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Predicting the risk of proliferation of the benthic cyanobacterium Lyngbya wollei in the St. Lawrence River

Lévesque, D. et Cattaneo, A. et Hudon, C. et Gagnon, P. (2012). Predicting the risk of proliferation of the benthic cyanobacterium Lyngbya wollei in the St. Lawrence River. Journal canadien des sciences halieutiques et aquatiques , 69 (10). p. 1585-1595. DOI: 10.1139/f2012-087.

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Résumé

Lyngbya wollei est une cyanobactérie qui produit des toxines et forme des tapis de filaments qui prolifèrent dans des rivières, lacs et sources d’Amérique du Nord. Nous avons établi sa répartition dans un tronçon de 250 km du fleuve Saint-Laurent (SLR; Québec, Canada) afin d’élaborer des modèles prédictifs de sa présence et biomasse à la lumière de paramètres chimiques et physiques. Une étude réalisée en 2008 a révélé que L. wollei était généralement présente en aval de la confluence de petits tributaires qui irriguent des terres agricoles. L’écoulement lent d’eaux enrichies à travers une végétation submergée dense se traduisait par une diminution de la concentration d’azote inorganique dissous (DIN), alors que les concentrations de carbone organique dissous (DOC) et de phosphore total dissous (TDP) demeuraient élevées, produisant un rapport DIN :TDP faible. Selon les modèles, DOC (effet positif), TP (effet négatif) et DIN :TDP (effet négatif) sont les variables les plus importantes pour expliquer la répartition de L. wollei. La probabilité que L. wollei soit présente dans le SLR a été prédite avec exactitude dans de 72 % à 92 % des cas pour lesquels un ensemble de données indépendant était disponible. La prolifération de L. wollei, une cyanobactérie diazotrophique potentiellement hétérotrophique, est favorisée par l’enrichissement organique et un déséquilibre du rapport DIN :TDP. Sa prédominance coïncide avec une faible biomasse de macrophytes, produisant un écosystème simplifié de productivité réduite.

Lyngbya wollei is a toxin-producing cyanobacterium, forming mats of filaments that proliferate in rivers, lakes, and springs in North America. We determined its distribution over a 250 km stretch of the St. Lawrence River (SLR; Quebec, Canada) to elaborate predictive models of its presence and biomass based on chemical and physical characteristics. A 2008 survey revealed L. wollei was generally found downstream of the inflow of small tributaries draining farmlands. As enriched waters flowed slowly through dense submerged vegetation, dissolved inorganic nitrogen (DIN) concentration dropped but dissolved organic carbon (DOC) and total dissolved phosphorus (TDP) remained high, leading to a low DIN:TDP ratio. Models identified DOC (positive effect), TP (negative effect), and DIN:TDP (negative effect) as the most important variables explaining L. wollei distribution. The risk of L. wollei occurrence in the SLR was correctly forecasted in 72%–92% of all cases with an independent data set. Proliferation of L. wollei, a potentially heterotrophic, diazotrophic cyanobacterium, is favoured by organic enrichment and imbalance of DIN:TDP ratio. Its dominance coincided with low macrophyte biomass, yielding a simplified, less productive ecosystem.

Type de document: Article scientifique
Statut du texte intégral: Autre
Mots-clés libres: Lyngbya wollei, Cyanobactérie, Toxines, Biomasse, Végétation submergée, Azote inorganique dissous, Carbone organique dissous, Phosphore total dissous, Macrophytes // Lyngbya wollei, Toxin, Cyanobacterium, Biomass, Dense submerged vegetation, Dissolved inorganic nitrogen, Dissolved organic carbon, Total dissolved phosphorus, Macrophyte
Sujets: 3. Végétation, milieux humides
4. Faune > 4.1. Invertébré
Date de dépôt: 15 août 2016 15:01
Dernière modification: 06 oct. 2016 13:55
URI: http://belsp.uqtr.ca/id/eprint/379

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