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Long-term trends in zooplankton of Dorset, Ontario, lakes: the probable interactive effects of changes in pH, total phosphorus, dissolved organic carbon, and predators

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Abstract:

Time trends in abundance, body size, species richness, and species composition indicate that crustacean zooplankton communities of southern Canadian Shield lakes changed between 1980 and 2003. Total abundance did not decline despite reductions in total phosphorus, but all other metrics changed. Species richness declined in Harp Lake (Ontario, Canada) following its Bythotrephes invasion, but richness increased in three other lakes. Average cladoceran body length increased from 0.6 to 1.0 mm in seven of the lakes, as larger-bodied taxa replaced smaller ones. Correlations with water quality and fish metrics suggest that cladoceran size increases were attributable to many factors: a decline in food availability following declining phosphorus levels increasing the competitive advantage of larger herbivores, a decline in acidity favouring the larger, acid-sensitive daphniids, and reduced risk of planktivory linked to a rise in dissolved organic carbon levels and changes in predation regimes. Zooplankton communities on the Canadian Shield are changing, and these changes are best viewed in a multiple-stressor context. Key anthropogenic stressors have also changed and may do so again if Ca concentrations continue to decline.

Les tendances temporelles de l’abondance, de la taille corporelle, de la richesse spécifique et de la composition en espèces indiquent que les communautés de crustacés zooplanctoniques dans les lacs du sud du Bouclier laurentien ont changé entre 1980 et 2003. L’abondance totale n’a pas diminué malgré les réductions du phosphore total, mais toutes les autres métriques ont été modifiées. La richesse spécifique au lac Harp (Ontario, Canada) a décliné après l’invasion de Bythotrephes, mais la richesse a augmenté dans trois autres lacs. La longueur corporelle moyenne des cladocères s’est accrue de 0,6 à 1,0 mm dans sept des lacs, car des taxons à corps plus grand ont remplacé les taxons à taille plus petite. Les corrélations avec la qualité de l’eau et les métriques des poissons indiquent que l’augmentation de taille des cladocères s’explique par plusieurs facteurs : une baisse de la disponibilité de la nourriture à cause du déclin des concentrations de phosphore, ce qui a accru l’avantage compétitif des herbivores plus grands, une baisse de l’acidité qui a favorisé les daphniidés sensibles à l’acidité qui sont de plus grande taille, ainsi qu’une diminution du risque de planctonophagie reliée à l’accroissement des concentrations de carbone organique dissous et à des modifications des régimes de prédation. Les communautés zooplanctoniques sur le Bouclier laurentien sont en train de changer et ces modifications s’expliquent mieux dans le contexte d’agents multiples de stress. Les sources anthropiques majeures de stress ont aussi changé et peuvent encore le faire si les concentrations de Ca continuent à décliner.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

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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