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Settling and resuspended particles: A source or a sink of phosphate in two contrasting oligotrophic high mountain lakes? - 19/02/10

Doi : 10.1016/j.crte.2009.10.004 
Inmaculada de Vicente a, , Francisco Guerrero b, Francisco Jiménez-Gómez b, Luis Cruz-Pizarro a
a Departamento de Ecología, Universidad de Granada, Campus de Fuentenueva s/n, 18071 Granada, Spain 
b Departamento de Biología Animal, Biología Vegetal y Ecología, Universidad de Jaén, Campus de Las Lagunillas s/n, 23071 Jaén, Spain 

Corresponding author.

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Abstract

This study focuses on two Mediterranean oligotrophic high mountain lakes located in the Sierra Nevada National Park (southern Spain): Río Seco (RS) and La Caldera (LC). A combination of field measurements and laboratory experiments is used: (i) to quantify in situ settling fluxes; (ii) to study the soluble reactive phosphorus (SRP) release or uptake by settling and resuspended particles; and (iii) to discriminate between the biotic and abiotic contribution for such patterns. In general, all suspensions (lake water untreated and lake water enriched with settling and with resuspended matter) in both study lakes release significantly more SRP to the solution when biological activity was suppressed. Biological uptake from settling and resuspended matter is likely to be limited by the bacterial consumption of P. Despite of these similarities, this study has revealed notable differences in the effect of sediment resuspension on SRP dynamics in both study lakes, when simulating natural conditions (biotic and abiotic processes). While in LC, the enrichment of lake water with settling and with resuspended matter did not cause an increase in SRP concentrations in lake water, SRP concentrations in RS at the end of the experiment were significantly higher (probability P<0.05) in lake water enriched with resuspended matter (3.2μg/l) than in natural lake water (lower than the detection limit). Accordingly, it is reasonable to expect that sediment resuspension, which occurs more frequently in RS compared with LC, affects drastically the SRP availability in the water column in RS.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Cette étude se concentre sur deux lacs oligotrophes de haute montagne méditerranéenne dans le Parc National Sierra Nevada dans le Sud de l’Espagne : Río Seco (RS) et La Caldera (LC). Une série de mesures dans les lacs et d’expériences en laboratoire ont été utilisées : (i) pour quantifier in situ les flux de sédimentation ; (ii) pour étudier la désorption ou l’absorption du phosphate (phosphore réactif soluble [SRP]) par décantation et remise en suspension des particules ; et (iii) pour faire la distinction entre la contribution biotique et abiotique à ces processus d’échange. En général, toutes les suspensions (eau non traitée du lac et eau du lac enrichie avec des sédiments décantés et avec des sédiments remis en suspension) dans les deux lacs étudiés libèrent significativement plus de SRP dans la solution lorsque l’activité biologique est supprimée. Le prélèvement biologique du phosphore à partir de produits de décantation et de matière remise en suspension est susceptible d’être limité par la consommation bactérienne du phosphore. En dépit de ces similitudes, cette étude a révélé des différences notables de l’effet de la remise en suspension des sédiments sur les concentrations en SRP dans les deux lacs étudiés, lors de la simulation des conditions naturelles (processus biotiques et abiotiques). Alors que dans l’enrichissement des eaux du lac LC avec de la matière sédimentée et remise en suspension n’a pas provoqué une élévation des concentrations en SRP dans l’eau du lac, en revanche, les concentrations en SRP dans le lac RS à la fin de la même expérience ont été significativement plus élevées (probabilité p<0,05) dans les eaux lacustres enrichies avec de la matière remise en suspension (3,2mg/l) que dans l’eau non enrichie des lacs (inférieure à la limite de détection). En conséquence, il est raisonnable de s’attendre à ce que la remise en suspension des sédiments, qui survient plus fréquemment dans le lac RS que dans le lac LC, affecte considérablement la disponibilité en SRP dans l’eau du lac RS.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Oligotrophic lakes, Sediment resuspension, SRP, Sedimentation

Mots clés : Lacs oligotrophes, Resuspension des sédiments, Phosphate, SRP, Décantation


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Vol 342 - N° 1

P. 46-52 - janvier 2010 Retour au numéro
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