Global historical trends and drivers of submerged aquatic vegetation quantities in lakes

Submerged aquatic vegetation (SAV) in lake littoral zones is an inland water wetland type that provides numerous essential ecosystem services, such as supplying food and habitat for fauna, regulating nutrient fluxes, stabilizing sediments, and maintaining a clear water state. However, little is known on how inland SAV quantities are changing globally in response to human activities, where loss threatens the provisioning of these ecosystem services. In this study, we generate a comprehensive global synthesis of trends in SAV quantities using time series (>10 years) in lakes and identify their main drivers. We compiled trends across methods and metrics, integrating both observational and paleolimnological approaches as well as diverse measures of SAV quantities, including areal extent, density, or abundance classes. The compilation revealed that knowledge on SAV is mostly derived from temperate regions, with major gaps in tropical, boreal, and mountainous lake-rich regions. Similar to other wetland types, we found that 41% of SAV times series are largely decreasing mostly due to land use change and resulting eutrophication. SAV is, however, increasing in 28% of cases, primarily since the 1980s. We show that trends and drivers of SAV quantities vary regionally, with increases in Europe explained mainly by management, decreases in Asia due to eutrophication and land use change, and variable trends in North America consistent with invasive species arrival. By providing a quantitative portrait of trends in SAV quantities worldwide, we identify knowledge gaps and future SAV research priorities. By considering the drivers of different trends, we also offer insight to future lake management related to climate, positive restoration actions, and change in community structure on SAV quantities.La végétation aquatique submergée (VAS) dans la zone littorale des lacs fait partie des milieux humides des eaux continentales et soutient plusieurs services écologiques, tels que fournir un habitat pour la faune, réguler les flux de nutriments et stabiliser les sédiments. Cependant, comment les changements des quantités de VAS varient mondialement en réponse aux activités humaines demeurent peu connu, alors que leur perte menace le maintien de ces services écologiques. Dans cette étude, nous avons généré une synthèse globale des séries temporelles des quantités de VAS dans les lacs et avons identifié leurs tendances et leurs facteurs explicatifs. Nous avons compilé les tendances à travers les méthodes et les métriques, intégrant à la fois les approches observationnelles et paléolimnologiques ainsi que des mesures diverses de quantité de VAS, telles que la superficie de couverture, la densité et les classes d'abondance. La compilation a révélé que les connaissances sur la VAS proviennent surtout des régions tempérées, avec peu d’information dans les régions boréales, tropicales et montagneuses riches en lacs. Comme pour les autres types de milieux humides, nous avons trouvé que la VAS est largement en déclin, tel que reporté dans 41% des séries temporelles principalement à cause des changements d’utilisation du territoire et de l’eutrophisation. La VAS est cependant en augmentation dans 28 % des cas, surtout depuis les années 1980. Nous montrons que les tendances de la VAS et les facteurs explicatifs varient par région. En Europe, les augmentations sont expliquées principalement par la gestion, en Asie, le déclin est fonction de l’eutrophisation et des changements d’utilisation du territoire, alors qu’en Amérique du Nord les tendances variables sont associées à l’arrivée de nouvelles espèces. En fournissant un portrait quantitatif des tendances de VAS à travers le monde, nous indiquons des lacunes dans les connaissances et les futures priorités de recherche. En se penchant sur les facteurs explicatifs, nous offrons des informations sur l’influence du climat, des actions de restauration positives et du changement de la structure des communautés sur la VAS qui pourront informer les gestionnaires des lacs.