Control of phytoplankton by submerged macrophytes. The role of competition in relation with zooplankton grazing.

Samenvatting

In ondiepe eutrofe meren bestaan er twee alternatieve stabiele toestanden, een waterplantengedomineerde toestand en een fytoplanktongedomineerde toestand. Dit impliceert dus terugkoppelingsmechanismen die de waterplantengedomineerde toestand stabiliseren. Het feit dat waterplanten de top-downcontrole van het fytoplankton bevorderen door een refugium te bieden aan grote graasefficiënte zoöplanktontaxa (zoals Daphnia) wordt als voornaamste terugkoppelingsmechanisme beschouwd. Andere mechanismen kregen aanzienlijk minder aandacht. In mijn doctoraatsonderzoek tracht ik aan de hand van een reeks mesocosmexperimenten meer inzichten te bekomen in het relatieve belang van deze mechanismen. Een verkennend mesocosmexperiment wees meteen op het belang van competitieve mechanismen, interferentiecompetitie (alleloapthie) of nutriëntencompetitie. Daarom heb ik verder gefocust op deze mechanismen.
De drie tot nu toe uitgevoerde mesocosms demonstreren dat verschillende waterplantensoorten uit West-Europa en uit subtropisch Zuid-Amerika een aanzienlijke sink voor nutriënten vormen, maar zelden veroorzaakten waterplanten effectief nutriëntenlimitatie in het fytoplankton. Bovendien bleken waterplanten een nog even sterk biologisch effect (gecorrigeerd voor structurele aanwezigheid met controle met plastic planten) te hebben wanneer nutriënten op peil gehouden werden. Hoewel alleopathische activiteit in situ kwantificeren alsnog onmogelijk is, levert dit een sterke indicatie voor het ecologisch belang van dit mechanisme. In een nevenprojectje werden ook de competitieve effecten van het in onze streken abundante filamenteuze groenwier Cladophora geëvalueerd. Uit dit experiment bleek dat ook deze macrofyt een sterke sink voor nutriënten was en in tegenstelling tot de angiospermen onder studie, wel nutriëntenlimitatie veroorzaakte in het fytoplankton.
In een volgend mesocosmexperiment wil ik nagaan of allelopathie verhindert dat de sterke nutriëntendepletie veroorzaakt door de wanterplanten, tot nutriëntenlimitatie leidt met een verlaagde fytoplanktonbiomassa tot gevolg en wanneer deze allelopathische activiteit wordt weggenomen dit wel het geval zal zijn. Dit wil ik mechanistisch ondersteunen door de partitionering van nutriënten overheen de verschillende ecosysteemcomponenten te bestuderen.
Een tweede campagne in subtropsich Zuid-Amerika (Uruguay) zal uitgevoerd worden om de impact van relevante factoren (lichtklimaat en nutriëntenlading) op allelopathische activiteit na te gaan.

Datum prijs	jul. 2011
Originele taal	English
Begeleider	Natacha Brion (Jury) & Koenraad Muylaert (Promotor)