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The role of sewage in a large river food web

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Abstract:

We evaluated the role of sewage as a resource for the littoral food web of the fluvial St. Lawrence River near Montreal, Quebec. Stable isotope analysis indicated that macroinvertebrate primary consumers were feeding on local epiphytic production at sites outside the sewage plume, but shifts in δ15N of primary and secondary consumers revealed a substantial uptake of sewage-derived resources within the plume, up to 10 km from the outfall. Daily secondary production of macroinvertebrates was 1.8- to 4.1-fold higher at sewage-enriched sites, and the fraction of this production attributable to larval Chironomidae increased from 46% (outside the plume) to 85% (at sewage-enriched sites). Sewage enrichment also stimulated increases in daily fish production based on algivory-detritivory (1.3- to 4.4-fold), invertivory (1.7- to 10-fold), and piscivory (11- to 73-fold). We estimate a daily flux of 13 tonnes of sewage-derived particulate matter, 184 kg of total nitrogen, and 13 kg of total phosphorus into the food web over 1.2 km2 of the littoral zone within 10 km of the outfall. These values represent no more than a few percent of the total daily discharge of sewage-derived resources but were sufficient to support an overall fivefold increase in secondary production relative to sites outside the plume.

Nous avons évalué le rôle des égouts comme ressource dans le réseau alimentaire littoral du tronçon fluvial du Saint-Laurent, près de Montréal, Québec. Une analyse des isotopes stables révèle que les consommateurs primaires parmi les macroinvertébrés se nourrissent de la production locale des épiphytes aux sites en dehors du panache des égouts; toutefois, dans le panache, des changements de δ15N chez les consommateurs primaires et secondaires indiquent qu'il y a une ingestion importante de ressources provenant des égouts, jusqu'à 10 km en aval du déchargement. La production secondaire journalière des macroinvertébrés est de 1,8 à 4,1 fois plus élevée aux sites enrichis par les égouts et la proportion de la production attribuable aux larves de chironomidés augmente de 46 % (hors du panache) à 85 % (aux sites enrichis par les égouts). L'enrichissement par les égouts entraîne aussi une augmentation de la production journalière de poissons en conséquence de la consommation d'algues et de détritus (augmentation de 1,3 à 4,4 fois) d'invertébrés (1,7 à 10 fois) et de poissons (11 à 73 fois). Nous estimons à 13 tonnes le flux quotidien de matière particulaire provenant des égouts qui entre dans le réseau alimentaire dans les 1,2 km2 de la zone littorale qui s'étend sur les 10 km en aval de la décharge; l'azote total représente 184 kg et le phosphore total 13 kg. Ces valeurs ne représentent qu'un faible pourcentage du déversement quotidien total de ressources provenant des égouts, mais elles sont suffisamment élevées pour expliquer un accroissement général de l'ordre de 500 % de la production secondaire, par comparaison aux sites situés hors du panache de déversement.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2003-11-01

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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