1. An unexpected role for mixotrophs in the response of peatland carbon cycling to climate warming
- Author
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Bertrand Fournier, Luca Bragazza, Stephan Hättenschwiler, Alexandre Buttler, Bjorn J. M. Robroek, Frédéric Delarue, Constant Signarbieux, Richard J. Payne, Daniel Gilbert, Edward A. D. Mitchell, Fatima Laggoun-Défarge, Enrique Lara, Vincent E. J. Jassey, Robert T. E. Mills, Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Avalanche Research WSL, School of Architecture, Civil and Environmental Engineering ( ENAC ), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne ( EPFL ), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive ( CEFE ), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 ( UM3 ) -Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Institut national de la recherche agronomique [Montpellier] ( INRA Montpellier ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD [France-Sud] ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro ), University of Ferrara [Ferrara], Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Université de Franche-Comté ( UFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 ( ISTO ), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) ( BRGM ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université d'Orléans ( UO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de biodiversité du sol [Neuchâtel], Université de Neuchâtel, WSL Lausanne, WSL, Centre des Sciences du Goût et de l'Alimentation [Dijon] ( CSGA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Jardin Botanique de Neuchâtel, Institute of Biology - Laboratory of Soil Biology, Manchester Metropolitan University ( MMU ), Polish Ministry of Science and Higher Education (grant NN305077936),through the Swiss Contribution to the enlarged European Union (Climpeat project, PSPB-013/2010).Russian Scientific Fund (Grant 14-14-00891)., ANR-07-VULN-0010,PEATWARM,Impact du réchauffement climatique sur la focntion de puits de carbone de l'ecosysteme tourbières à sphaignes. ( 2007 ), Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research WSL, School of Architecture, Civil and Environmental Engineering (ENAC), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Università degli Studi di Ferrara (UniFE), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Université de Neuchâtel (UNINE), Manchester Metropolitan University (MMU), ANR-07-VULN-0010,PEATWARM,Impact du réchauffement climatique sur la focntion de puits de carbone de l'ecosysteme tourbières à sphaignes.(2007), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Università degli Studi di Ferrara = University of Ferrara (UniFE), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Peat ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,Climate Change ,01 natural sciences ,Sphagnum ,Article ,Decomposer ,Carbon Cycle ,Carbon cycle ,03 medical and health sciences ,Sphagnopsida ,[ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment ,Ecosystem ,Biomass ,[SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment ,030304 developmental biology ,0105 earth and related environmental sciences ,0303 health sciences ,Biomass (ecology) ,Multidisciplinary ,Bacteria ,Phototroph ,biology ,Ecology ,Fungi ,Ambientale ,Carbon Dioxide ,15. Life on land ,biology.organism_classification ,Carbon ,[SDU]Sciences of the Universe [physics] ,13. Climate action ,Energy Metabolism ,Microcosm ,[ SDU ] Sciences of the Universe [physics] - Abstract
International audience; Mixotrophic protists are increasingly recognized for their significant contribution to carbon (C) cycling. As phototrophs they contribute to photosynthetic C fixation, whilst as predators of decomposers, they indirectly influence organic matter decomposition. Despite these direct and indirect effects on the C cycle, little is known about the responses of peatland mixotrophs to climate change and the potential consequences for the peatland C cycle. With a combination of field and microcosm experiments, we show that mixotrophs in the Sphagnum bryosphere play an important role in modulating peatland C cycle responses to experimental warming. We found that five years of consecutive summer warming with peaks of �2 to +8°C led to a 50% reduction in the biomass of the dominant mixotrophs, the mixotrophic testate amoebae (MTA). The biomass of other microbial groups (including decomposers) did not change, suggesting MTA to be particularly sensitive to temperature. In a microcosm experiment under controlled conditions, we then manipulated the abundance of MTA, and showed that the reported 50% reduction of MTA biomass in the field was linked to a significant reduction of net C uptake (-13%) of the entire Sphagnum bryosphere. Our findings suggest that reduced abundance of MTA with climate warming could lead to reduced peatland C fixation. The vast majority of the Earth's organisms meet their requirements for carbon (C) and energy either by utilising light to assimilate CO 2 through photosynthesis (autotrophy), or by the uptake of organic C compounds (heterotrophy). However, some organisms have the potential to combine auto-and heterotrophic C uptake, a strategy termed 'mixotrophy'
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- 2015
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