Global pressures, specific responses: effects of nutrient enrichment in streams from different biomes

Authors
Artigas, Joan; García Berthou, Emili; Bauer, Delia Elena; Castro, Maria I.; Cochero, Joaquin; Colautti, Dario César; Cortelezzi, Agustina; Donato, John C.; Elosegi, Arturo; Feijoó, Claudia Silvina; Giorgi, Adonis David Nazareno; Gomez, Nora; Leggieri, Leonardo Ramón; Muñoz, Isabel; Rodrigues Capitulo, Alberto; Romaní, Anna M.; Sabater Cortés, Sergi
Publication Year
2013
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
We assessed the effects of nutrient enrichment on three stream ecosystems running through distinct biomes (Mediterranean, Pampean and Andean). We increased the concentrations of N and P in the stream water 1.6–4-fold following a before–after control–impact paired series (BACIPS) design in each stream, and evaluated changes in the biomass of bacteria, primary producers, invertebrates and fish in the enriched (E) versus control (C) reaches after nutrient addition through a predictive-BACIPS approach. The treatment produced variable biomass responses (2–77% of explained variance) among biological communities and streams. The greatest biomass response was observed for algae in the Andean stream (77% of the variance), although fish also showed important biomass responses (about 9–48%). The strongest biomass response to enrichment (77% in all biological compartments) was found in the Andean stream. The magnitude and seasonality of biomass responses to enrichment were highly site specific, often depending on the basal nutrient concentration and on windows of ecological opportunity (periods when environmental constraints other than nutrients do not limit biomass growth). The Pampean stream, with high basal nutrient concentrations, showed a weak response to enrichment (except for invertebrates), whereas the greater responses of Andean stream communities were presumably favored by wider windows of ecological opportunity in comparison to those from the Mediterranean stream. Despite variation among sites, enrichment globally stimulated the algal-based food webs (algae and invertebrate grazers) but not the detritus-based food webs (bacteria and invertebrate shredders). This study shows that nutrient enrichment tends to globally enhance the biomass of stream biological assemblages, but that its magnitude and extent within the food web are complex and are strongly determined by environmental factors and ecosystem structure.
Fil: Artigas, Joan. Universite Blaise Pascal; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia
Fil: García Berthou, Emili. Universidad de Girona; España
Fil: Bauer, Delia Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Limnología "Dr. Raul A. Ringuelet". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Limnología; Argentina
Fil: Castro, Maria I.. Universidad Nacional de Colombia; Colombia
Fil: Cochero, Joaquin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Limnología "Dr. Raul A. Ringuelet". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Limnología; Argentina
Fil: Colautti, Dario César. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; Argentina
Fil: Cortelezzi, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Limnología "Dr. Raul A. Ringuelet". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Limnología; Argentina
Fil: Donato, John C.. Universidad Nacional de Colombia; Colombia
Fil: Elosegi, Arturo. Universidad del País Vasco; España
Fil: Feijoó, Claudia Silvina. Universidad Nacional de Luján; Argentina
Fil: Giorgi, Adonis David Nazareno. Universidad Nacional de Luján; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Gomez, Nora. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Limnología "Dr. Raul A. Ringuelet". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Limnología; Argentina
Fil: Leggieri, Leonardo Ramón. Universidad Nacional de Luján; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Muñoz, Isabel. Universidad de Barcelona; España
Fil: Rodrigues Capitulo, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Limnología "Dr. Raul A. Ringuelet". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Limnología; Argentina
Fil: Romaní, Anna M.. Universidad de Girona; España
Fil: Sabater Cortés, Sergi. Universidad de Girona. Institut Catala de Recerca de L; España
Subject
biomes
fish
invertebrates
microbial biomass
nutrient enrichment
stream ecosystems
windows of opportunity
Oceanografía, Hidrología, Recursos Hídricos
Ciencias de la Tierra y relacionadas con el Medio Ambiente
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Access level
Open access
License
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/18466