Bacterial response to dissolved organic matter affects resource availability for algae

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Abstract:

In aquatic systems, the presence of colored dissolved organic matter (DOM) may affect algal growth in numerous ways. This paper focuses on the effects of DOM on resource availability. DOM contains nitrogen and phosphorus, which may become available following microbial or photochemical degradation. Also, addition of DOM may stimulate bacterial growth, which in turn may change the availability of nitrogen, phosphorus, and inorganic carbon to algae. Experiments conducted in a moderately colored lake showed that the effect of DOM on algal growth depended on the amount of nutrients present in the peat extract and on bacterial response to DOM. There was evidence for competition for phosphorus between algae and bacteria in some treatments. In addition, when both bacteria growth and algal growth were high, bacterial respiration of DOM alleviated algal carbon limitation by providing algae with an inorganic carbon source. Thus, the degree to which bacteria are stimulated by the addition of DOM will affect the amount of phosphorus and inorganic carbon available for algal growth. These results suggest that part of the difficulty in predicting algal response to changes in DOM and nutrient concentration may be due partially to variability in bacterial responses.

Dans les systèmes aquatiques, la présence de matière organique dissoute (DOM) colorée peut affecter la croissance des algues de diverses manières. Il est question ici des effets de la DOM sur la disponibilité des ressources. La DOM contient de l'azote et du phosphore qui peuvent devenir disponibles par la dégradation microbienne ou photochimique. De plus, l'addition de DOM peut stimuler la croissance bactérienne, qui à son tour peut modifier la disponibilité de l'azote, du phosphore et du carbone inorganique pour les algues. Des expériences menées dans un lac à coloration moyenne montrent que les effets de la DOM sur la croissance des algues dépend de la quantité de nutriments présents dans l'extrait de tourbe et de la réaction des bactéries à la DOM. Il y a des indications qu'il existe une compétition pour le phosphore entre les algues et les bactéries dans certaines des expériences. De plus, quand la croissance des bactéries et celle des algues sont toutes deux élevées, la libération de DOM par la respiration bactérienne diminue la pénurie de carbone pour les algues en leur fournissant une source inorganique de carbone. Ainsi, le degré de stimulation que cause l'addition de DOM chez les bactéries affecte les quantités de phosphore et de carbone inorganique disponibles pour la croissance des algues. Ces résultats laissent croire qu'une partie de la difficulté qu'il y a à prédire la réaction des algues aux changements de DOM et de concentrations de nutriments peut s'expliquer par la variabilité des réactions bactériennes.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2005

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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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