Ecology Letters (2011) 14: 289–294 Abstract The decomposition of plant litter is one of the most important ecosystem processes in the biosphere and is particularly sensitive to climate warming. Aquatic ecosystems are well suited to studying warming effects on decomposition because the otherwise confounding influence of moisture is constant. By using a latitudinal temperature gradient in an unprecedented global experiment in streams, we found that climate warming will likely hasten microbial litter decomposition and produce an equivalent decline in detritivore-mediated decomposition rates. As a result, overall decomposition rates should remain unchanged. Nevertheless, the process would be profoundly altered, because the shift in importance from detritivores to microbes in warm climates would likely increase CO2 production and decrease the generation and sequestration of recalcitrant organic particles. In view of recent estimates showing that inland waters are a significant component of the global carbon cycle, this implies consequences for global biogeochemistry and a possible positive climate feedback.

Plant litter breakdown is a key ecological process in terrestrial and freshwater ecosystems. Streams and rivers, in particular, contribute substantially to global carbon fluxes. However, there is little information available on the relative roles of different drivers of plant litter breakdown in fresh waters, particularly at large scales. We present a global-scale study of litter breakdown in streams to compare the roles of biotic, climatic and other environmental factors on breakdown rates. We conducted an experiment in 24 streams encompassing latitudes from 47.8° N to 42.8° S, using litter mixtures of local species differing in quality and phylogenetic diversity (PD), and alder ( Alnus glutinosa ) to control for variation in litter traits. Our models revealed that breakdown of alder was driven by climate, with some influence of pH, whereas variation in breakdown of litter mixtures was explained mainly by litter quality and PD. Effects of litter quality and PD and stream pH were more positive at higher temperatures, indicating that different mechanisms may operate at different latitudes. These results reflect global variability caused by multiple factors, but unexplained variance points to the need for expanded global-scale comparisons.

An experiment in >1000 river and riparian sites found spatial patterns and controls of carbon processing at the global scale.

Rivers and streams contribute to global carbon cycling by decomposing immense quantities of terrestrial plant matter. However, decomposition rates are highly variable and large-scale patterns and drivers of this process remain poorly understood. Using a cellulose-based assay to reflect the primary constituent of plant detritus, we generated a predictive model (81% variance explained) for cellulose decomposition rates across 514 globally distributed streams. A large number of variables were important for predicting decomposition, highlighting the complexity of this process at the global scale. Predicted cellulose decomposition rates, when combined with genus-level litter quality attributes, explain published leaf litter decomposition rates with high accuracy (70% variance explained). Our global map provides estimates of rates across vast understudied areas of Earth and reveals rapid decomposition across continental-scale areas dominated by human activities.

This study reveals bond interface characterization of chip-level hybrid bonding. Robust direct bonding interfaces withstand extreme environmental tests. Our innovative approach facilitates bond strength measurements in D2W bonding, offering novel methods to qualify the processes and the integrations. Nano-indentation also shows that D2W and W2W are indistinguishable in terms of bond strength, emphasizing the importance of ongoing investigations into their relationship. This breakthrough enhances the understanding of hybrid bonding, urging further exploration.