Patterns in nutrient limitation and chlorophyll a along an anthropogenic eutrophication gradient in French Mediterranean coastal lagoons

Type Article
Date 2010-04
Language English
Author(s) Souchu Philippe1, Bec Beatrice2, Smith Val H.3, Laugier ThierryORCID1, Fiandrino Annie1, Benau Laurent1, Orsoni Valerie4, Collos Yves2, Vaquer Andre2
Affiliation(s) 1 : IFREMER, Lab Environm Ressource Languedoc Roussillon, F-34203 Sete, France.
2 : Univ Montpellier 2, IFREMER, CNRS, UMR Ecosyst Lagunaires 5119, F-34095 Montpellier 5, France.
3 : Univ Kansas, Dept Ecol & Evolutionary Biol, Lawrence, KS 66045 USA.
4 : IFREMER, Lab Environm Ressource Corse Immeuble Agostini Zo, F-20600 Bastia, France.
Source Canadian Journal Of Fisheries And Aquatic Sciences (0706-652X) (National Research Council Canada), 2010-04 , Vol. 67 , N. 4 , P. 743-753
DOI 10.1139/F10-018
WOS© Times Cited 38
French abstract Une comparaison inter-sites des concentrations de nutriments et de chlorophylle a (Chl a) issues de 20 lagunes de Mediterranee francaise de degres divers d'eutrophisation a ete menee afin de rechercher la meilleure variable expliquant le niveau de Chl a et d'explorer la limitation de la production primaire par les nutriments au long d'un fort gradient d'enrichissement en azote et phosphore. En ete, l'azote et le phosphore inorganiques dissous (DIN et PID respectivement) constituaient une faible fraction des concentrations d'azote et de phosphore totaux (TN et TP respectivement). Sur la base des concentrations en nutriments inorganiques, la plupart des lagunes oligotrophes semblaient limitees par le phosphore avec une tendance vers des rapports DIN:DIP decroissants, et donc une limitation par l'azote, lorsque l'eutrophisation augmentait. Une correlation positive mais faible a aussi ete obtenue entre les concentrations de silicates (DSi) et Chl a, indiquant une accumulation de DSi dans la colonne d'eau et donc une diminution de la limitation de la croissance du phytoplancton par la silice au fur et a mesure que l'eutrophisation augmentait. Le fait que Chl a etait beaucoup mieux expliquee par TN et TP que par DIN et DIP suggere meme que l'approche limnologique basee sur l'ensemble des nutriments est vraisemblablement la meilleure pour gerer l'eutrophisation dans les lagunes mediterraneennes et dans d'autres ecosystemes marins cotiers. Ces constats renforcent l'idee que les ecosystemes marins et d'eau douce repondent de facon similaire a l'enrichissement en nutriments.
Abstract A cross-ecosystem comparison of data obtained from 20 French Mediterranean lagoons with contrasting eutrophication status provided the basis for investigating the variables that best predict chlorophyll a (Chl a) concentrations and nutrient limitation of phytoplankton biomass along a strong nutrient enrichment gradient. Summer concentrations of dissolved inorganic nitrogen (DIN) and phosphorus (DIP) comprised only a small fraction of total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP). On the basis of inorganic nutrient concentrations, the most oligotrophic lagoons appeared to be phosphorus-limited, with a tendency towards the development of nitrogen limitation as eutrophication increased, as evidenced by decreasing DIN:DIP ratios. A weak but significantly positive relationship was found between dissolved silicate (DSi) and Chl a, reflecting DSi accumulation in the water column along the trophic state gradient and implying a progressive shift away from potential Si limitation of phytoplankton growth. Observed concentrations of Chl a were far better explained by TN and TP than by DIN and DIP concentrations, suggesting that a total nutrient based approach is likely to be the most appropriate for managing eutrophication in Mediterranean lagoons and other coastal waters. These results give credence to the idea that marine and freshwater environments respond in a similar fashion to nutrient enrichment.
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Souchu Philippe, Bec Beatrice, Smith Val H., Laugier Thierry, Fiandrino Annie, Benau Laurent, Orsoni Valerie, Collos Yves, Vaquer Andre (2010). Patterns in nutrient limitation and chlorophyll a along an anthropogenic eutrophication gradient in French Mediterranean coastal lagoons. Canadian Journal Of Fisheries And Aquatic Sciences, 67(4), 743-753. Publisher's official version : https://doi.org/10.1139/F10-018 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00003/11444/