Secondary production as a tool for better understanding of aquatic ecosystems

Abstract

A major challenge for ecologists is understanding ecosystem dynamics and function under environmental and anthropogenic stresses. An approach for addressing this challenge is the analysis of the different components contributing to secondary production (i.e., consumer incorporation of organic matter or energy per time unit) and how this production is influenced by external factors. Production studies have been recognized as a powerful tool in aquatic ecology, with applications in energy–biomass flow studies, trophic ecology, management of biological resources, as well as assessment of environmental stress. In this paper, we summarize ideas and techniques related to the estimation of secondary production and discuss how this approach may be used to evaluate ecological change in aquatic ecosystems. We include a critical review of classical methods and empirical models to estimate secondary production and provide several applications of production studies to current stresses affecting aquatic ecosystems, such as climate change, pollution, and the introduction of non-indigenous invasive species. Our goal is to illustrate the advantages of using secondary production as a more integrative tool for the assessment of the ecosystem function, in particular when subjected to strong anthropogenic and climatic stress

Un des grands défis auxquels sont confrontés les écologistes est la compréhension de la dynamique et de la fonction des écosystèmes soumis à des stress environnementaux et anthropiques. Une approche permettant d’aborder cette question est l’analyse des différents éléments qui participent à la production secondaire (c’est-à-dire l’incorporation par les consommateurs de matière organique ou d’énergie par unité de temps) et l’influence de facteurs externes sur cette production. Il est reconnu que les études de production constituent un puissant outil en écologie aquatique, dont les applications touchent l’étude des flux d’énergie – de biomasse, l’écologie trophique, la gestion des ressources biologiques, ainsi que l’é- valuation des stress environnementaux. L’article présente un survol des concepts et techniques touchant à l’estimation de la production secondaire et aborde l’utilité de cette approche pour l’évaluation des changements écologiques dans les écosystè- mes aquatiques. Il comprend un examen critique des méthodes classiques et des modèles empiriques utilisés pour estimer la production secondaire et présente plusieurs applications d’études de production à des stress affectant les écosystèmes aquatiques à l’heure actuelle, comme les changements climatiques, la pollution et l’introduction d’espèces envahissantes non indigènes. L’article a ainsi pour but d’illustrer les avantages que présente l’utilisation de la production secondaire comme outil intégratif pour évaluer la fonction des écosystèmes, plus particulièrement ceux qui sont soumis à d’importants stress anthropiques et climatiques