Tracing carbon flow and trophic structure of a coastal Arctic marine food web using highly branched isoprenoids and carbon, nitrogen and sulfur stable isotopes.
PURPOSE:
In this study, we examined the structure and function of the Southampton Island marine food web across 149 species of benthic and pelagic invertebrates, fishes, marine mammals and seabirds collected from 2016 to 2019, to provide a baseline for future studies that aim to quantify temporal changes in food web structuring. More specifically,we used a multi-biomarker approach combining stable isotopes and HBIs to: (i) determine the vertical trophic structure of the marine food web, (ii) investigate the contribution of benthic and pelagic-derived prey to the higher trophic level species of the Arctic food web, and (iii) determine the role of ice algae and phytoplankton carbon source use across different trophic levels and compartments (pelagic and benthic). By shedding new light on the functioning of the Southampton Island food web and specifically how the contribution of ice algae and benthic habitat shapes its structure, these results will be relevant to adaptive management and conservation initiatives implemented in response to anthropogenic stressors and climate change.
DESCRIPTION:
Climate-driven alterations of the marine environment are most rapid in Arctic and subarctic regions, including Hudson Bay in northern Canada, where declining sea ice, warming surface waters and ocean acidification are occurring at alarming rates. These changes are altering primary production patterns that will ultimately cascade up through the food web. Here, we investigated (i) the vertical trophic structure of the Southampton Island marine ecosystem in northern Hudson Bay, (ii) the contribution of benthic and pelagic-derived prey to the higher trophic level species, and (iii) the relative contribution of ice algae and phytoplankton derived carbon in sustaining this ecosystem. For this purpose, we measured bulk stable carbon, nitrogen and sulfur isotope ratios as well as highly branched isoprenoids in samples belonging to 149 taxa, including invertebrates, fishes, seabirds and marine mammals. We found that the benthic invertebrates occupied 4 trophic levels and that the overall trophic system went up to an average trophic position of 4.8. The average δ34S signature of pelagic organisms indicated that they exploit both benthic and pelagic food sources, suggesting there are many interconnections between these compartments in this coastal area. The relatively high sympagic carbon dependence of Arctic marine mammals (53.3 ± 22.2 %) through their consumption of benthic invertebrate prey, confirms the important role of the benthic subweb for sustaining higher trophic level consumers in the coastal pelagic environment. Therefore, a potential decrease in the productivity of ice algae could lead to a profound alteration of the benthic food web and a cascading effect on this Arctic ecosystem.
Collaborators:
Centre for Earth Observation Science, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada - R´emi Amiraux, C.J. Mundy, Jens K. Ehn, Z.A. Kuzyk.
Quebec-Ocean, Sentinel North and Takuvik, Biology Department, Laval University, Quebec, Quebec, Canada - Marie Pierrejean.
Scottish Association for Marine Science, Oban, UK - Thomas A. Brown.
Department of Natural Resource Sciences, McGill University, Ste. Anne de Bellevue, Quebec, Canada - Kyle H. Elliott.
Department of Biological Sciences, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada - Steven H. Ferguson, Cory J.D. Matthews, Cortney A. Watt, David J. Yurkowski.
School of the Environment, University of Windsor, Windsor, Ontario, Canada - Aaron T. Fisk.
Science and Technology Branch, Environment and Climate Change Canada, Ottawa, Ontario, Canada - Grant Gilchrist.
College of Fisheries and Ocean Sciences, University of Alaska Fairbanks, Fairbanks, AK, USA - Katrin Iken.
Department of Earth Sciences, University of New Brunswick, Fredericton, NB, Canada - Audrey Limoges.
Department of Integrative Biology, University of Windsor, Windsor, Ontario, Canada - Oliver P. Love, Wesley R. Ogloff.
Department of Arctic Biology, The University Centre in Svalbard, Longyearbyen, Norway - Janne E. Søreide.
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Informations supplémentaires
| Champ | Valeur |
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| Dernière mise à jour | octobre 20, 2025, 02:40 (TU) |
| Créé | octobre 20, 2025, 02:40 (TU) |
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Domaine / Sujet
Domaine ou sujet du jeu de données catalogué.
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Biota, Environment, Oceans |
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Titre
Titre du jeu de données.
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Tracing carbon flow and trophic structure of a coastal Arctic marine food web using highly branched isoprenoids and carbon, nitrogen and sulfur stable isotopes. |
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Description
Une description du jeu de données.
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PURPOSE: In this study, we examined the structure and function of the Southampton Island marine food web across 149 species of benthic and pelagic invertebrates, fishes, marine mammals and seabirds collected from 2016 to 2019, to provide a baseline for future studies that aim to quantify temporal changes in food web structuring. More specifically,we used a multi-biomarker approach combining stable isotopes and HBIs to: (i) determine the vertical trophic structure of the marine food web, (ii) investigate the contribution of benthic and pelagic-derived prey to the higher trophic level species of the Arctic food web, and (iii) determine the role of ice algae and phytoplankton carbon source use across different trophic levels and compartments (pelagic and benthic). By shedding new light on the functioning of the Southampton Island food web and specifically how the contribution of ice algae and benthic habitat shapes its structure, these results will be relevant to adaptive management and conservation initiatives implemented in response to anthropogenic stressors and climate change. DESCRIPTION: Climate-driven alterations of the marine environment are most rapid in Arctic and subarctic regions, including Hudson Bay in northern Canada, where declining sea ice, warming surface waters and ocean acidification are occurring at alarming rates. These changes are altering primary production patterns that will ultimately cascade up through the food web. Here, we investigated (i) the vertical trophic structure of the Southampton Island marine ecosystem in northern Hudson Bay, (ii) the contribution of benthic and pelagic-derived prey to the higher trophic level species, and (iii) the relative contribution of ice algae and phytoplankton derived carbon in sustaining this ecosystem. For this purpose, we measured bulk stable carbon, nitrogen and sulfur isotope ratios as well as highly branched isoprenoids in samples belonging to 149 taxa, including invertebrates, fishes, seabirds and marine mammals. We found that the benthic invertebrates occupied 4 trophic levels and that the overall trophic system went up to an average trophic position of 4.8. The average δ34S signature of pelagic organisms indicated that they exploit both benthic and pelagic food sources, suggesting there are many interconnections between these compartments in this coastal area. The relatively high sympagic carbon dependence of Arctic marine mammals (53.3 ± 22.2 %) through their consumption of benthic invertebrate prey, confirms the important role of the benthic subweb for sustaining higher trophic level consumers in the coastal pelagic environment. Therefore, a potential decrease in the productivity of ice algae could lead to a profound alteration of the benthic food web and a cascading effect on this Arctic ecosystem. Collaborators: Centre for Earth Observation Science, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada - R´emi Amiraux, C.J. Mundy, Jens K. Ehn, Z.A. Kuzyk. Quebec-Ocean, Sentinel North and Takuvik, Biology Department, Laval University, Quebec, Quebec, Canada - Marie Pierrejean. Scottish Association for Marine Science, Oban, UK - Thomas A. Brown. Department of Natural Resource Sciences, McGill University, Ste. Anne de Bellevue, Quebec, Canada - Kyle H. Elliott. Department of Biological Sciences, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada - Steven H. Ferguson, Cory J.D. Matthews, Cortney A. Watt, David J. Yurkowski. School of the Environment, University of Windsor, Windsor, Ontario, Canada - Aaron T. Fisk. Science and Technology Branch, Environment and Climate Change Canada, Ottawa, Ontario, Canada - Grant Gilchrist. College of Fisheries and Ocean Sciences, University of Alaska Fairbanks, Fairbanks, AK, USA - Katrin Iken. Department of Earth Sciences, University of New Brunswick, Fredericton, NB, Canada - Audrey Limoges. Department of Integrative Biology, University of Windsor, Windsor, Ontario, Canada - Oliver P. Love, Wesley R. Ogloff. Department of Arctic Biology, The University Centre in Svalbard, Longyearbyen, Norway - Janne E. Søreide. |
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Étiquettes / Mots-clés
Mots-clés/étiquettes catégorisant le jeu de données.
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Format (CSV, XLS, TXT, PDF, etc.)
Format de fichier du jeu de données.
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Taille du jeu de données
Taille du jeu de données en mégaoctets.
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Identifiant des métadonnées
Identifiant des métadonnées — peut être utilisé comme identifiant unique pour l’entrée du catalogue.
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Date de publication
Date de publication du jeu de données.
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2024-03-12 |
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Période temporelle des données (date de début)
Date de début des données dans le jeu de données.
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Période temporelle des données (date de fin)
Date de fin des données temporelles du jeu de données.
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Zone géospatiale couverte
Région spatiale ou lieu nommé couvert par le jeu de données.
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Catégorie d’accès
Type d’accès accordé pour le jeu de données (ouvert, restreint, service, etc.).
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Licence
Licence utilisée pour accéder au jeu de données.
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Open Government Licence - Canada |
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Restrictions d’utilisation
Restrictions d’utilisation des données.
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Emplacement
Emplacement du jeu de données.
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https://open.canada.ca/data/en/dataset/2a4ad7be-d4b7-11ee-bd12-d17b9d44bf6a |
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Service de données
Service de données pour accéder à un jeu de données.
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Propriétaire
Propriétaire du jeu de données.
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Fisheries and Oceans Canada | Pêches et Océans Canada |
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Point de contact
Qui contacter concernant l’accès ?
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Government of Canada; Fisheries and Oceans Canada, [email protected] |
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Courriel du point de contact
Courriel à utiliser pour l’accès ?
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Éditeur
Éditeur du jeu de données.
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Courriel de l’éditeur
Adresse courriel de l’éditeur.
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[email protected] |
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Auteur
Auteur du jeu de données.
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Courriel de l'auteur
Adresse courriel de l’auteur.
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Date d’accès
Date à laquelle les données et métadonnées ont été consultées.
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Identifiant
Identifiant unique du jeu de données.
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Langue
Langue(s) du jeu de données
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Lien vers la description du jeu de données
Une URL vers un document externe décrivant le jeu de données.
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Identifiant persistant
Les données sont identifiées par un identifiant persistant.
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Identifiant globalement unique
Les données sont identifiées par un identifiant persistant et globalement unique.
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Contient des données sur des individus
Le jeu de données contient-il des données sur des individus ?
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Contient des données identifiables sur des individus
Le jeu de données contient-il des données identifiables sur des individus ?
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Contient des données autochtones
Le jeu de données contient-il des données sur des communautés autochtones ?
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Type de portail
Type de plateforme du portail source.
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Version
Version du jeu de données
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None |
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Source
Source du jeu de données.
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None |
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Notes de version
Notes de version à propos du jeu de données.
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Est une version d’un autre jeu de données
Lien vers le jeu de données dont celui-ci est une version.
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Autres versions
Lien vers les jeux de données qui en sont des versions.
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Texte de provenance
Texte de provenance des données.
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URL de provenance
URL de provenance des données.
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Résolution temporelle
Décrit la granularité des données temporelles dans le jeu de données.
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Résolution géospatiale en mètres
Décrit la granularité (en mètres) des données géospatiales dans le jeu de données.
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Résolution géospatiale (par régions)
Décrit la granularité (par régions) des données géospatiales dans le jeu de données.
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| Champ | Valeur |
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Permission de la communauté autochtone
Qui détient la permission de la communauté autochtone. Qui contacter pour l’accès à un jeu de données concernant des communautés autochtones.
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Permission communautaire
Permission communautaire (qui a accordé la permission).
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Les communautés autochtones concernées par le jeu de données
Communautés autochtones dont sont issues les données.
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| Champ | Valeur |
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Nombre de lignes de données
Pour un jeu de données tabulaire, nombre total de lignes.
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Nombre de colonnes de données
Pour un jeu de données tabulaire, nombre total de colonnes uniques.
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Nombre de cellules de données
Pour un jeu de données tabulaire, nombre total de cellules contenant des données.
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Nombre de relations de données
Pour un jeu de données RDF, nombre total de triplets.
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Nombre d’entités
Pour un jeu de données RDF, nombre total d’entités.
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Nombre de propriétés de données
Pour un jeu de données RDF, nombre total de propriétés uniques utilisées par les triplets.
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Qualité des données
Décrit la qualité des données du jeu de données.
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Métrique de qualité des données
Une métrique utilisée pour mesurer la qualité des données, telle que les valeurs manquantes ou les formats invalides.
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