Nordicana D
Grosbois, Guillaume;
Power, Michael;
Evans, Marlene;
Koehler, Geoff;
Rautio, Milla
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2020
The Arctic biome is currently undergoing major modifications with climate change. Arctic freshwater ecosystems, as sentinel ecosystems, can record major climate changes before they affect the entire region. However, to fully evaluate the amplitude of changes in Arctic freshwaters, we need to be able to compare future measurements to baseline data. To date, the food web characteristics of lakes are poorly described in remoter Arctic areas of Canada. Greiner Lake is located in the High-Arctic near Cambridge Bay (Ikalutktutiak) on Victoria Island, Nunavut, Canada, and is an important site for Inuit communities as it has always been known to support high fish biomass. The Lake Greiner watershed also represents a key monitoring site for the recently open Canadian High-Arctic Research Station (CHARS). We provide here a summary of the food web characteristics for Greiner Lake including data on primary producers, littoral and pelagic consumers and apex fish predators. The data were collected during the summers of 2017, 2018 and 2019. Organisms were collected with different types of nets (gill nets, zooplankton nets and kick-nets) and treated on site at CHARS for further analyses. Samples for stable isotopes and fatty acid analyses were preserved at -20°C at CHARS. Samples for stable isotopes were then sent to the stable isotope laboratory of Environment and Climate Change Canada at the University of Saskatchewan. Samples for fatty acid analyses were extracted, analyzed and quantified at University of Quebec In Chicoutimi, Quebec, Canada. Zooplankton community samples were preserved with 4% formaldehyde and then identified using an inverted microscope and binocular. Length measurements of individuals were used to calculate the zooplankton biomass with length-weight relationships and aid in determination of species composition. Algae biomass production (benthic and pelagic) were calculated with 14C assimilation and subsequent measure in a scintillation counter. Bacterial production was measured via assimilation of tritiated leucine. Zooplankton production was estimated via the measurement of enzymes released in water by organisms. Finally, we describe the species composition of the fish community and use their stomach contents to infer diet. The data allowed us to characterize the food web structure and provide estimation of fatty acid origin and transfer within the food web. The baseline data provided will permit future estimates of the amplitude of changes in the region and aid in the prediction of possible trajectories of Arctic freshwaters under human-induced stress.
Le biome arctique subit actuellement des modifications majeures avec les changements climatiques. Les écosystèmes d'eau douce arctiques, en tant qu'écosystèmes sentinelles, peuvent enregistrer des changements climatiques majeurs avant que ceux-ci n'affectent l'ensemble de la région. Toutefois, pour évaluer pleinement l'amplitude de ces changements dans les eaux douces arctiques, nous devons pouvoir comparer les mesures futures à des données de référence. À ce jour, les caractéristiques des réseaux trophiques des lacs sont mal décrites dans les régions arctiques les plus éloignées du Canada. Le lac Greiner est situé dans l’Extrême-Arctique près de Cambridge Bay (Ikalutktutiak) sur l'île Victoria (Nunavut, Canada) et est un site important pour les communautés Inuit car il a toujours été connu pour soutenir une forte production de poissons. Le bassin versant du lac Greiner représente également un site de monitoring clé pour la station de recherche canadienne de l’Extrême-Arctique (SRCEA) récemment ouverte. Nous présentons ici un résumé des caractéristiques des réseaux trophiques du lac Greiner, y compris des données sur les producteurs primaires, sur les consommateurs pélagiques et côtiers et les poissons prédateurs. Les données ont été collectées au cours des étés 2017, 2018 et 2019. Les organismes ont été collectés à l'aide de différents types de filets (filets maillants, filets à zooplancton et filets troubleau) et traités sur place au CHARS pour des analyses plus approfondies. Les échantillons destinés à l'analyse des isotopes stables et des acides gras ont été conservés à -20°C au CHARS. Les échantillons pour les isotopes stables ont ensuite été envoyés au laboratoire des isotopes stables d'Environnement et changement climatique Canada à l'Université de Saskatchewan. Les échantillons pour les analyses d'acides gras ont été extraits, analysés et quantifiés à l'Université du Québec à Chicoutimi, Québec, Canada. Les échantillons de la communauté zooplanctonique ont été conservés avec 4 % de formaldéhyde, puis identifiés à l'aide d'un microscope inversé et d'une binoculaire. Les mesures de longueur des individus ont été utilisées pour calculer la biomasse de zooplancton avec des relations longueur-poids et aider à déterminer la composition des espèces. La production de la biomasse d'algues (benthiques et pélagiques) a été calculée avec assimilation du 14C et mesuré dans un compteur à scintillation. La production bactérienne a été mesurée par l'assimilation de leucine tritiée. La production de zooplancton a été estimée par la mesure d’enzymes libérées dans l'eau par les organismes (chitobiase). Enfin, nous décrivons la composition en espèces de la communauté de poissons et utilisons leur contenu stomacal pour déduire leur régime alimentaire. Les données nous ont permis de caractériser la structure du réseau alimentaire et de fournir une estimation de l'origine et du transfert des acides gras dans les réseaux trophiques. Les données de référence fournies permettront de futures estimations de l'amplitude des changements dans la région et aideront à prédire les trajectoires possibles des eaux douces de l'Arctique en cas de stress provoqué par l'homme.
