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Carbon emission along a eutrophication gradient in temperate riverine wetlands: effect of primary productivity and plant community composition

Authors :
Gudrun Bornette
Ludovic Guillard
Gwenaël Abril
Charlotte Grasset
Cécile Delolme
Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)
Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC)
Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU)
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)
Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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)
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Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés ( LEHNA )
Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL )
Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État ( ENTPE ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques ( EPOC )
Observatoire aquitain des sciences de l'univers ( OASU )
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Laboratoire Chrono-environnement ( LCE )
Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC )
Source :
Freshwater Biology, Freshwater Biology, Wiley, 2016, 61 (9), pp.1405-1420. ⟨10.1111/fwb.12780⟩, Freshwater Biology, Wiley, 2016, 61 (9), pp.1405-1420. 〈10.1111/fwb.12780〉
Publication Year :
2016
Publisher :
HAL CCSD, 2016.

Abstract

International audience; 1. Eutrophication increases primary productivity and favours the predominance of floating vegetation in wetlands. Carbon (C) fluxes in wetlands are strongly driven by primary productivity and can differ by vegetation type. However, to the best of our knowledge, the role of eutrophication in C fluxes has rarely been assessed. 2. Consequently, we aimed to measure the seasonal variation in carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) fluxes at six aquatic sites in four temperate wetlands, ranging along a gradient of sediment total phosphorus content, and determine whether C fluxes correlate with above-ground net primary productivity (ANPP) and plant community composition along this eutrophication gradient. 3. Daytime CO2 emissions were significantly and negatively correlated with wetland net primary productivity as a result of the greater C fixation by photosynthesis during the peak of production. Conversely, CH4 emissions were significantly and positively correlated with wetland ANPP, possibly due to higher litter production and anaerobic decomposition. 4. The highest CH4 emissions were observed above floating vegetation, which favoured hypoxic conditions in the water column. CH4 emissions including ebullition were higher above macroalgal belts than above vascular plants with floating leaves. CH4 emissions without ebullition (i.e. resulting from plant transport and diffusion) better correlated with the abundance of macroalgae than with the abundance of vascular plants with floating leaves. 5. Our results suggest that eutrophication may greatly modify CO2 and CH4 emissions from wetlands through changes in vegetation type and productivity.

Details

Language :
English
ISSN :
00465070 and 13652427
Database :
OpenAIRE
Journal :
Freshwater Biology, Freshwater Biology, Wiley, 2016, 61 (9), pp.1405-1420. ⟨10.1111/fwb.12780⟩, Freshwater Biology, Wiley, 2016, 61 (9), pp.1405-1420. 〈10.1111/fwb.12780〉
Accession number :
edsair.doi.dedup.....c0080fef21df8e64f7da80a04dd8b026
Full Text :
https://doi.org/10.1111/fwb.12780⟩