undefined

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 enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Helsingin yliopisto

Kahilainen Kimmo K.

Jyväskylän yliopisto

Keva Ossi Orcid -palvelun logo

Ahonen Salla Orcid -palvelun logo

Taipale Sami Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

779

Artikkelinumero

146261

Julkaisu­foorumi

66887

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