Diatoms and other siliceous indicators track the ontogeny of a 'bofedal' (wetland) ecosystem in the Peruvian Andes

Recent warming in the Andes is affecting the region's water resources including glaciers and lakes, which supply water to tens of millions of people downstream. High-elevation wetlands, known locally as 'bofedales', are an understudied Andean ecosystem despite their key role in carbon sequestration, maintenance of biodiversity, and regulation of water flow. Here, we analyze subfossil diatom assemblages and other siliceous bioindicators preserved in a peat core collected from a bofedal in Peru's Cordillera Vilcanota. Basal radiocarbon ages show the bofedal likely formed during a wet period of the Little Ice Age (1520-1680 CE), as inferred from nearby ice core data. The subfossil diatom record is marked by several dynamic assemblage shifts documenting a hydrosere succession from an open-water system to mature peatland. The diatoms appear to be responding largely to changes in hydrology that occur within the natural development of the bofedal, but also to pH and possibly nutrient enrichment from grazing animals. The rapid peat accretion recorded post-1950 at this site is consistent with recent peat growth rates elsewhere in the Andes. Given the many threats to Peruvian bofedales including climate change, overgrazing, peat extraction, and mining, these baseline data will be critical to assessing future change in these important ecosystems. Key words: tropical Andes, cushion bogs, high-elevation peat, Distichia muscoides Nees & Meyen, Cordillera Vilcanota, X-ray fluorescence spectroscopy, climate change. Le rechauffement recent des Andes affecte les ressources en eau de la region, dont les glaciers et les lacs, qui fournissent de l'eau a des dizaines de millions de personnes en aval. Les zones humides de haute elevation, connues localement sous le nom de << bofedal >>, constituent un ecosysteme andin peu etudie malgre leur role cle dans la sequestration du carbone, le maintien de la biodiversite et la regulation du debit d'eau. Les auteurs analysent ici des assemblages de diatomees subfossiles et d'autres bio-indicateurs siliceux pre-serves dans une carotte de tourbe prelevee dans un bofedal de la Cordillere Vilcanota au Perou. L'age des radiocarbones de base montre que le bofedal s'est probablement forme pendant une periode humide du Petit Age glaciaire (1520-1680 CE), comme on peut le deduire des donnees des carottes de glace voisines. La consignation des diatomees subfossiles est marquee par plusieurs changements d'assemblages dynamiques documentant une succession d'hydroseres d'un systeme d'eau libre a une tourbiere mature. Les diatomees semblent repondre en grande partie aux changements hydrologiques qui se produisent dans le cadre du developpement naturel du bofedal, mais aussi au pH et possiblement a l'enrichissement en nutriments par les animaux de paturage. La rapide accretion de tourbe enregistree apres 1950 sur ce site est coherente avec les taux de croissance recents de la tourbe ailleurs dans les Andes. Compte tenu des nombreuses menaces qui pesent sur les bofedal peruviens, notamment les changements climatiques, le surpaturage, l'extraction de tourbe et l'exploitation miniere, ces donnees de reference seront essentielles pour evaluer les changements futurs dans ces ecosystemes importants. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : Andes tropicales, tourbieres en coussin, tourbe de haute elevation, Distichia muscoides Nees & Meyen, Cordillera Vilcanota, spectroscopie de fluorescence a rayons X, changements climatiques.
Introduction Temperature increases in the tropical Andes are occurring at a rate nearly double the global average (Vuille et al. 2003) and are already resulting in marked environmental changes, including [...]