Global patterns and drivers of ecosystem functioning in rivers and riparian zones
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Resumo
River ecosystems receive and process vast quantities of terrestrial organic carbon, the fate of which depends strongly on microbial activity. Variation in and controls of processing rates, however, are poorly characterized at the global scale. In response, we used a peer-sourced research network and a highly standardized carbon processing assay to conduct a global-scale field experiment in greater than 1000 river and riparian sites. We found that Earth’s biomes have distinct carbon processing signatures. Slow processing is evident across latitudes, whereas rapid rates are restricted to lower latitudes. Both the mean rate and variability decline with latitude, suggesting temperature constraints toward the poles and greater roles for other environmental drivers (e.g., nutrient loading) toward the equator. These results and data set the stage for unprecedented “next-generation biomonitoring” by establishing baselines to help quantify environmental impacts to the functioning of ecosystems at a global scale.
Abstract
Os ecossistemas fluviais recebem e processam grandes quantidades de carbono orgânico terrestre, cujo destino depende fortemente da atividade microbiana. A variação e o controle das taxas de processamento, no entanto, são mal caracterizados à escala global. Em resposta, utilizamos uma rede de pesquisa de pares e um ensaio de processamento de carbono altamente padronizado para conduzir um experimento de campo em escala global em mais de 1.000 locais fluviais e ribeirinhos. Descobrimos que os biomas da Terra têm assinaturas distintas de processamento de carbono. O processamento lento é evidente em todas as latitudes, enquanto as taxas rápidas são restritas às latitudes mais baixas. Tanto a taxa média como a variabilidade diminuem com a latitude, sugerindo restrições de temperatura em direção aos pólos e papéis maiores para outros fatores ambientais (por exemplo, carga de nutrientes) em direção ao equador. Estes resultados e dados preparam o terreno para uma “biomonitorização de próxima geração” sem precedentes, estabelecendo linhas de base para ajudar a quantificar os impactos ambientais no funcionamento dos ecossistemas à escala global.
Assunto
Ecossistemas, Rios, Áreas ribeirinhas
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https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aav0486