Diapausing zooplankton eggs remain viable despite exposure to open-ocean ballast water exchange: evidence from in situ exposure experiments

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Abstract:

To reduce the transfer of nonindigenous species, regulations require transoceanic ships to exchange ballast with ocean water before discharging into the Great Lakes. Although ballast water exchange (BWE) is effective for live freshwater animals, laboratory experiments provide mixed results with regards to its impact on diapausing zooplankton eggs. We conducted an in situ test of the effectiveness of BWE for treating diapausing eggs in ballast sediments. Incubation chambers containing ballast sediment were placed in ballast tanks of cargo vessels transiting from North America to Europe. Each vessel had paired ballast tanks, one of which remained filled with Great Lakes water (control), while the second was exchanged with mid-ocean water. Laboratory viability tests were then conducted to compare viability of eggs recovered from sediments placed in both treatments, as well as identical sediments that remained at the laboratory in cold storage. No significant differences in egg viability were detected between treatments, but more species hatched from sediment that remained in cold storage. Results indicate that physical conditions in ballast tanks may affect egg viability, but saltwater exposure does not eliminate the risk of species introductions via diapausing eggs. Strategies that minimize sediment accumulation in ballast tanks can reduce the risk of species introductions via diapausing eggs.

Afin de réduire les transferts d’espèces non indigènes, la règlementation exige que les navires transocéaniques remplacent leur eau de ballastage avec de l’eau de mer avant de vider leurs ballasts dans les Grands Lacs. Alors que le remplacement de l’eau de ballastage (BWE) est efficace dans le cas des animaux d’eau douce vivants, les expériences de laboratoire fournissent des résultats ambigus sur son impact sur les œufs de diapause du zooplancton. Nous avons procédé à des tests in situ de l’efficacité du BWE pour le traitement des œufs en diapause dans les sédiments des ballasts. Nous avons placé des chambres d’incubation contenant des sédiments provenant des ballasts dans les réservoirs de ballastage de cargos qui transitent d’Amérique du Nord vers l’Europe. Chaque navire possédait une paire de réservoirs, l’un qui restait rempli d’eau des Grands Lacs (témoin) et l’autre dont l’eau était remplacée par de l’eau du milieu de l’océan. Des tests de viabilité en laboratoire ont permis de comparer la viabilité des œufs récupérés dans les sédiments dans chacune des conditions expérimentales, ainsi que celle d’œufs provenant de sédiments identiques gardés en laboratoire en entreposage frigorifique. Aucune différence significative n’a pu être décelée entre les divers traitements, bien qu’un plus grand nombre d’espèces ait éclos des sédiments gardés en entreposage frigorifique. Nos résultats indiquent que les conditions physiques dans les ballasts peuvent affecter la viabilité des œufs, mais que l’exposition à l’eau salée n’élimine pas le risque d’introductions au moyen d’œufs en diapause. Les stratégies qui réduisent au minimum l’accumulation de sédiments dans les ballasts peuvent diminuer le risque d’introductions d’espèces au moyen des œufs en diapause.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2010

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