Seabirds supply nitrogen to reefbuilding corals on remote Pacific islets

International audience Seabirds concentrate nutrients from large marine areas on their nesting islands playing an important ecological role in nutrient transfer between marine and terrestrial ecosystems. Here we investigate the role of guano on corals reefs across scales by analyzing the stable nitr...

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Published in:Scientific Reports
Main Authors: Lorrain, Anne, Houlbreque, Fanny, Benzoni, Francesca, Barjon, Lucie, Tremblay-Boyer, Laura, Menkès, Christophe E., Gillikin, David P., Payri, Claude, Jourdan, Herve, Boussarie, Germain, Verheyden, Anouk, Vidal, Eric
Other Authors: Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Ecologie marine tropicale des océans Pacifique et Indien (ENTROPIE Nouvelle-Calédonie ), Institut de Recherche pour le Développement (IRD Nouvelle-Calédonie )-Délégation Ifremer de Nouvelle-Calédonie, Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC), Laboratoire d'Excellence CORAIL (LabEX CORAIL), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de La Réunion (UR)-Université de la Polynésie Française (UPF)-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC)-Institut d'écologie et environnement-Université des Antilles (UA), Università degli Studi di Milano-Bicocca = University of Milano-Bicocca (UNIMIB), Pacific community (SPC), Processus de couplage à Petite Echelle, Ecosystèmes et Prédateurs Supérieurs (PEPS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), 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-PSL), 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)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), 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), Union College, Ecologie marine tropicale dans les Océans Pacifique et Indien (ENTROPIE Réunion ), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE), Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement IRD : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2017
Subjects:
ACL
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Lorrain, Anne
Houlbreque, Fanny
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Barjon, Lucie
Tremblay-Boyer, Laura
Menkès, Christophe E.
Gillikin, David P.
Payri, Claude
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Boussarie, Germain
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description International audience Seabirds concentrate nutrients from large marine areas on their nesting islands playing an important ecological role in nutrient transfer between marine and terrestrial ecosystems. Here we investigate the role of guano on corals reefs across scales by analyzing the stable nitrogen isotopic (δ 15 N) values of the scleractinian coral Pocillopora damicornis on fringing reefs around two Pacific remote islets with large seabird colonies. Marine stations closest to the seabird colonies had higher nitrate + nitrite concentrations compared to more distant stations. Coral and zooxanthellae δ 15 N values were also higher at these sites, suggesting that guano-derived nitrogen is assimilated into corals and contributes to their nitrogen requirements. The spatial extent of guano influence was however restricted to a local scale. Our results demonstrate that seabird-derived nutrients not only spread across the terrestrial ecosystem, but also affect components of the adjacent marine ecosystem. Further studies are now needed to assess if this nutrient input has a positive or negative effect for corals. Such studies on remote islets also open fresh perspectives to understand how nutrients affect coral reefs isolated from other anthropogenic stressors.
author2 Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)
Ecologie marine tropicale des océans Pacifique et Indien (ENTROPIE Nouvelle-Calédonie )
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Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC)
Laboratoire d'Excellence CORAIL (LabEX CORAIL)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de La Réunion (UR)-Université de la Polynésie Française (UPF)-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC)-Institut d'écologie et environnement-Université des Antilles (UA)
Università degli Studi di Milano-Bicocca = University of Milano-Bicocca (UNIMIB)
Pacific community (SPC)
Processus de couplage à Petite Echelle, Ecosystèmes et Prédateurs Supérieurs (PEPS)
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
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-PSL)
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)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
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)
Union College
Ecologie marine tropicale dans les Océans Pacifique et Indien (ENTROPIE Réunion )
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE)
Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement IRD : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
format Article in Journal/Newspaper
author Lorrain, Anne
Houlbreque, Fanny
Benzoni, Francesca
Barjon, Lucie
Tremblay-Boyer, Laura
Menkès, Christophe E.
Gillikin, David P.
Payri, Claude
Jourdan, Herve
Boussarie, Germain
Verheyden, Anouk
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Payri, Claude Jourdan, Herve Boussarie, Germain Verheyden, Anouk Vidal, Eric Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR) Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Institut de Recherche pour le Développement (IRD) Ecologie marine tropicale des océans Pacifique et Indien (ENTROPIE Nouvelle-Calédonie ) Institut de Recherche pour le Développement (IRD Nouvelle-Calédonie )-Délégation Ifremer de Nouvelle-Calédonie Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC) Laboratoire d'Excellence CORAIL (LabEX CORAIL) Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de La Réunion (UR)-Université de la Polynésie Française (UPF)-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC)-Institut d'écologie et environnement-Université des Antilles (UA) Università degli Studi di Milano-Bicocca = University of Milano-Bicocca (UNIMIB) Pacific community (SPC) Processus de couplage à Petite Echelle, Ecosystèmes et Prédateurs Supérieurs (PEPS) Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN) Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)) École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) 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-PSL) 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)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)) 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) Union College Ecologie marine tropicale dans les Océans Pacifique et Indien (ENTROPIE Réunion ) Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE) Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement IRD : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 2017-06-16 https://hal.science/hal-01681575 https://hal.science/hal-01681575/document https://hal.science/hal-01681575/file/s41598-017-03781-y.pdf https://doi.org/10.1038/s41598-017-03781-y en eng HAL CCSD Nature Publishing Group info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1038/s41598-017-03781-y hal-01681575 https://hal.science/hal-01681575 https://hal.science/hal-01681575/document https://hal.science/hal-01681575/file/s41598-017-03781-y.pdf doi:10.1038/s41598-017-03781-y IRD: fdi:010070253 info:eu-repo/semantics/OpenAccess ISSN: 2045-2322 EISSN: 2045-2322 Scientific Reports https://hal.science/hal-01681575 Scientific Reports, 2017, 7 (1), pp.3721. ⟨10.1038/s41598-017-03781-y⟩ https://www.nature.com/articles/s41598-017-03781-y GREAT-BARRIER-REEF STYLOPHORA-PISTILLATA SCLERACTINIAN CORALS OCEAN ACIDIFICATION NEW-CALEDONIA SKELETAL GROWTH WATER-QUALITY ISLANDS MARINE NITRATE ACL [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology environment/Ecosystems info:eu-repo/semantics/article Journal articles 2017 ftinsu https://doi.org/10.1038/s41598-017-03781-y 2024-04-05T00:46:12Z International audience Seabirds concentrate nutrients from large marine areas on their nesting islands playing an important ecological role in nutrient transfer between marine and terrestrial ecosystems. Here we investigate the role of guano on corals reefs across scales by analyzing the stable nitrogen isotopic (δ 15 N) values of the scleractinian coral Pocillopora damicornis on fringing reefs around two Pacific remote islets with large seabird colonies. Marine stations closest to the seabird colonies had higher nitrate + nitrite concentrations compared to more distant stations. Coral and zooxanthellae δ 15 N values were also higher at these sites, suggesting that guano-derived nitrogen is assimilated into corals and contributes to their nitrogen requirements. The spatial extent of guano influence was however restricted to a local scale. Our results demonstrate that seabird-derived nutrients not only spread across the terrestrial ecosystem, but also affect components of the adjacent marine ecosystem. Further studies are now needed to assess if this nutrient input has a positive or negative effect for corals. Such studies on remote islets also open fresh perspectives to understand how nutrients affect coral reefs isolated from other anthropogenic stressors. Article in Journal/Newspaper Ocean acidification Institut national des sciences de l'Univers: HAL-INSU Scientific Reports 7 1