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Temporal changes in nitrogen and phosphorus codeficiency of plankton in lakes of coastal and interior British Columbia

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Abstract:

Plankton nutrient limitation and deficiency were assessed in six coastal and four interior lakes and reservoirs in British Columbia. Ultimate nutrient limitation was defined as occurring over longer time scales (months to years) and represented the potential attainable biomass or yield. Proximate nutrient deficiency reflected plankton physiological status and, therefore, represented potential limitations of instantaneous growth rates. All lakes and reservoirs were considered to be ultimately P-limited according to total N to total P ratios (TN:TP). However, both P and N deficiencies were found to occur at the same time, suggesting that when deficiency occurs, codeficiency is common. The <3 µm size fraction accounted for a large proportion of P debt, whereas the >3 µm size fraction accounted for most of the ammonium-enhanced response. Thus, plankton size is important for understanding nutrient deficiencies in plankton communities. Our results stress (i) the importance of measuring proximate deficiencies at greater temporal resolution, (ii) that N and P were commonly found to be codeficient, (iii) the need to define nutrient limitation and deficiency in the context of the method used, and (iv) that several concurrent measures of deficiency are required to assess the nutrient status of plankton communities.

Nous avons évalué les carences et les restrictions nutritives du plancton dans des lacs et des réservoirs de Colombie-Britannique, six dans la région côtière et quatre à l'intérieur des terres. Nous avons défini la restriction nutritive extrême comme celle qui se produit sur une échelle de temps plus longue (mois à années) et qui représente la biomasse ou le rendement potentiel réalisable. La carence nutritive proximale reflète le statut physiologique du plancton et, ainsi, elle représente les restrictions potentielles des taux instantanés de croissance. Nous avons considéré tous les lacs et réservoirs comme limités en fin de compte par P en fonction des rapports de N total sur le phosphore total (TN:TP). Cependant, des carences de P et de N peuvent se produire en même temps, ce qui laisse croire que lorsqu'il y a une pénurie, elle implique souvent les deux éléments. La fraction de taille <3 µm est responsable d'une partie importante du déficit en P, alors que la fraction >3 µm l'est de la réaction facilitée par l'ammonium. Ainsi, la taille du plancton est un facteur important à considérer pour comprendre les carences nutritives des communautés planctoniques. Nos résultats mettent en évidence (i) l'importance de mesurer les carences proximales sur des échelles de temps plus longues, (ii) l'existence fréquente d'une carence conjointe de N et de P, (iii) la nécessité de définir les termes de restriction et de carence dans le contexte de la méthodologie utilisée et (iv) l'importance de faire plusieurs mesures concurrentes des carences afin d'évaluer le statut nutritif des communautés planctoniques.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2004-08-01

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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