Eutrophication and Consumer Control of New England Salt Marsh Primary Productivity

: Although primary productivity in salt marshes is thought to be controlled by physical forces, recent evidence suggests that human disturbances can drive a switch to consumer control in these ecologically valuable ecosystems. We tested the hypothesis that nitrogen enrichment can trigger consumer control in salt marshes in Narragansett Bay, Rhode Island, with (1) a field experiment in which we manipulated nutrient availability (with nutrient additions) and insect herbivory (with insecticide application), (2) a survey of 20 salt marshes that examined the relationship between marsh nutrient status and herbivore pressure, and (3) insect herbivore removal at high and low nutrient input sites to directly test the hypothesis that nutrient enrichment is increasing insect herbivory in these marshes. Experimental nitrogen eutrophication initially increased plant productivity but eventually led to reduced plant biomass due to insect herbivory, and our surveys revealed that marsh nitrogen supply was a good predictor of herbivore damage to plants. Insects had minimal impacts on primary productivity in pristine marshes, but suppressed primary productivity in eutrophic salt marshes by 50–75%. Thus, eutrophication is currently triggering consumer suppression of primary productivity in New England salt marshes and may ultimately jeopardize the ecological and societal services these systems provide. Resumen: Aunque se piensa que la productividad primaria en las marismas esta controlada por factores fisicos, la evidencia sugiere que las perturbaciones humanas pueden derivar hacia el control de consumidores en estos ecosistemas ecologicamente valiosos. Probamos la hipotesis que el enriquecimiento de nitrogeno puede disparar el control de consumidores en marismas de la Bahia Narragansett, Rhode Island, con (1) un experimento de campo en el que manipulamos la disponibilidad de nutrientes (mediante la adicion de nutrientes) y la herbivoria de insectos (mediante la aplicacion de insecticida), (2) el muestreo de 20 marismas para examinar la relacion entre el estatus de nutrientes y la presion de herbivoria y (3) la remocion de la herbivoria de insectos en sitios con alta y baja aportacion de nutrientes para probar, directamente, la hipotesis que el enriquecimiento de nutrientes esta incrementando la herbivoria de insectos en estas marismas. La eutrofizacion experimental de nitrogeno incremento la productividad de plantas inicialmente pero eventualmente derivo a la reduccion de la biomasa de plantas debido a la herbivoria de insectos, y nuestros muestreos revelaron que la reserva de nitrogeno en la marisma fue un buen pronosticador del dano de herbivoros a las plantas. Los insectos tuvieron impacto minimo sobre la productividad primaria en las marismas pristinas, pero suprimieron entre 50 y 75% de la productividad primaria en marismas eutroficas. Por lo tanto, la eutrofizacion esta generando la supresion de consumidores de la productividad primaria en marismas de Nueva Inglaterra y en ultima instancia puede hacer que peligren los servicios ecologicos y sociales que estos sistemas proporcionan.