Rapid Communication / Communication Rapide Ambient solar ultraviolet radiation and its effects on phosphorus flux into boreal lake phytoplankton communities

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Abstract:

We examined the effects of ultraviolet radiation (UVR) on net phosphorus (P) flux into phytoplankton communities in two boreal lakes at the Experimental Lakes Area (ELA), Canada. We manipulated P available to and irradiance received by phytoplankton during four different three-day incubations of dilution bioassays. Net P flux was estimated by measuring the accumulation of particulate P (that retained on glass fiber filters) over the incubation period. No effects of UVR on net P flux were found at ambient P levels in any of the experiments. At the highest levels of P addition, less particulate phosphorus (PP) accumulated in both the minus-UVB (~15–40%; photosynthetically active radiation (PAR) + UVA) and full-sunlight (~25–45%; PAR + UVA + UVB) exposed phytoplankton compared with those that received PAR only. Neither chlorophyll- nor carbon-specific net P flux was affected by UVR exposure at ambient P levels. However, at the highest levels of P enrichment, chlorophyll-specific net P flux increased in response to UVR in both lakes, whereas carbon-specific net P flux declined in one of the lakes and was unaffected by UV exposure in the second lake. Our results indicate that UVR can affect total PP accumulation in enriched systems, but not at ambient P levels, and that UVR has a weak and variable effect on biomass-specific P uptake in phytoplankton under enriched conditions.

Nous avons étudié les effets de la radiation ultraviolette (UVR) sur l'influx de phosphore (P) dans les communautés de phytoplancton de deux lacs boréaux de la Région des lacs expérimentaux au Canada. Nous avons manipulé les quantités de phosphore disponible au phytoplancton, de même que l'irradiation, lors de quatre incubations de 3 jours de bioessais par dilution. Le flux net de P a été estimé en mesurant l'accumulation du P particulaire (retenu sur les filtres de fibre de verre) durant la période d'incubation. L'UVR est resté sans effet sur le flux net de P aux concentrations ambiantes de P dans toutes les expériences. Aux plus fortes additions de P, il s'est accumulé moins de phosphate particulaire (PP) dans le phytoplancton exposé à la pleine lumière solaire (~25–45 %; PAR (radiation active dans la photosynthèse) + UVA + UVB) et à la radiation solaire moins l'UVB (~15–40 %: PAR + UVA) que dans le phytoplancton exposé à PAR seulement. Ni le flux net du P spécifique à la chlorophylle, ni le flux net du P spécifique au carbone n'ont été affectés par l'exposition à l'UVR aux concentrations ambiantes de P. Cependant, aux degrés d'enrichissement de P les plus forts, l'exposition à l'UVR a causé une augmentation du flux net de P spécifique à la chlorophylle dans les deux lacs, alors qu'elle a produit une diminution du flux de P spécifique au carbone dans un lac, mais est restée sans effet dans l'autre lac. Il apparaît donc que l'UVR puisse affecter l'accumulation totale de PP dans les milieux enrichis, mais pas aux concentrations ambiantes de P; l'UVR a un effet faible et variable sur l'absorption du P spécifique à la biomasse dans le phytoplancton dans des conditions d'enrichissement.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2002

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