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An introduction to the Dorset special issue: transforming understanding of factors that regulate aquatic ecosystems on the southern Canadian Shield

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Abstract:

This special issue demonstrates that aquatic ecosystems on the south-central Canadian Shield have changed in many ways over the last three decades. El Niño cycles have synchronized multilake dynamics in lake-water chemistry and in several components of the aquatic biota. Overlain on this cyclic regional pattern, phosphorus, sulphate, and calcium levels have all declined, whereas alkalinity has not yet risen in the most acid-sensitive study lakes, despite large reductions in SO2 emissions. Further, novel and unanticipated stressors have appeared, including nonindigenous predator introductions, Ca decline, salinity increase, and autumn spikes in metals following El Niño induced droughts. The resident biota are clearly responding not only to the familiar historical phosphorus and acid stressors, but also to the interactive effects of changes in multiple stressors in a warming environment. Lakes are best managed with an understanding of dominant limnological trends, their causes, and their responses to past management interventions. The research conducted at the Dorset Environmental Science Centre indicates “progress but no cigar” on acid rain, proof of climate variability as a direct and indirect regulator of south-central Shield ecosystems, and the emergence of novel stressors, the effects of which we cannot yet fully predict.

Ce numéro spécial fait la démonstration que les écosystèmes aquatiques du centre sud du Bouclier laurentien ont changé de multiples façons au cours des trois dernières décennies. Les cycles d’El Niño ont synchronisé la dynamique de la chimie, ainsi que de plusieurs composantes reliées aux organismes aquatiques à l’échelle d’un grand nombre de lacs. Superposés à ce patron cyclique régional, les concentrations de phosphore, de sulfate et de Ca ont toutes décliné, alors que l’alcalinité n’a pas encore augmenté dans les lacs d’étude les plus sensibles à l’acidification, malgré les importantes réductions des émissions de SO2. De plus, des facteurs nouveaux et imprévus de stress sont apparus, tels que l’introduction de prédateurs non indigènes, la réduction du Ca, l’augmentation de la salinité et les pics automnaux dans les concentrations de métaux causés par les sécheresses générées par El Niño. Les organismes résidants réagissent nettement non seulement aux stress historiques familiers associés au phosphore et à l’acidité, mais aussi aux effets interreliés des changements dans de nombreux facteurs de stress dans un environnement en cours de réchauffement. L’aménagement des lacs réussit mieux lorsqu’il existe une compréhension des tendances limnologiques dominantes, de leurs causes et de leurs réactions aux interventions d’aménagement du passé. La recherche réalisée au Dorset Environmental Science Centre représente une progression des connaissances, mais pas une compréhension complète, sur des sujets tels que les précipitations acides, la confirmation du rôle de la variabilité climatique comme régulateur direct et indirect des écosystèmes du centre sud du Bouclier et l’émergence des facteurs nouveaux de stress, dont on ne peut encore prédire pleinement les effets.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Introduction

Publication date: May 1, 2008

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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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