The Food Web of Potter Cove (Antarctica): complexity, structure and function

Knowledge of the food web structure and complexity are central to better understand ecosystem functioning. A food-web approach includes both species and energy flows among them, providing a natural framework for characterizing species’ ecological roles and the mechanisms through which biodiversity influences ecosystem dynamics. Here we present for the first time a high-resolution food web for a marine ecosystem at Potter Cove (northern Antarctic Peninsula). Eleven food web properties were analyzed in order to document network complexity, structure and topology. We found a low linkage density (3.4), connectance (0.04) and omnivory percentage (45), as well as a short path length (1.8) and a low clustering coefficient (0.08). Furthermore, relating the structure of the food web to its dynamics, an exponential degree distribution (in- and out-links) was found. This suggests that the Potter Cove food web may be vulnerable if the most connected species became locally extinct. For two of the three more connected functional groups, competition overlap graphs imply high trophic interaction between demersal fish and niche specialization according to feeding strategies in amphipods. On the other hand, the prey overlap graph shows also that multiple energy pathways of carbon flux exist across benthic and pelagic habitats in the Potter Cove ecosystem. Although alternative food sources might add robustness to the web, network properties (low linkage density, connectance and omnivory) suggest fragility and potential trophic cascade effects.Fil: Marina, Tomas Ignacio. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentina. Universidad Nacional de Luján. Instituto de Ecología y Desarrollo Sustentable. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ecología y Desarrollo Sustentable; ArgentinaFil: Salinas, Vanesa Anabella. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cordone, Georgina Florencia. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Campana, Gabriela Laura. Universidad Nacional de Luján. Instituto de Ecología y Desarrollo Sustentable. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ecología y Desarrollo Sustentable; Argentina. Ministerio de Relaciones Exteriores, Comercio Interno y Culto. Dirección Nacional del Antártico. Instituto Antártico Argentino; ArgentinaFil: Moreira, María Eugenia. Ministerio de Relaciones Exteriores, Comercio Interno y Culto. Dirección Nacional del Antártico. Instituto Antártico Argentino; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Deregibus, Dolores. Ministerio de Relaciones Exteriores, Comercio Interno y Culto. Dirección Nacional del Antártico. Instituto Antártico Argentino; ArgentinaFil: Torre, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Diversidad y Ecología Animal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Diversidad y Ecología Animal; ArgentinaFil: Sahade, Ricardo Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Diversidad y Ecología Animal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Diversidad y Ecología Animal; ArgentinaFil: Tatian, Marcos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Diversidad y Ecología Animal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Diversidad y Ecología Animal; ArgentinaFil: Barrera Oro, Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Museo Argentino de Ciencias Naturales ; ArgentinaFil: De Troch, Marleen. University College Ghent; BélgicaFil: Doyle, Santiago Raúl. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Quartino, Maria Liliana. Ministerio de Relaciones Exteriores, Comercio Interno y Culto. Dirección Nacional del Antártico. Instituto Antártico Argentino; ArgentinaFil: Saravia, Leonardo Ariel. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; ArgentinaFil: Momo, Fernando Roberto. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentina. Universidad Nacional de Luján. Instituto de Ecología y Desarrollo Sustentable. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ecología y Desarrollo Sustentable; Argentin

Las redes tróficas de la Antártida ante el cambio climático

Las relaciones de alimentación entre las especies que habitan regiones marinas de altas latitudes componen una intrincada red de cientos de especies e interacciones.La red trófica del ecosistema de la caleta Potter, en la península antártica, se compone de más de 90 especies y 300 interacciones tróficas. Dichas interacciones describen el mapa de ruta de los flujos de energía y materia en el ecosistema.Conocer el mapa de ruta en ecosistemas antárticos afectados por el cambio climático, como el de la caleta Potter, contribuye a detectar impactos sobre especies que se suponen poco afectadas, un conocimiento que resulta crucial para desarrollar planes de conservación.Fil: Marina, Tomas Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Salinas, Vanesa Anabella. Universidad Nacional de General Sarmiento; ArgentinaFil: Cordone, Georgina Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Centro para el Estudio de Sistemas Marinos; Argentin

Ecological networks of an Antarctic ecosystem: a full description of non-trophic interactions

Interactions between organisms are diverse and attend to multiple biological demands; hence, understanding ecological communities requires considering diferent types of species interactions beyond predation. In this work, we assembled the non-trophic networks of a marine Antarctic ecosystem for the frst time. We report mutualistic (+/+), competitive (−/−), commensalistic (+/0) and amensalistic (−/0) interactions between species of the Potter Cove marine community (South Shetland Is., Antarctica). Based on a network approach, we present a full description of each type of interaction and analyze its distribution according to diferent species-level properties. Also, we constructed a multiple interactions network including trophic and non-trophic interactions and studied network-level properties. We found more than double non-trophic interactions than trophic mostly corresponding to competitive interactions that mainly involve mid-trophic level species. Low-trophic level species were mainly involved in mutualistic and amensalistic interactions. We observed that single-type interaction networks display diferences in their topology. Finally, we highlight that including a description of species interactions in ecological network analyses provides a better understanding of ecosystems which it is crucial to comprehend and predict ecosystems responses to environmental changes.Fil: Salinas, Vanesa Anabella. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; ArgentinaFil: Marina, Tomas Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Cordone, Georgina Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Centro para el Estudio de Sistemas Marinos; ArgentinaFil: Momo, Fernando Roberto. Universidad Nacional de General Sarmiento. Instituto de Ciencias; Argentin

Green vs brown food web: Effects of habitat type on multidimensional stability proxies for a highly-resolved Antarctic food web

Food web analyses are powerful tools to understand the structure, dynamics and stability of communities. Potter Cove (25 de Mayo/King George Island) is one of the most biodiverse and studied fjords on the West Antarctic Peninsula (WAP), where climate change is affecting benthic and pelagic communities. This fjord ecosystem presents a considerable degree of environmental and species distribution heterogeneity across space: the outer portion of the cove is dominated by hard bottoms meanwhile the inner portion is dominated by soft bottoms. In this work, we have incorporated habitat type to a highly-resolved Antarctic food web, and evaluated its effects on different network metrics and proxies for various dimensions of stability. We considered a multidimensional perspective and employed simulation techniques to encompass variability. Our results showed that the incorporation of habitat type to Potter Cove food web analysis led to two different functional types of networks segregated on space: a green food web (in the outer cove) and a brown food web (in the inner cove). The green and the brown food webs showed significant differences in network structure and in some proxies for multidimensional stability (i.e. quasi sign-stability and omnivory), suggesting that these two food webs have different resilience to perturbations. However, there were no changes in network robustness when in silico experiments were performed. We conclude that habitat type plays a significant role in the structure and stability of Antarctic food webs, and should be taken into account to design effective conservation strategies.Fil: Cordone, Georgina Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Centro para el Estudio de Sistemas Marinos; ArgentinaFil: Salinas, Vanesa Anabella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de General Sarmiento; ArgentinaFil: Marina, Tomas Ignacio. Universidad Nacional de General Sarmiento; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Doyle, Santiago Raúl. Universidad Nacional de General Sarmiento; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Universidad Nacional de Luján. Instituto de Ecología y Desarrollo Sustentable; ArgentinaFil: Pasotti, Francesca. University of Ghent; BélgicaFil: Saravia, Leonardo Ariel. Universidad Nacional de General Sarmiento; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Universidad Nacional de Luján. Instituto de Ecología y Desarrollo Sustentable; ArgentinaFil: Momo, Fernando Roberto. Universidad Nacional de General Sarmiento; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Universidad Nacional de Luján. Instituto de Ecología y Desarrollo Sustentable; Argentin