Sensitivity of coccolithophores to carbonate chemistry and ocean acidification

About one-third of the carbon dioxide (CO(2)) released into the atmosphere as a result of human activity has been absorbed by the oceans(1), where it partitions into the constituent ions of carbonic acid. This leads to ocean acidification, one of the major threats to marine ecosystems(2) and particu...

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Published in:Nature
Main Authors: BEAUFORT, Luc, Probert, Ian, DE GARIDEL-THORON, Thibault, Bendif, El Mahdi, Ruiz-Pino, Diana, Metzl, Nicolas, Goyet, Catherine, Buchet, Noëlle, Coupel, Pierre, Grelaud, M., Rost, B., Rickaby, R. E. M., Vargas, C.
Other Authors: Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff Roscoff (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2011
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[SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
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BEAUFORT, Luc
Probert, Ian
DE GARIDEL-THORON, Thibault
Bendif, El Mahdi
Ruiz-Pino, Diana
Metzl, Nicolas
Goyet, Catherine
Buchet, Noëlle
Coupel, Pierre
Grelaud, M.
Rost, B.
Rickaby, R. E. M.
Vargas, C.
Sensitivity of coccolithophores to carbonate chemistry and ocean acidification
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[SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
description About one-third of the carbon dioxide (CO(2)) released into the atmosphere as a result of human activity has been absorbed by the oceans(1), where it partitions into the constituent ions of carbonic acid. This leads to ocean acidification, one of the major threats to marine ecosystems(2) and particularly to calcifying organisms such as corals(3,4), foraminifera(5-7) and coccolithophores(8). Coccolithophores are abundant phytoplankton that are responsible for a large part of modern oceanic carbonate production. Culture experiments investigating the physiological response of coccolithophore calcification to increased CO(2) have yielded contradictory results between and even within species(8-11). Here we quantified the calcite mass of dominant coccolithophores in the present ocean and over the past forty thousand years, and found a marked pattern of decreasing calcification with increasing partial pressure of CO(2) and concomitant decreasing concentrations of CO(3)(2-). Our analyses revealed that differentially calcified species and morphotypes are distributed in the ocean according to carbonate chemistry. A substantial impact on the marine carbon cycle might be expected upon extrapolation of this correlation to predicted ocean acidification in the future. However, our discovery of a heavily calcified Emiliania huxleyi morphotype in modern waters with low pH highlights the complexity of assemblage-level responses to environmental forcing factors.
author2 Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE)
Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M)
Station biologique de Roscoff Roscoff (SBR)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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