The effects of hypoxia on zooplankton population estimates and migration in lakes

Many zooplankton species typically exhibit diel vertical migration (DVM), where zooplankton migrate from the hypolimnion to the epilimnion of lakes at night. Zooplankton exhibit this behavior to avoid visual predators and UV radiation by remaining in the bottom waters during the day and ascending to the surface waters to feed on phytoplankton at night. However, hypoxic conditions in the hypolimnion of lakes mayinterfere with DVM and force zooplankton to increase diel horizontal migration (DHM) to find predation refuge in littoral zones. Climate change and eutrophication are expected to increase the prevalence and severity of hypoxic conditions worldwide and thereby possibly alter zooplankton migration patterns. We hypothesize that hypoxia will force zooplankton to shift their migration patterns from predominantly DVM to DHM to avoid oxygen-depleted bottom waters. To test our hypothesis, we are conducting a standardized global sampling program to test whether pelagic, full water column estimates of zooplankton are greater at night versus the day under hypolimnetic hypoxic versus oxic conditions. Participants are aiming to sample at least one lake with an oxic hypolimnion and one lake with a hypoxic hypolimnion during the thermally-stratified period at midday and midnight. With our global dataset (currently expecting about 60 lakes in 22 countries), our goal is to improve our understanding of how global change may alter zooplankton migration behavior and patterns in lakes.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Een natuurlijkere toekomst voor Nederland in 2120

Nederland staat voor grote opgaven: de energietransitie, verduurzaming van de landbouw, herstel van de biodiversiteit, verstedelijking en klimaatadaptatie. Al deze opgaven hebben gevolgen voor de ruimtelijke inrichting van ons land. Het is onvermijdelijk dat Nederland er over honderd jaar anders uit zal zien. Grote veranderingen zijn nodig om opgewassen te zijn tegen een stijgende zeespiegel, perioden van extreem weer, een toenemende vraag naar voedselproductie en een noodzaak om de uitstoot van broeikasgassen terug te dringen.Deze opgaven vragen om een nieuw verhaal voor Nederland. Een verhaal waarin dit dichtbevolkte land zich ontwikkelt tot een gidsland waar natuur, duurzame economie, leefbaarheid en veiligheid voorop staan. Een verhaal gebaseerd op ‘nature based solutions’ waarin opgaven voor klimaat en biodiversiteit hand in hand gaan.Wageningen University & Research heeft dit verhaal geschreven gebaseerd op expertkennis: een toekomstvisie voor Nederland in 2120, waarin natuur en natuurlijke processen een hoofdrol spelen. Een visie die bedoeld is om te inspireren. Het schetst een toekomst waarin economische ontwikkeling en een natuur-inclusieve samenleving hand in hand gaan. De toekomstvisie houdt rekening met de bijzondere kenmerken van verschillende deelgebieden in Nederland. Door middel van kaarten en doorsnedes laten we op hoofdlijnen zien wat er per gebied mogelijk is op het gebied van ruimtelijke inrichting. Dit toekomstbeeld schetst een denkrichting gebaseerd op de uitkomsten van diverse ontwerp- en discussiesessies met onderzoekers. Er is behoefte aan nadere uitwerking en onderbouwing. Samen met stakeholders gaan we deze visie verder ontwikkelen, onderbouwen en vertalen naar handelingsperspectief voor het hier en nu

Fungal parasitism on diatoms alters formation and bio–physical properties of sinking aggregates

Phytoplankton forms the base of aquatic food webs and element cycling in diverse aquatic systems. The fate of phytoplankton-derived organic matter, however, often remains unresolved as it is controlled by complex, interlinked remineralization and sedimentation processes. We here investigate a rarely considered control mechanism on sinking organic matter fluxes: fungal parasites infecting phytoplankton. We demonstrate that bacterial colonization is promoted 3.5-fold on fungal-infected phytoplankton cells in comparison to non-infected cells in a cultured model pathosystem (diatom Synedra, fungal microparasite Zygophlyctis, and co-growing bacteria), and even ≥17-fold in field-sampled populations (Planktothrix, Synedra, and Fragilaria). Additional data obtained using the Synedra–Zygophlyctis model system reveals that fungal infections reduce the formation of aggregates. Moreover, carbon respiration is 2-fold higher and settling velocities are 11–48% lower for similar-sized fungal-infected vs. non-infected aggregates. Our data imply that parasites can effectively control the fate of phytoplankton-derived organic matter on a single-cell to single-aggregate scale, potentially enhancing remineralization and reducing sedimentation in freshwater and coastal systems

Interactive effects of multiple drivers on ecosystem metabolism in a large-scale lake enclosure experiment

International audienc

Een natuurlijkere toekomst voor Nederland in 2120

Nederland staat voor grote opgaven: de energietransitie, verduurzaming van de landbouw, herstel van de biodiversiteit, verstedelijking en klimaatadaptatie. Al deze opgaven hebben gevolgen voor de ruimtelijke inrichting van ons land. Het is onvermijdelijk dat Nederland er over honderd jaar anders uit zal zien. Grote veranderingen zijn nodig om opgewassen te zijn tegen een stijgende zeespiegel, perioden van extreem weer, een toenemende vraag naar voedselproductie en een noodzaak om de uitstoot van broeikasgassen terug te dringen.Deze opgaven vragen om een nieuw verhaal voor Nederland. Een verhaal waarin dit dichtbevolkte land zich ontwikkelt tot een gidsland waar natuur, duurzame economie, leefbaarheid en veiligheid voorop staan. Een verhaal gebaseerd op ‘nature based solutions’ waarin opgaven voor klimaat en biodiversiteit hand in hand gaan.Wageningen University & Research heeft dit verhaal geschreven gebaseerd op expertkennis: een toekomstvisie voor Nederland in 2120, waarin natuur en natuurlijke processen een hoofdrol spelen. Een visie die bedoeld is om te inspireren. Het schetst een toekomst waarin economische ontwikkeling en een natuur-inclusieve samenleving hand in hand gaan. De toekomstvisie houdt rekening met de bijzondere kenmerken van verschillende deelgebieden in Nederland. Door middel van kaarten en doorsnedes laten we op hoofdlijnen zien wat er per gebied mogelijk is op het gebied van ruimtelijke inrichting. Dit toekomstbeeld schetst een denkrichting gebaseerd op de uitkomsten van diverse ontwerp- en discussiesessies met onderzoekers. Er is behoefte aan nadere uitwerking en onderbouwing. Samen met stakeholders gaan we deze visie verder ontwikkelen, onderbouwen en vertalen naar handelingsperspectief voor het hier en nu

Lake browning counteracts cyanobacteria responses to nutrients:Evidence from phytoplankton dynamics in large enclosure experiments and comprehensive observational data

Lakes worldwide are affected by multiple stressors, including climate change. This includes massive loading of both nutrients and humic substances to lakes during extreme weather events, which also may disrupt thermal stratification. Since multi-stressor effects vary widely in space and time, their combined ecological impacts remain difficult to predict. Therefore, we combined two consecutive large enclosure experiments with a comprehensive time-series and a broad-scale field survey to unravel the combined effects of storm-induced lake browning, nutrient enrichment and deep mixing on phytoplankton communities, focusing particularly on potentially toxic cyanobacterial blooms. The experimental results revealed that browning counteracted the stimulating effect of nutrients on phytoplankton and caused a shift from phototrophic cyanobacteria and chlorophytes to mixotrophic cryptophytes. Light limitation by browning was identified as the likely mechanism underlying this response. Deep-mixing increased microcystin concentrations in clear nutrient-enriched enclosures, caused by upwelling of a metalimnetic Planktothrix rubescens population. Monitoring data from a 25-year time-series of a eutrophic lake and from 588 northern European lakes corroborate the experimental results: Browning suppresses cyanobacteria in terms of both biovolume and proportion of the total phytoplankton biovolume. Both the experimental and observational results indicated a lower total phosphorus threshold for cyanobacterial bloom development in clearwater lakes (10–20 μg P L−1) than in humic lakes (20–30 μg P L−1). This finding provides management guidance for lakes receiving more nutrients and humic substances due to more frequent extreme weather events.</p