Ecosistema Everglades

Estuarios, costeras y de plataforma Ciencias 96 (2012) 60e68

Potencial N procesado por pantanos de agua dulce del sur de los Everglades:

¿Son los pantanos Everglades conductos pasivos de nitrógeno? Jeffrey R. Wozniak a, *, William T. Anderson b, c, d Daniel L. Childers, Evelyn E. Gaiser b, e,

Christopher J. Madden f, David T. Rudnick f

un Texas Research Institute for Environmental Studies, Sam Houston State University, 2424 Sam Houston Ave, Huntsville, TX 77340, EE.UU.

b Sudeste Centro de Investigaciones Ambientales, Florida International University, Miami, FL 33199, EE.UU.

c Tierra y Medio Ambiente, Florida International University, Miami, FL 33199, EE.UU.

d Escuela de Sostenibilidad, Arizona State University, Tempe, AZ 85287, EE.UU.

e Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad Internacional de Florida, Miami, FL 33199, EE.UU.

Everglades f División, South Florida Water Management District, 3301 Gun Club Road, West Palm Beach, FL 33416, EE.UU.

a r t i c i l e n d e

Historia del artículo:

Recibido el 17 de noviembre 2010

Aceptado 18 de agosto 2011

Disponible en línea 02 de noviembre 2011

Palabras clave:

15N

flujo de agua dulce restauración hidrológica marga suelos ciclo de nitrógeno oligotrófico suelos de turba perifiton abstratc

El grado de conectividad hidrológica en humedales desempeña un papel vital en la determinación del flujo de energía,

materiales y nutrientes a través de estos paisajes húmedos. Durante el último siglo, la compartimentación de

los flujos hidrológicos en los Everglades de Florida por canales y diques ha tenido un profundo impacto sobre el medio natural

sincronización y el suministro de agua dulce y nutrientes a través de los Everglades del sur. El nitrógeno (N) es un

understudied de nutrientes en los Everglades limitados fósforo-, sino que desempeña un papel importante en muchos Everglades

procesos. Para obtener una mejor comprensión de la dinámica general N en Everglades del sur '

pantanos y el papel que desempeñan los canales en la distribución de N a través de este paisaje, se analizaron d15N

datos naturales de abundancia de los componentes de los ecosistemas primarios (el jamaicense Cladium macrófitos,

marga suelos, los suelos de turba, y perifiton). Tres transectos de muestreo se establecieron en las tres principales cuencas

de los Everglades del sur: Shark River Slough, Slough Taylor, y la cuenca del C-111. Cada transecto

incluidos sitios de muestreo cerca de las entradas de los canales, en los pantanos del interior, y en el ecotono del estuario. Natural

firmas abundancia d15N ayudado a comprender los procesos que se pueden enriquecer el contenido de 15N

componentes de los ecosistemas a través del pantano landscape.We también llevó a cabo un análisis combinado de los datos d15N,

tejido concentraciones de N, y la columna de agua N de datos para proporcionar una visión general de la bicicleta en el N

pantanos de agua dulce de los Everglades del sur. La tendencia principal que surgió de cada cuenca fue

un significativo enriquecimiento de 15N todos los componentes del ecosistema en sitios cercanos a la canal, en relación con más aguas abajo

sitios de muestreo. Estos datos sugieren que los pantanos limitados en fósforo de los Everglades del sur

no son inactivos para conductos N. Más bien, estos pantanos parecen estar activamente ciclismo y el procesamiento de N, ya que

flujos de la interfaz a través de pantanos de agua dulce canalemarsh aguas abajo. Este hallazgo tiene

implicaciones importantes para abajo estuarios costeros, incluyendo la bahía de Florida, cerca de la costa y litoral

los ecosistemas marinos, como los arrecifes de coral, donde N es el nutriente limitante.

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1. Introducción

El grado de conectividad hídrica desempeña un papel vital en

determinar el flujo de energía, materiales y nutrientes a través

paisajes de humedales (Odum et al., 1995). Al comienzo de la 20a

siglo, los pantanos de agua dulce de los Everglades de Florida poseído

un alto nivel de conectividad hidrológica debido a la escorrentía sin obstáculos

que siguió un gradiente de gravedad impulsada de norte a sur. Corriente

flujo de agua dulce en los Everglades está muy restringido por un agua

gestión de la red compuesta por aproximadamente 2500 km de

canales y diques. Esta compartimentación de los Everglades tiene

tuvo un profundo impacto sobre el momento y el suministro de agua dulce y

nutrientes a través del paisaje (Light y Dineen, 1994). Sin embargo,

en los últimos 20 años, varios proyectos de restauración de ingeniería tienen

intentó restaurar el régimen hidrológico de los Everglades del sur,

inicialmente a través de las entradas de agua mejoradas de canales y

más recientemente viawater zonas de detención (a lo largo de la frontera oriental

de EvergladesNational Park (ENP)) donde las fases se mantienen altos

con el fin de minimizar la filtración de la PEV a los canales adyacentes (Rudnick

et al, 1999;. USACE, 2009). Hay una considerable incertidumbre

en cuanto a afluencia de agua dulce howincreased (ya sea directamente al canal derivado

oa través de las zonas de detención) modificará el suministro de nutrientes a la

aguas abajo pantanos de agua dulce, oligotróficos a los estuarios costeros

* Autor para correspondencia.

E-mail: wozniak@shsu.edu (J.R. Wozniak).

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doi: 10.1016/j.ecss.2011.08.024

tales como la bahía de Florida, y para los ecosistemas costeros cercanos a la costa, incluyendo

Los arrecifes de coral.

Nitrógeno (N) Dinámica han recibido poca atención en la investigación

está llevando a cabo en el paisaje fósforo limitado Everglades.

A pesar de esta disparidad en los esfuerzos de investigación, N desempeña papeles importantes en

Everglades muchos sistemas. El nitrógeno es el nutriente limitante en muchos

zonas altamente enriquecido de nutrientes de los Everglades del norte (Inglett

et al., 2011), se ha demostrado que la productividad co-límite con fósforo (P) en algunas zonas de Florida Bay (Glibert et al, 2004;. Gardner

andMcCarthy de 2009;. Inglett et al, 2011) y es el nutriente limitante en

ecosistema costero (Lapointe y Clark, 1992;. Davis et al, 2009).

El punto de entrada de agua dulce a los pantanos Everglades (a menudo el

canalemarsh interface) normalmente tiene las tasas más altas de nutrientes

carga; concentraciones de N y P disminuye rápidamente con el aumento de

distancia fromthe canal (CraftandRichardson, 1993; McCormick

y O'Dell, 1996; Childers et al, 2003, 2006a;. Gaiser et al, 2006)..

Si bien numerosos estudios han examinado el papel de P en pantano

productividad y la biogeoquímica (revisado por Davis y Ogden,

1994;. Noe et al, 2001), por el momento no cuentan con información similar sobre N

dinámica. Específicamente, se sabe poco acerca de la distribución y el procesamiento de N,

Ntransformation, y en última instancia a aguas abajo Ntransport

ecosistemas costeros / estuarinos, donde N es mucho más importante y

típicamente es el nutriente limitante.

En los Everglades del sur, los aportes de nutrientes se ha demostrado que

determinado en gran medida por el volumen de agua dulce en el canal de descarga

flujos de entrada (Rudnick et al., 1999). A lo largo de la interfaz canalemarsh,

tanto el fósforo total (PT) y el nitrógeno inorgánico disuelto (DIN)

son rápidamente retirados de la columna de agua antes de aguas abajo

exportación (Rudnick et al, 1999;. Parker, 2000; Childers et al, 2006a.). En

Taylor Slough, flujo ponderados concentraciones medias de DIN y TP

disminuido a lo largo de un transecto 3 kilometros aguas abajo se mueven a partir de la

canalemarsh interfaz (240e36 mg l 1 y 11,6 a 6,1 mg l 1,

respectivamente; Rudnick et al, 1999).. Tras la restauración hidrológico

(Es decir, la eliminación de diques) en la cuenca C-111, Parker 2000 encontró el nearcanal

sitios pantano había aumentado nitrógeno total (NT) y TP

concentraciones, en comparación con los sitios interiores marisma varios

kilómetros aguas abajo del canal.

Hasta la fecha, la mayoría de las investigaciones sobre el canal derivado de N en el

Everglades del sur ha utilizado datos de calidad del agua que fluye a valorar N

aguas abajo a través de los pantanos de los canales. Puede ser la hipótesis

que estas marismas P-limitados no están tomando o andar en bicicleta en N

cantidades apreciables en relación con las concentraciones de columna de agua.

Técnicas de isótopos estables ofrecer una herramienta adicional para aclarar

potenciales fuentes de N en el pantano, N transformaciones dentro de la

pantano, y el destino de N en los estuarios de aguas abajo, como se ha hecho

en otros ecosistemas acuáticos (McClelland

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