Published June 14, 2014 | Version v1
Publication Open

Nutrient limitation of periphyton growth in arctic lakes in south-west Greenland

Creators

  • 1. Loughborough University
  • 2. University of Nottingham
  • 3. University of Nottingham Malaysia Campus

Description

Many arctic lakes are oligotrophic systems where phototrophic growth is controlled by nutrient supply. Recent anthropogenic nutrient loading is associated with biological and/or physico-chemical change in several lakes across the arctic. Shifts in nutrient limitation (nitrogen (N), phosphorus (P), or N + P) and associated effects on the growth and composition of algal communities are commonly reported. The Kangerlussuaq region of south-west Greenland forms a major lake district which is considered to receive little direct anthropogenic disturbance. However, long-range transport of pollutant N is now reaching Greenland, and it was hypothesised that a precipitation gradient from the inland ice sheet margin to the coast might also deliver increased N deposition. In situ nutrient bioassays were deployed in three lakes across the region: ice sheet margin, inland (close to Kangerlussuaq) and the coast (near Sisimiut), to determine nutrient limitation of lakes and investigate any effects of nutrients on periphyton growth and community composition. Nutrient limitation differed amongst lakes: N limitation (ice sheet margin), N and P limitation (inland) and N + P co-limitation (coast). Factors including variation in N supply, ice phenology, seasonal algal succession, community structure and physical limnology are explored as mechanisms to explain differences amongst lakes. Nutrient limitation of arctic lakes and associated ecological impacts are highly variable, even across small geographic areas. In this highly sensitive region, future environmental change scenarios carry a strong risk of significantly altering nutrient limitation; in turn, potentially severely impacting lake structure and function.

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

Translated Description (Arabic)

العديد من البحيرات القطبية الشمالية هي أنظمة قليلة التغذية حيث يتم التحكم في النمو الضوئي عن طريق الإمداد بالمغذيات. يرتبط تحميل المغذيات البشرية المنشأ مؤخرًا بالتغير البيولوجي و/أو الفيزيائي الكيميائي في العديد من البحيرات عبر القطب الشمالي. عادة ما يتم الإبلاغ عن التحولات في الحد من المغذيات (النيتروجين (N) أو الفوسفور (P) أو N + P) والآثار المرتبطة بها على نمو وتكوين مجتمعات الطحالب. تشكل منطقة كانجرلوسواك في جنوب غرب جرينلاند منطقة بحيرة رئيسية تعتبر أنها لا تتلقى سوى القليل من الاضطرابات البشرية المباشرة. ومع ذلك، فإن الانتقال بعيد المدى للملوث N يصل الآن إلى جرينلاند، وكان من المفترض أن تدرج هطول الأمطار من هامش الغطاء الجليدي الداخلي إلى الساحل قد يؤدي أيضًا إلى زيادة ترسب N. تم نشر الاختبارات الحيوية للمغذيات في الموقع في ثلاث بحيرات في جميع أنحاء المنطقة: هامش الغطاء الجليدي، والداخلية (بالقرب من كانجرلوسواك) والساحل (بالقرب من سيسيميوت)، لتحديد الحد من المغذيات في البحيرات والتحقيق في أي آثار للمغذيات على نمو المحيط وتكوين المجتمع. اختلف الحد من المغذيات بين البحيرات: الحد من N (هامش الغطاء الجليدي)، والحد من N و P (داخلي) والحد من N + P المشترك (الساحل). يتم استكشاف العوامل بما في ذلك التباين في إمدادات N، وعلم ظواهر الجليد، والخلافة الطحالب الموسمية، وهيكل المجتمع وعلم المياه العذبة الفيزيائية كآليات لشرح الاختلافات بين البحيرات. إن الحد من المغذيات في البحيرات القطبية الشمالية والتأثيرات البيئية المرتبطة بها متغيرة للغاية، حتى عبر المناطق الجغرافية الصغيرة. في هذه المنطقة شديدة الحساسية، تنطوي سيناريوهات التغير البيئي المستقبلية على خطر كبير يتمثل في تغيير قيود المغذيات بشكل كبير ؛ وبالتالي، من المحتمل أن تؤثر بشدة على بنية البحيرة ووظيفتها.

Translated Description (French)

De nombreux lacs arctiques sont des systèmes oligotrophes où la croissance phototrophe est contrôlée par l'approvisionnement en nutriments. La charge anthropique récente en nutriments est associée à des changements biologiques et/ou physico-chimiques dans plusieurs lacs de l'Arctique. Des changements dans la limitation des nutriments (azote (N), phosphore (P) ou N + P) et les effets associés sur la croissance et la composition des communautés d'algues sont couramment signalés. La région de Kangerlussuaq, au sud-ouest du Groenland, forme un district lacustre majeur qui est considéré comme recevant peu de perturbations anthropiques directes. Cependant, le transport à longue distance de l'azote polluant atteint maintenant le Groenland, et il a été émis l'hypothèse qu'un gradient de précipitations depuis la marge de la calotte glaciaire intérieure jusqu'à la côte pourrait également entraîner une augmentation des dépôts d'azote. Des essais biologiques in situ sur les éléments nutritifs ont été déployés dans trois lacs de la région : la marge de la calotte glaciaire, l'intérieur des terres (près de Kangerlussuaq) et la côte (près de Sisimiut), afin de déterminer la limitation des éléments nutritifs des lacs et d'étudier tout effet des éléments nutritifs sur la croissance du périphyton et la composition de la communauté. Les limites nutritionnelles différaient selon les lacs : limitation de l'azote (marge de la calotte glaciaire), limitation de l'azote et du phosphore (intérieur des terres) et co-limitation de l'azote et du phosphore (côte). Des facteurs tels que la variation de l'approvisionnement en azote, la phénologie des glaces, la succession saisonnière des algues, la structure de la communauté et la limnologie physique sont explorés en tant que mécanismes pour expliquer les différences entre les lacs. Les limites nutritionnelles des lacs arctiques et les impacts écologiques associés sont très variables, même dans de petites zones géographiques. Dans cette région très sensible, les futurs scénarios de changement environnemental comportent un risque élevé de modification significative de la limitation des nutriments, ce qui pourrait avoir un impact grave sur la structure et la fonction du lac.

Translated Description (Spanish)

Muchos lagos árticos son sistemas oligotróficos donde el crecimiento fototrófico está controlado por el suministro de nutrientes. La reciente carga antropogénica de nutrientes se asocia con cambios biológicos y/o fisicoquímicos en varios lagos del Ártico. Comúnmente se informan los cambios en la limitación de nutrientes (nitrógeno (N), fósforo (P) o N + P) y los efectos asociados sobre el crecimiento y la composición de las comunidades de algas. La región de Kangerlussuaq, en el suroeste de Groenlandia, forma un importante distrito lacustre que se considera que recibe poca perturbación antropogénica directa. Sin embargo, el transporte a larga distancia del contaminante N ahora está llegando a Groenlandia, y se planteó la hipótesis de que un gradiente de precipitación desde el margen de la capa de hielo interior hasta la costa también podría generar una mayor deposición de N. Se desplegaron bioensayos de nutrientes in situ en tres lagos de toda la región: el margen de la capa de hielo, el interior (cerca de Kangerlussuaq) y la costa (cerca de Sisimiut), para determinar la limitación de nutrientes de los lagos e investigar cualquier efecto de los nutrientes en el crecimiento de la perifitona y la composición de la comunidad. La limitación de nutrientes difirió entre los lagos: limitación de N (margen de la capa de hielo), limitación de N y P (tierra adentro) y co-limitación de N + P (costa). Los factores que incluyen la variación en el suministro de N, la fenología del hielo, la sucesión de algas estacionales, la estructura de la comunidad y la limnología física se exploran como mecanismos para explicar las diferencias entre los lagos. La limitación de nutrientes de los lagos árticos y los impactos ecológicos asociados son muy variables, incluso en pequeñas áreas geográficas. En esta región altamente sensible, los futuros escenarios de cambio ambiental conllevan un fuerte riesgo de alterar significativamente la limitación de nutrientes; a su vez, pueden afectar gravemente la estructura y función del lago.

Files

s00300-014-1524-8.pdf.pdf

Files (622.4 kB)

⚠️ 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:f46a2f7bc0dbde0ad351cb157ad3eb21
622.4 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الحد من المغذيات لنمو الحيوانات المحيطية في البحيرات القطبية الشمالية في جنوب غرب جرينلاند
Translated title (French)
Limitation nutritionnelle de la croissance du périphyton dans les lacs arctiques du sud-ouest du Groenland
Translated title (Spanish)
Limitación de nutrientes del crecimiento de perifitona en lagos árticos en el suroeste de Groenlandia

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1978847506
DOI
10.1007/s00300-014-1524-8

Is supplement to
https://openalex.org/W4362738072 (Other)
https://openalex.org/W4246511761 (Other)
https://openalex.org/W4231917729 (Other)
https://openalex.org/W2808303201 (Other)
https://openalex.org/W2347037352 (Other)
https://openalex.org/W2299389117 (Other)
https://openalex.org/W2205147977 (Other)
https://openalex.org/W2063786547 (Other)
https://openalex.org/W2051548130 (Other)
https://openalex.org/W1481113506 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malaysia

References

  • https://openalex.org/W1516608626
  • https://openalex.org/W1789471278
  • https://openalex.org/W1931507525
  • https://openalex.org/W1965523257
  • https://openalex.org/W1976222527
  • https://openalex.org/W1976497956
  • https://openalex.org/W1988381071
  • https://openalex.org/W1995279076
  • https://openalex.org/W1995413311
  • https://openalex.org/W1999031811
  • https://openalex.org/W2001178416
  • https://openalex.org/W2007847635
  • https://openalex.org/W2017713948
  • https://openalex.org/W2025742812
  • https://openalex.org/W2027506162
  • https://openalex.org/W2031653041
  • https://openalex.org/W2039666229
  • https://openalex.org/W2047328724
  • https://openalex.org/W2048684806
  • https://openalex.org/W2052966559
  • https://openalex.org/W2054204171
  • https://openalex.org/W2055684064
  • https://openalex.org/W2067345237
  • https://openalex.org/W2091907702
  • https://openalex.org/W2094708825
  • https://openalex.org/W2104857678
  • https://openalex.org/W2111445773
  • https://openalex.org/W2112279622
  • https://openalex.org/W2114946156
  • https://openalex.org/W2117525577
  • https://openalex.org/W2119394756
  • https://openalex.org/W2123751262
  • https://openalex.org/W2125438596
  • https://openalex.org/W2126444705
  • https://openalex.org/W2129718584
  • https://openalex.org/W2142088077
  • https://openalex.org/W2144086380
  • https://openalex.org/W2147317452
  • https://openalex.org/W2153377382
  • https://openalex.org/W2164087962
  • https://openalex.org/W2168154294
  • https://openalex.org/W2169898013
  • https://openalex.org/W2175448280
  • https://openalex.org/W2186265571
  • https://openalex.org/W2188672081
  • https://openalex.org/W2308172860
  • https://openalex.org/W2331083266
  • https://openalex.org/W2504779646
  • https://openalex.org/W4237250059
  • https://openalex.org/W4238235006
  • https://openalex.org/W4320475324
  • https://openalex.org/W67213996