Abstract
Altered environmental conditions in aquatic ecosystems through Dissolved Organic Carbon (DOC) input and increased temperature influence phytoplankton communities. To assess the impacts of climate change as both single and combined effects of DOC inputs and temperature on phytoplankton growth, we conducted an outdoor experiment including four sets of conditions in triplicate: a) control, b) DOC treatment, c) temperature treatment, and d) DOC and temperature treatment. We added 10 mg/L of glucose (C₆H₁₂O₆) as a source of DOC. The warming treatment increased the water temperature by 3°C above the control (p-value < 0.05). The DOC treatment significantly affected pH, CO₂, and DOC (p-values = 0.004, 0.01, and 0.003, respectively). Dissolved oxygen was impacted by both DOC treatment (p-value = 0.0003) and temperature treatment (p-value = 0.003), whereas NO3-1 and PO₄-3 were unaffected by either (p-value > 0.05). Both DOC and warming treatments significantly changed the physicochemical properties of the water, influencing phytoplankton biomass. The phytoplankton biomass(chl-a) showed significant positive correlations with temperature (r = 0.5, p-value = 0.0002), CO₂ (r = 0.64, p-value < 0.05), DOC (r = 0.6, p-value < 0.05), NO3-1 (r = 0.5, p-value < 0.05), and PO₄ -3(r = 0.5, p-value = 0.0001), while being negatively correlated with pH (r = -0.5, p-value = 0.001). Dissolved oxygen also showed a positive correlation with phytoplankton biomass (r = 0.63, p-value < 0.05). We concluded that increasing DOC input is crucial for mitigating the negative effects of warming on phytoplankton growth, as DOC provides a primary source of CO₂ necessary for photosynthesis.
Keywords
Aquatic environment
biomass
dissolved organic carbon
Phytoplankton
temperature
Abstract
تؤثرالظروف البيئية المتغيرة في النظم المائية بواسطة مدخلات الكربون العضوي المذاب وارتفاع درجة الحرارة على مجتمعات الهائمات النباتية. لتقييم تأثيرات التغير المناخي كتأثيرات منفردة ومشتركة لمدخلات الكربون العضوي المذاب و درجة الحرارة على نمو الهائمات النباتية. أجرينا تجربة خارجية تشمل أربع مجموعات من الظروف في ثلاث نسخ: 1) التحكم و2) المعالجة بالكربون العضوي المذاب، و3) المعالجة بالحرارة و4) المعالجة بالكربون العضوي المذاب والحرارة. أضفنا 10 ملغم/لتر من الجلوكوز (C₆H₁₂O₆)) كمصدر للكربون العضوي المذاب.أثرت المعالجة بالحرارة على درجة حرارة الماء بمقدار 3 درجات مئوية فوق درجة التحكم (قيمة p <0.05).اثرت المعالجة بالكربون العضوي المذاب بشكل كبير على درجة الحموضة ،ثاني اوكسيد الكربون،الكربون العضوي المذاب (قيمة p = 0.004، 0.01، 0.003) على التوالي. تأثر الأكسجين المذاب بالمعالجة بالكربون العضوي المذاب(قيمة p = 0.0003) وبالمعالجة بالحراراة ايضا (قيمة p = 0.003) ، بينما لم يتأثر NO3-1 و PO4-3(قيمة p >0.05).المعالجة بالكربون العضوي المذاب والحرارة غيرت بشكل كبير الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه ممااثر على الكتلة الحية للهائمات النباتية(Chl-a). وأظهرت الكتلة الحية للهائمات النباتية ارتباطات إيجابية كبيرة مع درجة الحرارة (r =0.5 وقيمة p = 0.0002 )، وثاني أكسيد الكربون (r=0.64 وقيمة p اصغر من0.05)، الكربون العضوي المذاب(r=0.6 و وقيمة p اصغر من0.05) ، NO3-1 (r =0.5 وقيمة p اصغر من0.05) ، PO4-3 (r=0.5 وقيمة p =0.0001) . وارتبط ارتباطًا سلبيًا بشكل ملحوظ مع الأس الهيدروجيني (r = - 0.5 و وقيمة p =0.001). وبالإضافة إلى ذلك، ارتبط الأكسجين المذاب ارتباطًا إيجابيًا بالكتلة الحية للهائمات النباتية (r= 0.63 وقيمة p،0.05).نستنتج ان زيادة مدخلات الكربون العضوي المذاب مهمة لاختزال الاثار السلبية للحرارة على نمو الهائمات النباتية حيث ان الكربون العضوي المذاب هو المصدر الرئيسي لثاني اوكسيد الكربون المطلوب لعملية البناء الضوئي.
Keywords
البيئة المائية، الكتلة الحية ، الكربون العضوي المذاب، الهائمات النباتية، الحرارة