Cascading effects of moth outbreaks on subarctic soil food webs

• Published in: Scientific Reports
• Main Authors: Calderón-Sanou, Irene, Münkemüller, Tamara, Zinger, Lucie, Schimann, Heidy, Yoccoz, Nigel Gilles, Gielly, Ludovic, Foulquier, Arnaud, Hedde, Mickael, Ohlmann, Marc, Roy, Mélanie, Si-Moussi, Sara, Thuiller, Wilfried
• Other Authors: Laboratoire d'Ecologie Alpine (LECA ), Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de biologie de l'ENS Paris (IBENS), Département de Biologie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecologie des forêts de Guyane (UMR ECOFOG), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Université de Guyane (UG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), The Arctic University of Norway Tromsø, Norway (UiT), Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Laboratoire de Mathématiques (LAMA), Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Evolution et Diversité Biologique (EDB), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Instituto Franco-Argentino sobre Estudios de Clima y sus Impactos Buenos Aires (IFAECI), Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera (CIMA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Buenos Aires (CONICET)-Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Buenos Aires (FCEyN), Universidad de Buenos Aires Buenos Aires (UBA)-Universidad de Buenos Aires Buenos Aires (UBA)-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Buenos Aires (CONICET)-Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Buenos Aires (FCEyN), Universidad de Buenos Aires Buenos Aires (UBA)-Universidad de Buenos Aires Buenos Aires (UBA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-16-CE02-0009,GlobNets,Biogéographie globale des réseaux écologiques des forêts du monde(2016)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2021
• Subjects: [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology; [SDV.EE.IEO]Life Sciences [q-bio]/Ecology; environment/Symbiosis; Fennoscandia; Subarctic
• Online Access: https://cnrs.hal.science/hal-03346467; https://cnrs.hal.science/hal-03346467/document; https://cnrs.hal.science/hal-03346467/file/s41598-021-94227-z.pdf; https://doi.org/10.1038/s41598-021-94227-z

International audience The increasing severity and frequency of natural disturbances requires a better understanding of their effects on all compartments of biodiversity. In Northern Fennoscandia, recent large-scale moth outbreaks have led to an abrupt change in plant communities from birch forests dominated by dwarf shrubs to grass-dominated systems. However, the indirect effects on the belowground compartment remained unclear. Here, we combined eDNA surveys of multiple trophic groups with network analyses to demonstrate that moth defoliation has far-reaching consequences on soil food webs. Following this disturbance, diversity and relative abundance of certain trophic groups declined (e.g., ectomycorrhizal fungi), while many others expanded (e.g., bacterivores and omnivores) making soil food webs more diverse and structurally different. Overall, the direct and indirect consequences of moth outbreaks increased belowground diversity at different trophic levels. Our results highlight that a holistic view of ecosystems improves our understanding of cascading effects of major disturbances on soil food webs.