Noruega), con un enfoque en la materia orgánica y la dinámica del fitoplancton. El número de células de tres grupos de fitoplancton se vio particularmente afectado por el aumento de los niveles de CO2 del agua de mar a lo largo de todo el experimento, con el beneficio de la cianobacteria Synechococcus y los picoeucariotas (prasinofitos), y el coccolitóforo Emiliania huxleyi (primnesiófito) se vio afectado negativamente. La combinación de estos resultados con otros experimentos de CO2 de la comunidad de fitoplancton en un conjunto de datos de cobertura global sugiere que, cada vez que se encuentran efectos de CO2, las abundancias de primnesiófitos (coccolitóforos) se ven afectadas negativamente, mientras que lo contrario es cierto para los pequeños picoeucariotas que pertenecen a la clase de prasinofitos, o la división de clorofitos en general. Las futuras reducciones en los cocolitóforos productores de carbonato de calcio, que proporcionan un lastre que acelera el hundimiento de la materia orgánica particulada, junto con el aumento de los picoeucariotas, un componente importante del bucle microbiano en la zona eufótica, tienen el potencial de afectar la producción de exportación marina, con retroalimentaciones al sistema climático de la Tierra.Files
pdf.pdf
Files
(5.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:65de7a4cea4f43d206f044f461b810de
|
5.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- أزهار العوالق النباتية عند مستويات متزايدة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي: أدلة تجريبية على الآثار السلبية على الطحالب وإيجابية على بيكو نواة صغيرة
- Translated title (French)
- Le phytoplancton fleurit à des niveaux croissants de dioxyde de carbone atmosphérique : preuves expérimentales d'effets négatifs sur les prymnésiophytes et positifs sur les petits picoeucaryotes
- Translated title (Spanish)
- Floraciones de fitoplancton a niveles crecientes de dióxido de carbono atmosférico: evidencia experimental de efectos negativos en primnesiófitos y positivos en picocariotas pequeños
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2596084667
- DOI
- 10.3389/fmars.2017.00064
References
- https://openalex.org/W1492802480
- https://openalex.org/W1499284571
- https://openalex.org/W1499324451
- https://openalex.org/W1538342514
- https://openalex.org/W1559054152
- https://openalex.org/W1608826479
- https://openalex.org/W1848845400
- https://openalex.org/W1852432925
- https://openalex.org/W1852525778
- https://openalex.org/W1903353036
- https://openalex.org/W1962201475
- https://openalex.org/W1964848578
- https://openalex.org/W1969495778
- https://openalex.org/W1973095441
- https://openalex.org/W1978886837
- https://openalex.org/W1979758488
- https://openalex.org/W1982994545
- https://openalex.org/W1988157262
- https://openalex.org/W1990405522
- https://openalex.org/W1992142792
- https://openalex.org/W1996851933
- https://openalex.org/W1997780946
- https://openalex.org/W2003991828
- https://openalex.org/W2004808014
- https://openalex.org/W2022116837
- https://openalex.org/W2029339464
- https://openalex.org/W2029580876
- https://openalex.org/W2035545217
- https://openalex.org/W2035891073
- https://openalex.org/W2036083908
- https://openalex.org/W2043233032
- https://openalex.org/W2045258053
- https://openalex.org/W2047654293
- https://openalex.org/W2049171398
- https://openalex.org/W2052100008
- https://openalex.org/W2057344075
- https://openalex.org/W2058797193
- https://openalex.org/W2064634195
- https://openalex.org/W2068378682
- https://openalex.org/W2069065610
- https://openalex.org/W2069666007
- https://openalex.org/W2074621631
- https://openalex.org/W2079493774
- https://openalex.org/W208642426
- https://openalex.org/W2098530244
- https://openalex.org/W2100056511
- https://openalex.org/W2102092812
- https://openalex.org/W2103607688
- https://openalex.org/W2104466547
- https://openalex.org/W2104525656
- https://openalex.org/W2105495066
- https://openalex.org/W2110485706
- https://openalex.org/W2111388735
- https://openalex.org/W2111980556
- https://openalex.org/W2113304069
- https://openalex.org/W2113793068
- https://openalex.org/W2114891925
- https://openalex.org/W2116906137
- https://openalex.org/W2117315531
- https://openalex.org/W2119275848
- https://openalex.org/W2123987317
- https://openalex.org/W2126051943
- https://openalex.org/W2126107194
- https://openalex.org/W2127531128
- https://openalex.org/W2128025040
- https://openalex.org/W2128515535
- https://openalex.org/W2129450594
- https://openalex.org/W2129626599
- https://openalex.org/W2132791458
- https://openalex.org/W2134669039
- https://openalex.org/W2135821405
- https://openalex.org/W2137744012
- https://openalex.org/W2138135990
- https://openalex.org/W2138320397
- https://openalex.org/W2138844343
- https://openalex.org/W2140462038
- https://openalex.org/W2141403108
- https://openalex.org/W2143402417
- https://openalex.org/W2148382694
- https://openalex.org/W2148461002
- https://openalex.org/W2153691588
- https://openalex.org/W2158544131
- https://openalex.org/W2159308287
- https://openalex.org/W2160410351
- https://openalex.org/W2161241075
- https://openalex.org/W2162558761
- https://openalex.org/W2163864859
- https://openalex.org/W2164564672
- https://openalex.org/W2165440152
- https://openalex.org/W2169783822
- https://openalex.org/W2169866448
- https://openalex.org/W2218253000
- https://openalex.org/W2221480844
- https://openalex.org/W2226705507
- https://openalex.org/W2266652671
- https://openalex.org/W2270908336
- https://openalex.org/W2278405748
- https://openalex.org/W2283687536
- https://openalex.org/W2290413657
- https://openalex.org/W2309317802
- https://openalex.org/W2317013069
- https://openalex.org/W2324700679
- https://openalex.org/W2325385038
- https://openalex.org/W2335474896
- https://openalex.org/W2345245986
- https://openalex.org/W2427981462
- https://openalex.org/W2470339884
- https://openalex.org/W2471302712
- https://openalex.org/W2472450494
- https://openalex.org/W2544557967
- https://openalex.org/W2556914676
- https://openalex.org/W2565311562
- https://openalex.org/W2570241764