Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Driftstörningar
Just nu har vi driftstörningar på sök-portalerna på grund av hög belastning. Vi arbetar på att lösa problemet, ni kan tillfälligt mötas av ett felmeddelande.
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • apa-6th-edition.csl
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Tree line advance reduces mixing and oxygen concentrations in arctic–alpine lakes through wind sheltering and organic carbon supply
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap. Department of Forest Ecology and Management, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden. (Arcum)ORCID-id: 0000-0003-0747-3524
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap. (Arcum)ORCID-id: 0000-0001-5730-0694
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap. (Arcum)ORCID-id: 0000-0001-6700-6149
2021 (Engelska)Ingår i: Global Change Biology, ISSN 1354-1013, E-ISSN 1365-2486, Vol. 27, nr 18, s. 4238-4253Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Oxygen depletion in lake bottom waters has adverse impacts on ecosystem health including decreased water quality from release of nutrients and reduced substances from sediments, and the reduction of fish growth and reproduction. Depletion occurs when oxygen is consumed during decomposition of organic matter, and oxygen replenishment is limited by water column stratification. Arctic–alpine lakes are often well mixed and oxygenated, but rapid climate change in these regions is an important driver of shifts in catchment vegetation that could affect the mixing and oxygen dynamics of lakes. Here, we analyze high-resolution time series of dissolved oxygen concentration and temperature profiles in 40 Swedish arctic–alpine lakes across the tree line ecotone. The lakes stratified for 1−125 days, and during stratification, near-bottom dissolved oxygen concentrations changed by −0.20 to +0.15 mg L−1 day−1, resulting in final concentrations of 1.1−15.5 mg L−1 at the end of the longest stratification period. Structural equation modeling revealed that lakes with taller shoreline vegetation relative to lake area had higher dissolved organic carbon concentrations and oxygen consumption rates, but also lower wind speeds and longer stratification periods, and ultimately, lower near-bottom dissolved oxygen concentrations. We use an index of shoreline canopy height and lake area to predict variations among our study lakes in near-bottom dissolved oxygen concentrations at the end of the longest stratification period (R2 = 0.41). Upscaling this relationship to 8392 Swedish arctic–alpine lakes revealed that near-bottom dissolved oxygen concentrations drop below 3, 5, and 7 mg L−1 in 15%, 32%, and 53% of the lakes and that this proportion is sensitive (5%−22%, 13%−45%, and 29%−69%) to hypothetical tree line shifts observed in the past century or reconstructed for the Holocene (±200 m elevation; ±0.5° latitude). Assuming space-for-time substitution, we predict that tree line advance will decrease near-bottom dissolved oxygen concentrations in many arctic–alpine lakes.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
John Wiley & Sons, 2021. Vol. 27, nr 18, s. 4238-4253
Nyckelord [en]
dissolved organic carbon, environmental change, forest–tundra ecotone, hypoxia, lake ecosystem, lake stratification, thermal structure, wind speed
Nationell ämneskategori
Ekologi Oceanografi, hydrologi och vattenresurser
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-186220DOI: 10.1111/gcb.15660ISI: 000651544700001PubMedID: 33960592Scopus ID: 2-s2.0-85105926012OAI: oai:DiVA.org:umu-186220DiVA, id: diva2:1580890
Forskningsfinansiär
Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, 2016.0083Forskningsrådet Formas, 942.2015-723Vetenskapsrådet, 2016-05275Tillgänglig från: 2021-07-16 Skapad: 2021-07-16 Senast uppdaterad: 2022-01-12Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(2140 kB)321 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT02.pdfFilstorlek 2140 kBChecksumma SHA-512
25235010213b177871c6ba77715fbbbc55e32209d8caad8e20e8c37e9a5b2ba4d79a000e4dd529b8cbd98cd3f24d20b36bb09b5b69e0310c1de04095427617ac
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Person

Klaus, MarcusKarlsson, JanSeekell, David A.

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Klaus, MarcusKarlsson, JanSeekell, David A.
Av organisationen
Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap
I samma tidskrift
Global Change Biology
EkologiOceanografi, hydrologi och vattenresurser

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 373 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 276 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • apa-6th-edition.csl
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf