Changes in methyl mercury concentrations in zooplankton from four experimental reservoirs with differing amounts of carbon in the flooded catchments

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Abstract:

Methyl mercury (MeHg) concentrations in zooplankton were compared from four experimental reservoirs at the Experimental Lakes Area in northwestern Ontario, Canada, to test the hypothesis that increases in concentrations of MeHg in zooplankton would be proportional to C availability. The experimental reservoirs included three upland reservoirs flooded between 1999 and 2003 that differed in amounts of flooded organic terrestrial C (high, medium, and low C) and an experimental reservoir created over a wetland–peatland complex in 1993. After flooding, MeHg in zooplankton increased from <100ng·g dry weight–1 in inflow source waters to >500ng·g dry weight–1 in all reservoirs. In the first two years of flooding, MeHg in zooplankton was not correlated with amounts of flooded C, but the rates of decline in mean annual concentrations were negatively correlated with the amount of C stored in flooded catchments. Concentrations of MeHg in zooplankton were highly correlated with MeHg concentrations in unfiltered water, with reductions in bioaccumulation associated with increases in dissolved organic C and decreases in pH. Overall, our results suggest that reservoir designs that minimize the amount of flooded terrestrial C should result in shorter periods of elevated MeHg in the food web.

Nous avons comparé les concentrations de méthylmercure (MeHg) du zooplancton dans quatre réservoirs expérimentaux dans la Région des lacs expérimentaux dans le nord-ouest de l’Ontario, Canada, afin de vérifier l’hypothèse selon laquelle l’augmentation des concentrations de MeHg dans le zooplancton est proportionnelle à la disponibilité du C. Les réservoirs expérimentaux consistaient en trois réservoirs sur des terres hautes mis en eau entre 1999 et 2003 qui différaient par la quantité de C organique terrestre obtenue de l’inondation (C faible, moyen et élevé) et un réservoir expérimental établi sur un complexe de terres humides–tourbières en 1993. Après la mise en eau, le MeHg dans le zooplancton a augmenté de <100 ng·g de masse sèche–1 dans les eaux d’afflux à >500 ng·g de masse sèche–1 dans l’ensemble des réservoirs. Durant les deux premières années d’inondation, il n’y a pas de corrélation entre le MeHg dans le zooplancton et les quantités de C obtenues par inondation, mais les taux de déclin des concentrations moyennes annuelles sont en corrélation négative avec la quantité de C accumulée dans les bassins versants inondés. Les concentrations de MeHg dans le zooplancton sont en forte corrélation avec les concentrations de MeHg dans l’eau non filtrée et avec des réductions de bioconcentration associées aux augmentations de C organique dissous et aux diminutions de pH. Globalement, nos résultats laissent croire que les conceptions de réservoirs qui minimisent la quantité de C terrestre libéré par l’inondation devraient résulter en des périodes plus courtes d’augmentation du MeHg dans le réseau alimentaire.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2009

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