Published February 12, 2021 | Version v1
Publication Open

Impact of Increased Nutrients and Lowered pH on Photosynthesis and Growth of Three Marine Phytoplankton Communities From the Coastal South West Atlantic (Patagonia, Argentina)

Creators

  • 1. Czech Academy of Sciences, Institute of Microbiology
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. University of Rhode Island

Description

Effect of global change variables on the structure and photosynthesis of phytoplankton communities was evaluated in three different sites of the Patagonian coast of Argentina: enclosed bay (Puerto Madryn, PM), estuarine (Playa Unión, PU), and open waters (Isla Escondida, IE). We exposed samples to two contrasting scenarios: Present (nutrients at in situ levels) vs. Future (with lowered pH and higher nutrients inputs), and determined growth and photosynthetic responses after 2 days of acclimation. Under the Future condition phytoplankton growth was higher in the estuarine site compared to those in PM and IE. This effect was the most pronounced on large diatoms. While the increase of photosynthetic activity was not always observed in the Future scenario, the lower photosynthetic electron requirement for carbon fixation ( Φ e,C = ETR/P m B ) in this scenario compared to the Present, suggests a more effective energy utilization. Long-term experiments were also conducted to assess the responses along a 4 days acclimation period in PU. Diatoms benefited from the Future conditions and had significantly higher growth rates than in the Present. In addition, Φ e,C was lower after the acclimation period in the Future scenario, compared to the Present. Our results suggest that the availability, frequency and amount of nutrients play a key role when evaluating the effects of global change on natural phytoplankton communities. The observed changes in diatom growth under the Future scenario in PU and IE and photosynthesis may have implications in the local trophodynamics by bottom up control.

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

Translated Description (Arabic)

تم تقييم تأثير متغيرات التغير العالمي على بنية مجتمعات العوالق النباتية وتمثيلها الضوئي في ثلاثة مواقع مختلفة من ساحل باتاغونيا في الأرجنتين: الخليج المغلق (بويرتو مادرين، PM)، ومصبات الأنهار (Playa Unión، PU)، والمياه المفتوحة (Isla Escondida، IE). لقد عرضنا العينات لسيناريوهين متناقضين: الحاضر (العناصر الغذائية في المستويات الموضعية) مقابل المستقبل (مع انخفاض درجة الحموضة وارتفاع مدخلات العناصر الغذائية)، وتحديد النمو واستجابات التمثيل الضوئي بعد يومين من التأقلم. في ظل حالة المستقبل، كان نمو العوالق النباتية أعلى في موقع مصبات الأنهار مقارنة بتلك الموجودة في PM و IE. كان هذا التأثير هو الأكثر وضوحًا على الدياتومات الكبيرة. في حين أن زيادة نشاط التمثيل الضوئي لم تتم ملاحظتها دائمًا في سيناريو المستقبل، فإن انخفاض متطلبات إلكترون التمثيل الضوئي لتثبيت الكربون ( Φ e،C = ETR/P m B ) في هذا السيناريو مقارنة بالحاضر، يشير إلى استخدام أكثر فعالية للطاقة. كما أجريت تجارب طويلة الأجل لتقييم الاستجابات على طول فترة تأقلم مدتها 4 أيام في الفائدة المدركة. استفادت الدياتومات من الظروف المستقبلية وحققت معدلات نمو أعلى بكثير مما هي عليه في الوقت الحاضر. بالإضافة إلى ذلك، كان Φ e،C أقل بعد فترة التأقلم في السيناريو المستقبلي، مقارنة بالحاضر. تشير نتائجنا إلى أن توافر العناصر الغذائية وتواترها وكميتها تلعب دورًا رئيسيًا عند تقييم آثار التغير العالمي على مجتمعات العوالق النباتية الطبيعية. قد يكون للتغيرات الملحوظة في نمو المشطورات في إطار سيناريو المستقبل في PU و IE والتمثيل الضوئي آثار في الديناميكا الغذائية المحلية من خلال التحكم من أسفل إلى أعلى.

Translated Description (French)

L'effet des variables de changement global sur la structure et la photosynthèse des communautés de phytoplancton a été évalué dans trois sites différents de la côte patagonienne de l'Argentine : baie fermée (Puerto Madryn, PM), estuaire (Playa Unión, PU) et eaux libres (Isla Escondida, IE). Nous avons exposé des échantillons à deux scénarios contrastés : présent (nutriments à des niveaux in situ) vs futur (avec un pH abaissé et des apports en nutriments plus élevés), et croissance déterminée et réponses photosynthétiques après 2 jours d'acclimatation. Dans la condition Future, la croissance du phytoplancton était plus élevée dans le site estuarien que dans les conditions PM et IE. Cet effet était le plus prononcé sur les grosses diatomées. Bien que l'augmentation de l'activité photosynthétique n'ait pas toujours été observée dans le scénario Futur, le besoin plus faible en électrons photosynthétiques pour la fixation du carbone ( Φ e,C = ETR/P m B ) dans ce scénario par rapport au présent, suggère une utilisation de l'énergie plus efficace. Des expériences à long terme ont également été menées pour évaluer les réponses le long d'une période d'acclimatation de 4 jours en PU. Les diatomées ont bénéficié des conditions futures et ont eu des taux de croissance significativement plus élevés qu'aujourd' hui. En outre, Φ e,C était plus faible après la période d'acclimatation dans le scénario Futur, par rapport au présent. Nos résultats suggèrent que la disponibilité, la fréquence et la quantité de nutriments jouent un rôle clé dans l'évaluation des effets du changement global sur les communautés naturelles de phytoplancton. Les changements observés dans la croissance des diatomées dans le scénario Future en PU et IE et la photosynthèse peuvent avoir des implications sur la trophodynamique locale par un contrôle ascendant.

Translated Description (Spanish)

Se evaluó el efecto de las variables de cambio global en la estructura y fotosíntesis de las comunidades de fitoplancton en tres sitios diferentes de la costa patagónica de Argentina: bahía cerrada (Puerto Madryn, PM), estuario (Playa Unión, PU) y aguas abiertas (Isla Escondida, IE). Expusimos las muestras a dos escenarios contrastantes: Presente (nutrientes a niveles in situ) vs. Futuro (con pH bajo y mayores aportes de nutrientes), y crecimiento determinado y respuestas fotosintéticas después de 2 días de aclimatación. En las condiciones futuras, el crecimiento del fitoplancton fue mayor en el sitio estuarino en comparación con los de PM e IE. Este efecto fue el más pronunciado en diatomeas grandes. Si bien el aumento de la actividad fotosintética no siempre se observó en el escenario futuro, el menor requerimiento de electrones fotosintéticos para la fijación de carbono ( Φ e,C = ETR/P m B ) en este escenario en comparación con el presente, sugiere una utilización de energía más efectiva. También se realizaron experimentos a largo plazo para evaluar las respuestas a lo largo de un periodo de aclimatación de 4 días en PU. Las diatomeas se beneficiaron de las condiciones futuras y tuvieron tasas de crecimiento significativamente más altas que en el presente. Además, Φ e,C fue menor después del periodo de aclimatación en el escenario Futuro, en comparación con el Presente. Nuestros resultados sugieren que la disponibilidad, frecuencia y cantidad de nutrientes juegan un papel clave a la hora de evaluar los efectos del cambio global en las comunidades de fitoplancton natural. Los cambios observados en el crecimiento de diatomeas en el escenario futuro en PU e IE y la fotosíntesis pueden tener implicaciones en la trofodinámica local mediante el control ascendente.

Files

pdf.pdf

Files (3.7 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
md5:42422fc92c6c0eb681b2a12ea9150bd1
3.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير زيادة المغذيات وانخفاض درجة الحموضة على التمثيل الضوئي ونمو ثلاثة مجتمعات للعوالق النباتية البحرية من جنوب غرب المحيط الأطلسي الساحلي (باتاغونيا، الأرجنتين)
Translated title (French)
Impact de l'augmentation des nutriments et de la baisse du pH sur la photosynthèse et la croissance de trois communautés de phytoplancton marin de la côte de l'Atlantique Sud-Ouest (Patagonie, Argentine)
Translated title (Spanish)
Impacto del aumento de nutrientes y la disminución del pH en la fotosíntesis y el crecimiento de tres comunidades de fitoplancton marino del Atlántico sudoccidental costero (Patagonia, Argentina)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3130404257
DOI
10.3389/fmars.2021.609962

Is supplement to
https://openalex.org/W4385751293 (Other)
https://openalex.org/W4362542251 (Other)
https://openalex.org/W4252597388 (Other)
https://openalex.org/W3028378106 (Other)
https://openalex.org/W2377101067 (Other)
https://openalex.org/W2373641536 (Other)
https://openalex.org/W2125830667 (Other)
https://openalex.org/W2062608412 (Other)
https://openalex.org/W1531616182 (Other)
https://openalex.org/W1488572032 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1174483205
  • https://openalex.org/W1482109833
  • https://openalex.org/W1489838709
  • https://openalex.org/W1492535524
  • https://openalex.org/W1520023064
  • https://openalex.org/W1532357680
  • https://openalex.org/W1536842315
  • https://openalex.org/W1564805236
  • https://openalex.org/W1601874619
  • https://openalex.org/W1614085279
  • https://openalex.org/W1679911946
  • https://openalex.org/W1748347525
  • https://openalex.org/W1751619112
  • https://openalex.org/W1819683204
  • https://openalex.org/W1855614110
  • https://openalex.org/W1860322032
  • https://openalex.org/W1879754342
  • https://openalex.org/W1975892234
  • https://openalex.org/W1976698188
  • https://openalex.org/W1986635986
  • https://openalex.org/W1987191606
  • https://openalex.org/W1992440702
  • https://openalex.org/W1994482878
  • https://openalex.org/W1995949269
  • https://openalex.org/W1996021864
  • https://openalex.org/W1996239808
  • https://openalex.org/W2004881862
  • https://openalex.org/W2005552584
  • https://openalex.org/W2015053255
  • https://openalex.org/W2016658071
  • https://openalex.org/W2018516735
  • https://openalex.org/W2019301230
  • https://openalex.org/W2028525765
  • https://openalex.org/W2032112438
  • https://openalex.org/W2035503922
  • https://openalex.org/W2035891073
  • https://openalex.org/W2038561967
  • https://openalex.org/W2039483726
  • https://openalex.org/W2043272936
  • https://openalex.org/W2050386030
  • https://openalex.org/W2053022429
  • https://openalex.org/W2056314229
  • https://openalex.org/W2060287786
  • https://openalex.org/W2065079810
  • https://openalex.org/W2065765345
  • https://openalex.org/W2066921185
  • https://openalex.org/W2070257942
  • https://openalex.org/W2071574688
  • https://openalex.org/W2074621631
  • https://openalex.org/W2076061544
  • https://openalex.org/W2082678969
  • https://openalex.org/W2090938987
  • https://openalex.org/W2093156229
  • https://openalex.org/W2093463708
  • https://openalex.org/W2093678097
  • https://openalex.org/W2096241199
  • https://openalex.org/W2096662755
  • https://openalex.org/W2098769319
  • https://openalex.org/W2103986621
  • https://openalex.org/W2105796581
  • https://openalex.org/W2109524344
  • https://openalex.org/W2109593913
  • https://openalex.org/W2112651165
  • https://openalex.org/W2114628556
  • https://openalex.org/W2116212064
  • https://openalex.org/W2120365458
  • https://openalex.org/W2123856841
  • https://openalex.org/W2124565737
  • https://openalex.org/W2124882766
  • https://openalex.org/W2126154792
  • https://openalex.org/W2129450594
  • https://openalex.org/W2130174419
  • https://openalex.org/W2130478083
  • https://openalex.org/W2132490427
  • https://openalex.org/W2137086266
  • https://openalex.org/W2145350205
  • https://openalex.org/W2152248559
  • https://openalex.org/W2159308287
  • https://openalex.org/W2159570945
  • https://openalex.org/W2162051751
  • https://openalex.org/W2162553887
  • https://openalex.org/W2162905331
  • https://openalex.org/W2163041825
  • https://openalex.org/W2163864859
  • https://openalex.org/W2164689991
  • https://openalex.org/W2174080931
  • https://openalex.org/W2178607778
  • https://openalex.org/W2263169592
  • https://openalex.org/W2285694192
  • https://openalex.org/W2414963885
  • https://openalex.org/W2521930680
  • https://openalex.org/W2582868296
  • https://openalex.org/W2752380174
  • https://openalex.org/W2767667574
  • https://openalex.org/W2777045667
  • https://openalex.org/W2801523647
  • https://openalex.org/W2806456466
  • https://openalex.org/W2810826331
  • https://openalex.org/W2892772713
  • https://openalex.org/W2946348153
  • https://openalex.org/W2991410195
  • https://openalex.org/W3006767560
  • https://openalex.org/W3030084299
  • https://openalex.org/W3046301659
  • https://openalex.org/W3112134677
  • https://openalex.org/W3189502599
  • https://openalex.org/W4245472331
  • https://openalex.org/W4249117097
  • https://openalex.org/W4293192627
  • https://openalex.org/W4299797599
  • https://openalex.org/W58226291
  • https://openalex.org/W999207820