Published January 29, 2021
| Version v1
Publication
Open
Glacial melt disturbance shifts community metabolism of an Antarctic seafloor ecosystem from net autotrophy to heterotrophy
Creators
- 1. Ghent University
- 2. Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
- 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 4. University of Buenos Aires
- 5. University of Gothenburg
- 6. Argentine Antarctic Institute
- 7. University of Bremen
Description
Abstract Climate change-induced glacial melt affects benthic ecosystems along the West Antarctic Peninsula, but current understanding of the effects on benthic primary production and respiration is limited. Here we demonstrate with a series of in situ community metabolism measurements that climate-related glacial melt disturbance shifts benthic communities from net autotrophy to heterotrophy. With little glacial melt disturbance (during cold El Niño spring 2015), clear waters enabled high benthic microalgal production, resulting in net autotrophic benthic communities. In contrast, water column turbidity caused by increased glacial melt run-off (summer 2015 and warm La Niña spring 2016) limited benthic microalgal production and turned the benthic communities net heterotrophic. Ongoing accelerations in glacial melt and run-off may steer shallow Antarctic seafloor ecosystems towards net heterotrophy, altering the metabolic balance of benthic communities and potentially impacting the carbon balance and food webs at the Antarctic seafloor.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يؤثر الذوبان الجليدي الناجم عن تغير المناخ على النظم الإيكولوجية القاعية على طول شبه جزيرة غرب أنتاركتيكا، لكن الفهم الحالي للآثار على الإنتاج الأولي والتنفس في القاع محدود. نوضح هنا من خلال سلسلة من قياسات التمثيل الغذائي للمجتمع في الموقع أن اضطراب الذوبان الجليدي المرتبط بالمناخ يحول المجتمعات القاعية من التغذية الذاتية الصافية إلى التغذية المتغايرة. مع القليل من اضطرابات الذوبان الجليدي (خلال ربيع النينيو البارد 2015)، مكنت المياه الصافية من إنتاج كميات كبيرة من الطحالب الدقيقة القاعية، مما أدى إلى مجتمعات قاعية ذاتية التغذية. وعلى النقيض من ذلك، فإن تعكر عمود المياه الناجم عن زيادة الجريان السطحي للذوبان الجليدي (صيف 2015 وربيع النينيا الدافئ 2016) يحد من إنتاج الطحالب الدقيقة القاعية ويحول المجتمعات القاعية إلى مجتمعات غيرية التغذية. قد تؤدي التسارعات المستمرة في الذوبان الجليدي والجريان السطحي إلى توجيه النظم الإيكولوجية الضحلة في قاع البحر في أنتاركتيكا نحو التغذية المتغايرة الصافية، مما يغير التوازن الأيضي للمجتمعات القاعية ويحتمل أن يؤثر على توازن الكربون والشبكات الغذائية في قاع البحر في أنتاركتيكا.Translated Description (French)
Résumé La fonte des glaciers induite par le changement climatique affecte les écosystèmes benthiques le long de la péninsule antarctique occidentale, mais la compréhension actuelle des effets sur la production primaire et la respiration benthiques est limitée. Ici, nous démontrons avec une série de mesures du métabolisme communautaire in situ que la perturbation de la fonte glaciaire liée au climat fait passer les communautés benthiques de l'autotrophie nette à l'hétérotrophie. Avec peu de perturbation de la fonte des glaciers (pendant le printemps froid El Niño 2015), les eaux claires ont permis une forte production de microalgues benthiques, entraînant des communautés benthiques autotrophes nettes. En revanche, la turbidité de la colonne d'eau causée par l'augmentation du ruissellement de la fonte des glaciers (été 2015 et printemps La Niña chaud 2016) a limité la production de microalgues benthiques et a transformé les communautés benthiques en hétérotrophes nettes. Les accélérations en cours de la fonte et du ruissellement glaciaires peuvent orienter les écosystèmes peu profonds des fonds marins de l'Antarctique vers une hétérotrophie nette, modifiant l'équilibre métabolique des communautés benthiques et affectant potentiellement l'équilibre carbonique et les réseaux alimentaires des fonds marins de l'Antarctique.Translated Description (Spanish)
Resumen El derretimiento de los glaciares inducido por el cambio climático afecta a los ecosistemas bentónicos a lo largo de la Península Antártica Occidental, pero la comprensión actual de los efectos sobre la producción primaria y la respiración bentónicas es limitada. Aquí demostramos con una serie de mediciones del metabolismo comunitario in situ que la perturbación del derretimiento glacial relacionada con el clima desplaza a las comunidades bentónicas de la autotrofia neta a la heterotrofia. Con poca perturbación del derretimiento glacial (durante la primavera fría de El Niño 2015), las aguas claras permitieron una alta producción de microalgas bentónicas, lo que resultó en comunidades bentónicas autótrofas netas. Por el contrario, la turbidez de la columna de agua causada por el aumento de la escorrentía del derretimiento glacial (verano de 2015 y primavera cálida de La Niña de 2016) limitó la producción de microalgas bentónicas y convirtió a las comunidades bentónicas en heterótrofas netas. Las aceleraciones en curso en el derretimiento y la escorrentía de los glaciares pueden dirigir los ecosistemas del fondo marino antártico poco profundos hacia la heterotrofia neta, alterando el equilibrio metabólico de las comunidades bentónicas y potencialmente afectando el equilibrio de carbono y las redes tróficas en el fondo marino antártico.Files
s42003-021-01673-6.pdf.pdf
Files
(1.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:4498413fa43b2cbe842e25d44c485698
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يؤدي اضطراب الذوبان الجليدي إلى تحويل عملية التمثيل الغذائي للمجتمع في النظام البيئي لقاع البحر في أنتاركتيكا من التغذية الذاتية الصافية إلى التغذية المتغايرة
- Translated title (French)
- La perturbation de la fonte des glaces déplace le métabolisme communautaire d'un écosystème des fonds marins de l'Antarctique de l'autotrophie nette à l'hétérotrophie
- Translated title (Spanish)
- La perturbación del derretimiento de los glaciares cambia el metabolismo comunitario de un ecosistema del fondo marino antártico de autotrofia neta a heterotrofia
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3121622909
- DOI
- 10.1038/s42003-021-01673-6
References
- https://openalex.org/W1487837906
- https://openalex.org/W1515985097
- https://openalex.org/W1530355169
- https://openalex.org/W1650543399
- https://openalex.org/W1968710446
- https://openalex.org/W1971278543
- https://openalex.org/W1976639086
- https://openalex.org/W1984506656
- https://openalex.org/W1984510896
- https://openalex.org/W1988397274
- https://openalex.org/W1988846736
- https://openalex.org/W1989776326
- https://openalex.org/W1997186660
- https://openalex.org/W1999105725
- https://openalex.org/W2004623363
- https://openalex.org/W2012212991
- https://openalex.org/W2015465891
- https://openalex.org/W2017362680
- https://openalex.org/W2019298934
- https://openalex.org/W2021042220
- https://openalex.org/W2023771992
- https://openalex.org/W2035398640
- https://openalex.org/W2053626154
- https://openalex.org/W2065431688
- https://openalex.org/W2068484155
- https://openalex.org/W2069728347
- https://openalex.org/W2072353285
- https://openalex.org/W2080602465
- https://openalex.org/W2082756728
- https://openalex.org/W2085775184
- https://openalex.org/W2087656064
- https://openalex.org/W2095022910
- https://openalex.org/W2097360283
- https://openalex.org/W2097367752
- https://openalex.org/W2100784639
- https://openalex.org/W2102344592
- https://openalex.org/W2109424413
- https://openalex.org/W2114628556
- https://openalex.org/W2130040947
- https://openalex.org/W2130341358
- https://openalex.org/W2132280139
- https://openalex.org/W2143182887
- https://openalex.org/W2159113454
- https://openalex.org/W2161668461
- https://openalex.org/W2165551814
- https://openalex.org/W2175236249
- https://openalex.org/W2413703447
- https://openalex.org/W2441360751
- https://openalex.org/W2463361367
- https://openalex.org/W2480691181
- https://openalex.org/W2503305492
- https://openalex.org/W2544906911
- https://openalex.org/W2581094074
- https://openalex.org/W2593592197
- https://openalex.org/W2610128824
- https://openalex.org/W2743530645
- https://openalex.org/W2750461773
- https://openalex.org/W2774927980
- https://openalex.org/W2780328116
- https://openalex.org/W2800382167
- https://openalex.org/W2800633830
- https://openalex.org/W2802475424
- https://openalex.org/W2903964235
- https://openalex.org/W2920621815
- https://openalex.org/W2923701204
- https://openalex.org/W292519251
- https://openalex.org/W2954153175
- https://openalex.org/W2982576268
- https://openalex.org/W2982617877
- https://openalex.org/W4231157556
- https://openalex.org/W4242559258
- https://openalex.org/W4294541781
- https://openalex.org/W4299576109