First results on Microcystis ichthyoblabe Kütz. toxic bloom in the hypertrophic Oued Mellah reservoir (Morocco)

Premières données sur un bloom toxique à Microcystis ichthyoblabe Kütz. dans le lac-réservoir hypereutrophe Oued Mellah (Maroc)

¹ Faculté des Sciences et Techniques Mohammadia, Département de Biologie, Mohammadia, Maroc. E-mail : sabour.brahim@lycos.com
² Faculté des Sciences Semlalia, Département de Biologie, Laboratoire d'Algologie, B.P. 2390, 40000 Marrakech, Maroc
³ Faculté des Sciences Ben M'sik, B.P. 7955 Sidi Othmane, Département de Biologie, Laboratoire d'Ecologie et d'Environnement, Casablanca, Maroc
⁴ Faculdade de Ciências do Porto, Departamento de Zoologia e Antropologia, Lab. Ecotoxicologia, 4050 Porto and CECA-ICETA, Campus Agràrio de Vairão, 4480 Vila do Conde, Portugal

Corresponding author: loudiki@ucam.ac. ma

Abstract

The Oued Mellah reservoir (33°30' N-07°20' W) is a shallow brackish lake located 25 km North of Casablanca. A study of the phytoplankton community of this lake shows that it is affected by potentially toxic blooms of Cyanobacteria and Haptophyceae. Microcystis ichthyoblabe (first time recorded from Morocco), Anabaena aphanizomenoides, Oscillatoria chlorina (Cyanobacteria) and Prymnesium parvum (Haptophyceae) constitute the dominant phytoplankton taxa. M. ichthyoblabe starts its growth in late spring. In 1999, it formed a spectacular bloom during May-June, invading the lake with a maximal biomass of 298 mg_FW.L^-1. This proliferation coincided with high temperatures, strong luminous intensity, alkaline pH and low to undetectable contents of nitrates and orthophosphates. The toxicity of the M. ichthyoblabe bloom material was first determined by mouse bioassay. Bloom material collected during the maximal development phase has an LD₅₀ about 502 mg_DW.Kg^-1. Hepatotoxicity was confirmed by histopathological study. The total contents of microcystins determined by ELISA technique both for bloom material and the isolated strain are about 0.79 and 5.4 µg.g_DW^-1 respectively. Analysis by HPLC-PDA allows the detection of 11 variants of microcystins. The use of the microcystin-LR authentic sample showed the absence of this microcystin variant in the samples analysed.

Résumé

Le lac de barrage Oued Mellah (33°30' N-07°20'W) est un réservoir saumâtre peu profond situé à 25 Km au nord de Casablanca. L'étude du peuplement phytoplanctonique montre qu'il est le siège de développement de blooms variés de Cyanobactéries et d'Haptophycées potentiellement toxiques. Microcystis ichthyoblabe, signalée pour la première fois au Maroc, Anabaena aphanizomenoides, Oscillatoria chlorina et Prymnesium parvum sont les espèces dominantes. Selon les années, M. ichthyoblabe prolifère dès le printemps. En mai-juin 1999, cette espèce a formé un bloom spectaculaire envahissant le lac avec une biomasse maximale de 298 mg/PF.L^-1. Cette prolifération a coïncidé avec des températures relativement élevées, une forte intensité lumineuse, des pH alcalins et des teneurs faibles voir nulles en nitrates et orthophosphates. La toxicité de M. ichthyoblabe a été évaluée par le biotest souris. La DL₅₀ calculée pour un échantillon du bloom en phase de développement maximal est de 502 mg.Kg^-1. L'hépatotoxicité a été confirmée par une étude histopathologique. Les teneurs en microcystines totales, déterminées dans le bloom et la souche isolée de M. ichthyoblabe par la technique ELISA, sont faibles et respectivement de l'ordre de 0,79 et 5,4 µg.g^-1. L'analyse par chromatographie liquide à haute performance avec détecteur à barrette de diodes (HPLC-PDA) montre la présence de 11 variantes de microcystines avec absence de la microcystine-LR en comparaison avec le chromatogramme du standard.