Environmental and biological factors are joint drivers of mercury biomagnification in subarctic lake food webs along a climate and productivity gradient
Julkaisuvuosi
2021
Tekijät
Kozak, Natalia; Ahonen, Salla A.; Keva, Ossi; Østbye, Kjartan; Taipale, Sami J.; Hayden, Brian; Kahilainen, Kimmo K.
Tiivistelmä
Subarctic lakes are getting warmer and more productive due to the joint effects of climate change and intensive land-use practices (e.g. forest clear-cutting and peatland ditching), processes that potentially increase leaching of peat- and soil-stored mercury into lake ecosystems. We sampled biotic communities from primary producers (algae) to top consumers (piscivorous fish), in 19 subarctic lakes situated on a latitudinal (69.0–66.5° N), climatic (+3.2 °C temperature and + 30% precipitation from north to south) and catchment land-use (pristine to intensive forestry areas) gradient. We first tested how the joint effects of climate and productivity influence mercury biomagnification in food webs focusing on the trophic magnification slope (TMS) and mercury baseline (THg baseline) level, both derived from linear regression between total mercury (log10THg) and organism trophic level (TL). We examined a suite of environmental and biotic variables thought to explain THg baseline and TMS with stepwise generalized multiple regression models. Finally, we assessed how climate and lake productivity affect the THg content of top predators in subarctic lakes. We found biomagnification of mercury in all studied lakes, but with variable TMS and THg baseline values. In stepwise multiple regression models, TMS was best explained by negative relationships with food chain length, climate-productivity gradient, catchment properties, and elemental C:N ratio of the top predator (full model R2 = 0.90, p < 0.001). The model examining variation in THg baseline values included the same variables with positive relationships (R2 = 0.69, p = 0.014). Mass-standardized THg content of a common top predator (1 kg northern pike, Esox lucius) increased towards warmer and more productive lakes. These results indicate that increasing eutrophication via forestry-related land-use activities increase the THg levels at the base of the food web and in top predators, suggesting these sources of nutrients and mercury should be considered in future bioaccumulation and biomagnification studies.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Helsingin yliopisto
Kahilainen Kimmo K.
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Emojulkaisun nimi
Volyymi
779
Artikkelinumero
146261
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
2
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Rinnakkaistallenteen lisenssi
CC BY
Muut tiedot
Tieteenalat
Ympäristötiede; Ekologia, evoluutiobiologia
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Alankomaat
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.scitotenv.2021.146261
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä