NH4+ turnover in intertidal sediments of Marennes-Oleron Bay (France): effect of sediment temperature

Other titles Régénération du NH4 + dans les sédiments intertidaux de la baie de Marennes-Oléron (France) : effet de la température du sédiment.
Type Article
Date 2000-09
Language English
Author(s) Vouve Florence, Guiraud Gérard, Marol Christine, Girard Marine, Richard Pierre, Laima Mario
Affiliation(s) IFREMER, UMR 10 CNRS, Ctr Rech Ecol Marine & Aquaculture, F-17137 Lhoumeau, France.
CE Cadarache, CEA, DEVM, F-13108 St Paul Durance, France.
Aarhus Univ, Dept Earth Sci, DK-8000 Aarhus, Denmark.
Source Oceanologica Acta (0399-1784) (Elsevier), 2000-09 , Vol. 23 , N. 5 , P. 575-584
DOI 10.1016/S0399-1784(00)01104-X
WOS© Times Cited 20
Mot-Clé(s) 15N, Sédiments intertidaux, Température du sédiment, Régénération du NH4 +
French abstract La régénération du NH4 + joue un rôle important dans le compartiment benthique comme source de nutriment pour la production primaire. Les vasières intertidales de la baie de Marennes-Oléron sont caractérisées par de fortes fluctuations de la température du sédiment généralement comprises entre 10 et 30 °C durant les périodes d'émersion. L'influence de la température du sédiment sur les processus du NH4 + a été examinée. Les cinétiques d'ammonification brute et d'incorporation du NH4 + ont été étudiées par la méthode de dilution isotopique au 15N. Cette méthode a d'abord été adaptée sur ces sédiments très fins et appliquée à deux couches du sédiment (0¿2 et 2¿4 cm) pendant différents temps d'incubation jusqu'à 120 h. Tous les résultats indiquent clairement que les incubations de 24 h sont les plus fiables pour les calculs des taux. L'effet de la température du sédiment sur les taux bruts d'ammonification et d'incorporation du NH4 + a été étudié à 10, 20 et 30 °C dans le sédiment de surface. Il y avait une forte augmentation des deux taux en fonction de la température, les taux bruts d'ammonification varient de 0 à 17 μg N-NH4 +.g¿1 ss j¿1 et les taux d'incorporation du NH4 + de 2 à 13 μg N.g¿1 ss j¿1 entre 10 et 30 °C. Cette étude montre que les variations de température à court-terme durant l'émersion doivent être prises en compte dans l'estimation de la régénération du NH4 + dans les sédiments intertidaux et que la régénération benthique du NH4 + soutient significativement la production primaire benthique et planctonique dans la baie de Marennes-Oléron. Cela suggère aussi qu'il n'y a pas de limitation par l'azote pour la production primaire benthique dans cette baie et qu'il y a jusqu'à 44 % du NH4 + produit dans les sédiments de surface, qui peut diffuser dans la colonne d'eau et devenir disponible pour le phytoplancton.
Keyword(s) N 15, Intertidal sediments, Sediment temperature, NH4+ turnover
Abstract NH4+ turnover plays an important role in benthic compartment as source of nutrient for primary production. The intertidal mudflats of the Marennes-Oleron Bay are characterized by high fluctuations of sediment temperature that generally ranges from 10 to 30 degreesC during emersion periods. Influence of sediment temperature on NH4+ processes was investigated. Grass ammonification and NH4+ incorporation kinetics were studied using the N-15 isotope dilution method. The method was first adapted to these very fine sediments and applied to 2 upper sediment layers (0-2 and 2-4 cm) at different incubation times of up to 120 h. The effect of sediment temperature on gross ammonification and NH4+ incorporation rates was investigated at 10, 20 and 30 degreesC. There was a strong increase of both rates as a function of temperature, gross ammonification rates ranged from 0 to 17 mug NH4+-N.g(-1) dw.d(-1) and NH4+ incorporation rates from 2 to 13 mug N.g(-1) dw.d(-1) between 10 and 30 degreesC. This study showed that short-term temperature variations during the emersion period should be taken into account in quantifying NH4+ turnover in intertidal sediments and that benthic regeneration of NH4+ significantly supports benthic and planktonic primary production in Marennes-Oleron Bay. It suggests also that there is no N-limitation for benthic primary production in this bay and that there is up to 44 % of NH4+ produced in surface sediments, which can diffuse to the water column and become available to phytoplankton.
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