Effects of atrazine and nicosulfuron on periphytic diatom communities in freshwater outdoor lentic mesocosms

Effets de deux herbicides (atrazine et nicosulfuron) sur les diatomées du périphyton : approche expérimentale en mésocosmes aquatiques lentiques

¹ INRA, Laboratoire d'Ecologie Aquatique, 65 rue de Saint Brieuc, 35042 Rennes Cedex, France
² seguin@roazhon.inra.fr
³ INRA, Station d'Hydrobiologie Lacustre, 75 av. de Corzent, B.P. 511, 74203 Thonon-Les-Bains, France
⁴ Centre d'Ecologie des Systèmes Aquatiques Continentaux, UMR 5576 CNRS, Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse Cedex 04, France

Abstract

One of the agro-environmental characteristics of Brittany is the extensive use of pesticides, which leads to high concentrations of atrazine in continental water systems. Periphytic algae play a basic part in aquatic ecosystems and some of them, diatoms, are highly sensitive to environmental changes. Analyses of diatoms can thus indicate the impact of a herbicide on aquatic systems. We compared the effects of two herbicides (atrazine and nicosulfuron) on an aquatic ecosystem in 1998. This study was conducted in 15 identical ponds, each containing a holder for installing artificial substrates. The periphytic diatoms were analysed for cell density, biomass, species diversity and morphology. The general specific diversity was poor, and the diatom community was essentially dominated by Achnanthidium minutissimum. The first results showed a strong similarity between the different categories of mesocosms. Chlorophyll a concentration only seems to be affected by high herbicide concentrations.

Résumé

Le contexte agro-environnemental de Bretagne est caractérisé par l'utilisation importante de pesticides et par des concentrations parfois élevées en atrazine dans les écosystèmes aquatiques. Les algues du périphyton jouent un rôle fondamental sur le plan fonctionnel de ces écosystèmes et certaines, les diatomées, ont la particularité de présenter une forte sensibilité aux changements environnementaux. L'analyse de ce compartiment diatomique est justifiée dans le cadre d'une étude d'impacts d'herbicides en milieu aquatique. Une expérimentation visant à comparer les effets de deux herbicides (atrazine et nicosulfuron), sur un écosystème aquatique a été effectuée en 1998. Cette étude a été réalisée dans 15 mésocosmes-réplicats. Chaque mésocosme comporte un dispositif permettant la mise en place de substrats artificiels destinés à l'échantillonnage périodique du périphyton. Les diatomées du périphyton ont été analysées selon quatre critères : densité cellulaire, diversité, biomasse et morphologie. D'une manière générale on a observé une faible diversité spécifique et un peuplement largement dominé par Achnanthidium minutissimum. Les premiers résultats ont montré une forte similitude entre les différentes catégories de mésocosmes. Seule la teneur en chlorophylle a semble être affectée par les fortes teneurs en herbicides.