Top consumer-mediated versus passive spatial flows of resource driving functioning in an experimental meta-ecosystem
Isabelle Gounand  1@  , Simon Agostini  2  , Florian Altermatt  3  , David Carmignac  4  , Michaël Danger  5  , Beatrix Decencière  2  , Ambroisine Fer  6  , Sarah Fiorini  2  , Emilie Cantin  2  , Frédéric Guichard  7  , Yoan Marcangeli  4  , Alexis Millot  2  , Lilou Astruc  2  , Carine Puppo  2  , Tianna Peller  3  , Mickaël Bourge  8  , Elisa Thebault  4  , Gérard Lacroix  4  
1 : Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris  (iEES Paris)
Institut de Recherche pour le Développement, Sorbonne Université, Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement
2 : CEREEP-Ecotron Ile de France (UMS 3194)
Département de Biologie - ENS Paris, Centre National de la Recherche Scientifique : UMS3194, Centre National de la Recherche Scientifique
3 : Universität Zürich [Zürich] = University of Zurich
4 : Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris
Institut de Recherche pour le Développement, Sorbonne Université, Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement
5 : Faculté des Sciences et Technologies [Université de Lorraine]
Université de Lorraine
6 : Sorbonne Université
Sorbonne Universités, UPMC, CNRS
7 : Department of Biology [McGill University]
8 : Département Plateforme
Institut de Biologie Integrative de la Cellule

Species at the basis of food webs are possibly limited by different elements in ecosystems of contrasting functioning. If spatial flows from the neighboring ecosystem bring those limiting elements, we can expect them to enhance meta-ecosystem productivity through spatial complementarity. Moreover, the effect might be modulated by subsidy quality, which varies with the nature passive or active (i.e., via. animals) of the spatial flows. We studied this hypothesis in a meta-ecosystem experiment in which we manipulated the presence and the nature of the spatial flows (top consumer excretion versus detritus flow) connecting one net autotrophic ecosystem and one net heterotrophic ecosystem. We found an overall positive effect of spatial flows on ecosystem productivity emerging over time, which differently affected some parts of the system depending on the nature of the flow. We discuss the mechanisms at play through the change in stoichiometry induced by the spatial flows. Our results stress the importance of accounting for flow quality, in addition to flow quantity, when analyzing the contribution of spatial flows to ecosystem functioning.


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