Reconstructing the salinity and environment of the Limfjord and Vejlerne Nature Reserve, Denmark, using a diatom model for brackish lakes and fjords

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Abstract:

Diatoms in surface sediments from a data set of 27 brackish lakes and nine fjords in Jutland, Denmark (range 0.2 – 31 g·L–1 total dissolved solids (TDS)), were analysed using multivariate methods to determine response to measured parameters (depth, total phosphorus (TP), total nitrogen (TN), TN/TP, salinity, water body type). Water body type, salinity, depth and TP together explained 25.3% of the variation in the diatom data and were all independently significant predictors. A diatom–salinity model (r2jack = 0.887, root mean square error of prediction = 0.246 log salinity, g·L–1) was developed from the 36 sample training set and applied to fossil diatom assemblages in three sediment cores from the east Vejlerne wetland, Denmark, a nature reserve created after the damming of an embayment of the polyhaline Limfjord (~26 g·L–1 TDS) in the late 19th century. The diatom–inferred salinity reconstructions reflect the known salinity history of the Limfjord and the freshwater–subsaline Vejlerne lakes, and appear sensitive to documented North Sea storms in the 16th and 17th centuries, which had major impacts on the brackish Limfjord herring fishery. Diatom–salinity models may be useful tools in long-term studies of coastal and estuarine areas to test hypotheses concerning aquatic resources and ecological, hydrographic, and cultural change.

Des méthodes multidimensionnelles nous ont permis d'analyser les données sur les diatomées dans les sédiments de surface dans une série de 27 lacs saumâtres et neuf fjords du Jutland, Danemark, (étendue de 0,2–31 g·L–1 des solides totaux dissous (TDS)) afin de déterminer la réaction de diatomées à des paramètres choisis (profondeur, phosphore total (TP), azote total (TN), TN/TP, salinité, type de milieu aquatique). Le type de milieu, la salinité, la profondeur et TP expliquent ensemble 25,3 % de la variation des données sur les diatomées; ce sont tous individuellement des facteurs prédictifs significatifs. Nous avons mis au point un modèle des diatomées en fonction de la salinité (r2jack = 0,887, erreur quadratique moyenne de la prédiction = 0,246 log salinité, g·L–1) à partir de ces 36 échantillons expérimentaux et l'avons appliqué aux regroupements de diatomées fossiles dans trois carottes de sédiments prélevées dans la section est des terres humides de Veijlerne, Danemark, une réserve naturelle créée après le barrage d'une baie du Limfjord polyhalin (~26 g·L–1 TDS) à la fin du 19e siècle. Les reconstitutions des salinités basées sur les diatomées correspondent aux salinités connues dans le passé dans le Limfjord et les lacs d'eau douce–subsaline de Vejlerne; elles semblent tenir compte des tempêtes signalées dans la mer du Nord aux 16e et 17e siècles, qui ont eu un impact majeur sur la pêche de harengs dans les eaux saumâtres du Limfjord. Les modèles de diatomées–salinités peuvent être des outils utiles pour les études à grande échelle temporelle des régions côtières et estuariennes, afin de vérifier des hypothèses concernant les ressources aquatiques et les changements écologiques, hydrographiques et culturels.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2004

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