Taxonomy and geographic distribution of potential toxic cyanobacterial strains in Morocco

Taxonomie et distribution géographique des Cyanobactéries potentiellement toxiques au Maroc

¹ Faculty of Sciences Semlalia, P. Box 2390, Department of Biology, 40000 Marrakesh, Morocco.
² Faculdade de Ciências do Porto, Departamento de Zoologia e Antropologia. Lab. Ecotoxicologia, 4050 Porto and CIMAR, Campus Agrario de Vairao, 4480 Vila do Conde, Portugal

Corresponding author: loudiki@ucam.ac.ma

Abstract

In Morocco, poisoning events of fish, aquatic birds and livestock have been observed in some reservoirs and shallow lakes. In all cases, the reasons for animal mortality reasons have not been confirmed and the toxic cyanobacteria strains that were abundant in these water bodies have been suggested as their cause. Since 1994, the authors started taxonomic, ecological and toxicological studies by collecting samples from various lakes reservoirs and ponds. The results show that more than 18 out of 26 lakes reservoirs used for human water supply contained at least one species of planktonic cyanobacteria, where the genus Microcystis was dominant (Microcystis aeruginosa f. aeruginosa, M. aeruginosa f. flos-aquae, M. ichthyoblabe, M. pulverea f. delicatissima) and was associated with Oscillatoria, Planktothrix, Anabaena, Aphanizomenon, Phormidium and other genera. Taxonomic studies shows that among more than 150 cyanobacteria taxa identified in Moroccan freshwater ecosystems, 35 are potentially toxic. For several species, the toxicity of both natural blooms and isolated strains lyophilized material was confirmed by mouse bioassay and the microcystins content evaluated by the Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). A map of geographic distribution of Microcystis strains inventoried in moroccan water bodies is presented.

Résumé

Les causes exactes des cas d'intoxications de poissons, d'oiseaux aquatiques et de bétail, souvent observés dans quelques réservoirs et lacs peu profonds du Maroc, n'ont pas été définitivement établies. Les cyanobactéries qui prolifèrent régulièrement dans les plans d'eau concernés ont été cependant largement suspectés. Les études taxonomiques, écologiques et toxicologiques menées depuis 1994 sur plusieurs lacs de barrages montrent que parmi les 26 lacs utilisés pour l'approvisionnement en eau potable, 18 contiennent au moins une espèce de cyanobactérie potentiellement toxique et le genre Microcystis est largement dominant (Microcystis aeruginosa f. aeruginosa, M. aeruginosa f. flos-aquae, M. ichthyoblabe, M. pulverea f. delicatissima). Parmi 150 taxons de cyanobactéries inventoriés dans divers plans d'eau du Maroc, 35 sont répertoriés comme étant potentiellement toxiques. Pour certaines espèces, la toxicité des extraits du matériel algal lyophilisé à partir des blooms naturels ou des souches isolées a été confirmée par le test souris et les microcystines quantifiées par la technique d'analyse ELISA. Au terme de cette étude une carte de distribution géographique des souches de Microcystis potentiellement toxiques est proposée.