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In situ resistance, not immigration, supports invertebrate community resilience to drought intensification in a Neotropical ecosystem

Authors :
Joséphine Leflaive
Nicholas A. C. Marino
Vinicius F. Farjalla
Thibaut Rota
Diane S. Srivastava
Bruno Corbara
Régis Céréghino
Vincent E. J. Jassey
Céline Leroy
Jean-François Carrias
Arthur Compin
Camille Bonhomme
Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (UNIRIO)
Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE)
Institut Ecologie et Environnement (INEE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)
Laboratoire Microorganismes : Génome et Environnement (LMGE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)
University of British Columbia (UBC)
Ecologie des forêts de Guyane (UMR ECOFOG)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Université de Guyane (UG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
EC2CO‐Biohefect
ANR-18-CE02-0015,RESILIENCE,Démêler les rôles des traits biologiques et de la dynamique des métacommunautés sur la résilience multifonctionnelle des écosystèmes néotropicaux(2018)
ANR-10-LABX-0025,CEBA,CEnter of the study of Biodiversity in Amazonia(2010)
Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Journal of Animal Ecology, Journal of Animal Ecology, 2021, 90 (9), pp.2015-2026. ⟨10.1111/1365-2656.13392⟩, Journal of Animal Ecology, Wiley, 2021, 90 (9), pp.2015-2026. ⟨10.1111/1365-2656.13392⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
Wiley, 2020.

Abstract

International audience; While future climate scenarios predict declines in precipitations in many regions of the world, little is known of the mechanisms underlying community resilience to prolonged dry seasons, especially in ‘naïve’ Neotropical rainforests. Predictions of community resilience to intensifying drought are complicated by the fact that the underlying mechanisms are mediated by species' tolerance and resistance traits, as well as rescue through dispersal from source patches.We examined the contribution of in situ tolerance‐resistance and immigration to community resilience, following drought events that ranged from the ambient norm to IPCC scenarios and extreme events. We used rainshelters above rainwater‐filled bromeliads of French Guiana to emulate a gradient of drought intensity (from 1 to 3.6 times the current number of consecutive days without rainfall), and we analysed the post‐drought dynamics of the taxonomic and functional community structure of aquatic invertebrates to these treatments when immigration is excluded (by netting bromeliads) or permitted (no nets). Drought intensity negatively affected invertebrate community resistance, but had a positive influence on community recovery during the post‐drought phase. After droughts of 1 to 1.4 times the current intensities, the overall invertebrate abundance recovered within invertebrate life cycle durations (up to 2 months). Shifts in taxonomic composition were more important after longer droughts, but overall, community composition showed recovery towards baseline states. The non‐random patterns of changes in functional community structure indicated that deterministic processes like environmental filtering of traits drive community re‐assembly patterns after a drought event. Community resilience mostly relied on in situ tolerance‐resistance traits. A rescue effect of immigration after a drought event was weak and mostly apparent under extreme droughts.Under climate change scenarios of drought intensification in Neotropical regions, community and ecosystem resilience could primarily depend on the persistence of suitable habitats and on the resistance traits of species, while metacommunity dynamics could make a minor contribution to ecosystem recovery. Climate change adaptation should thus aim at identifying and preserving local conditions that foster in situ resistance and the buffering effects of habitat features.

Details

ISSN :
13652656 and 00218790
Volume :
90
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Animal Ecology
Accession number :
edsair.doi.dedup.....c06f02b453d481fe70fd692a76e37615