The effect of terrestrial herbicides on the community structure of stream periphyton

Kosinski, Robert

doi:10.1016/0143-1471(84)90097-7

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“…But other similar studies did not lead to similar conclusions, and showed no increase in chlorophyll a (Jurgensen et al 1990, Kosinski et al 1984, Krieger et al 1988). …”

Section: Discussionmentioning

confidence: 69%

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

Seguin¹,

Druart²,

Cohu

2001

Ann. Limnol. - Int. J. Lim.

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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. Effets de deux herbicides (atrazine et nicosulfuron) sur les diatomées du periphyton : approche expérimentale en méso-cosmes aquatiques lentiquesMots-clés : Ecotoxicologie, herbicides, mésocosmes aquatiques, periphyton.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 periphyton 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 periphyton. Les diatomées du periphyton 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.

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“…But other similar studies did not lead to similar conclusions, and showed no increase in chlorophyll a (Jurgensen et al 1990, Kosinski et al 1984, Krieger et al 1988). …”

Section: Discussionmentioning

confidence: 69%

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

Seguin¹,

Druart²,

Cohu

2001

Ann. Limnol. - Int. J. Lim.

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“…The experimental exposure of diatom communities to a chosen toxicant in enclosed controlled systems is then a suitable complementary approach. A large set of examples can be found in the literature with various herbicide molecules tested in either mesocosms or microcosms (Kosinski, 1984;Hamala and Kollig, 1985;Noack et al, 2003;Schmitt-Jansen and Altenburger, 2005;Mohr et al, 2008;Ricart et al, 2009;Vera et al, 2010).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Impact of the herbicide metolachlor on river periphytic diatoms: Experimental comparison of descriptors at different biological organization levels

Roubeix

Mazzella

Méchin

et al. 2011

Ann. Limnol. - Int. J. Lim.

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-A microcosm experiment was carried out in order to test the effect of the herbicide metolachlor on river periphytic diatoms and to find potential diatom bioindicators of contamination. Effects were investigated at different biological organization levels (biofilm, diatom community, population and individual levels). The colonization of glass substrates by natural biofilm in artificial streams did not vary quantitatively between control and contaminated conditions (5 and 30 mg.L x1 ). However, non-parametric multivariate analysis of variance revealed a significant difference between contaminated and control diatom communities with regard to species composition. The difference was due to the greater development of probably tolerant species in the presence of the herbicide (e.g., Planothidium frequentissimum, Planothidium lanceolatum, Amphora montana, Surirella brebissonii and Nitzschia gracilis). An increase in the occurrence of abnormal forms was observed in relation to metolachlor concentration. In particular, up to 8% of the frustules of the species Surirella angusta exhibited prominent deformities. Monospecific acute toxicity tests were then performed on two species to estimate toxicity parameters based on growth inhibition. These tests also confirmed the teratogenic effect of the herbicide on S. angusta. This study shows that low concentrations of metolachlor in natural streams may significantly alter diatom community structure and that abnormal diatom forms should be taken into account in water contamination assessment.

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“…Nous avons donc une déstructuration des peuplements : cette communauté a connu alors une pression de sélection par le toxique. En conséquence, elle devrait pré-senter une résistance supérieure vis-à-vis du polluant ou du type de polluant étu-dié, comparée à une communauté similaire n'ayant pas connu cette pression de sélection (KOSINSKI, 1984). Pour illustrer cette hypothèse, nous pouvons citer les résultats obtenus en microcosmes par STAY ef al.…”

Section: Déstructuration Sélection Et Résistance Des Communautés Algunclassified

Les herbicides inhibateurs du photosystème II, effets sur les communautés algales et leur dynamique

Bérard¹,

Pelte

2005

rseau

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Nous présentons une revue bibliographique à propos des effets des herbicides inhibiteurs du Photosystème II (PS II) sur les communautés algales. Ces herbicides sont abondamment utilisés dans les pratiques phytosanitaires. Ils sont susceptibles de contaminer les milieux aquatiques et, étant donné leur mode d'action inhibitrice de la photosynthèse, ils peuvent agir directement sur les algues. De nombreuses études ont été réalisées afin d'évaluer l'impact des contaminations par ces herbicides sur les microphytes, en particulier leur effet sur la croissance et la physiologie de certaines algues (monocultures en laboratoire). D'autres études expérimentales et quelques rares in situ, ont porté sur l'impact des herbicides inhibiteurs de la photosynthèse sur la structure des peuplements algaux. Certaines tendances ont pu être ainsi dégagées quant à la sensibilité et la résistance aux herbicides des différentes espèces étudiées soit isolément, soit au sein des peuplements. Les herbicides inhibiteurs du PS II perturbent effectivement la structure des peuplements phytoplanctoniques de façon plus ou moins marquée. L'impact des herbicides sur les algues est variable selon la structure des peuplements (liée aux successions) et les paramètres environnementaux, notamment liés à la saison. Nous devons donc développer nos connaissances à propos des interactions entre toxiques et facteurs environnementaux sur des pas de temps correspondant non seulement aux rythmes des contaminations mais aussi aux rythmes des succesions alagles, car ces interactions sont susceptibles de réduire ou d'amplifier les conséquences d'une pollution par ces toxiques dans les milieux aquatiques.The aim of this paper is to present a review about the impact of Photo system II (PS II) inhibitors on algae communities. A brief discussion of the use in agriculture, the different chemical families, the photosynthetic inhibition effect and the occurrence of these compounds in aquatics systems is followed by the presentation of the impacts these herbicides have on algae. Many studies investigate the effects of PS II inhibitors on algae growth and physiology. The response to pollutants were studied by monitoring changes in terms of different parameters : chlorophyll fluorescence induction usually increases with PS II inhibitors. Concentration of pigments decreases with PS II inhibitors, but increases sometimes with low contaminations of these toxicants (it is probably an homeostasis effect). Pigment ratio can change with herbicide exposure. Primary production (measured by 14C incorporation or dissolved O2) usually decreases with PS II inhibitors. But, the " excretion " of dissolved organic compounds may increase with PS II inhibitors. These herbicides may alter or change cell morphology of algae. In consequence algae growth is inhibited by PS II inhibitors exposure. But growth inhibition varies, depending on each species' (and strain) sensibility or resistance to each herbicide. By this way, PS II inhibitors can affect the algae community structure. In consequence, ...

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The effect of terrestrial herbicides on the community structure of stream periphyton

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

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

Impact of the herbicide metolachlor on river periphytic diatoms: Experimental comparison of descriptors at different biological organization levels

Les herbicides inhibateurs du photosystème II, effets sur les communautés algales et leur dynamique

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