Clouzot, L., Haguenauer, C., Vanrolleghem P.A. (2020). An Extended Ecosystem Model for Understanding EE2 Indirect Effects on a Freshwater  Food Web and Its Ecosystem Function Resilience. Water 12, 1736. (link)

 

Título

An Extended Ecosystem Model for Understanding EE2 Indirect Effects on a Freshwater Food Web and its Ecosystem Function Resilience

(Um modelo de ecossistema estendido para entender os efeitos indiretos de EE2 em uma cadeia alimentar de água doce e sua resiliência de função do ecossistema)

 

Resumo

Freshwater species are highly impacted by human activities and the consequences on ecosystem functioning are still not well understood. In the literature, a multitrophic perspective appears to be key to advance future biodiversity and ecosystem functioning (BEF) research. This paper aims at studying indirect effects of the synthetic hormone 17α-ethinylestradiol (EE2) on a freshwater food web by creating BEF links, through the interpretation of seasonal cycles and multitrophic interactions. An ecosystem model previously developed using experimental data from a unique whole-ecosystem study on EE2 was extended with the addition of Chaoborus, an omnivorous insect. During the experimental study, a collapse of fathead minnow was measured after one year of exposure. The simulation results showed that EE2 indirect effects on other fishes (horizontal diversity) and lower trophic levels (vertical diversity) were connected to multitrophic interactions with a top-down cascade effect. The results also demonstrated that adding an omnivorous, mid-trophic level group such as Chaoborus enhances resilience. Conversely, missing such a species means that the actual resilience of an ecosystem and its functioning cannot be properly simulated. Thus, the extended ecosystem model offers a tool that can help better understand what is happening after environmental perturbations, such as with EE2.

 

TRADUÇÃO LIVRE

As espécies de água doce são altamente impactadas pelas atividades humanas e as consequências sobre o funcionamento dos ecossistemas ainda não são bem compreendidas. Na literatura, uma perspectiva multitrófica parece ser a chave para o avanço da pesquisa futura sobre biodiversidade e funcionamento do ecossistema (BEF). Este trabalho tem como objetivo estudar os efeitos indiretos do hormônio sintético 17α-etinilestradiol (EE2) em uma rede alimentar de água doce por meio da criação de ligações BEF, através da interpretação de ciclos sazonais e interações multitróficas. Um modelo de ecossistema desenvolvido anteriormente usando dados experimentais de um estudo único de todo o ecossistema em EE2 foi estendido com a adição de Chaoborus, um inseto onívoro. Durante o estudo experimental, um colapso de peixinho gordo foi medido após um ano de exposição. Os resultados da simulação mostraram que os efeitos indiretos de EE2 em outros peixes (diversidade horizontal) e níveis tróficos inferiores (diversidade vertical) foram conectados a interações multitróficas com um efeito cascata de cima para baixo. Os resultados também demonstraram que adicionar um grupo onívoro de nível trófico intermediário, como Chaoborus, aumenta a resiliência. Por outro lado, a falta de tal espécie significa que a resiliência real de um ecossistema e seu funcionamento não podem ser simulados adequadamente. Assim, o modelo de ecossistema estendido oferece uma ferramenta que pode ajudar a entender melhor o que está acontecendo após perturbações ambientais, como com EE2.

 

Artigo publicado no site MDPI, no Journal Water.