Effets négatifs de pH extrêmes sur le développement embryonnaire et larvaire du brochet Esox lucius L.

Negative effects of extreme environmental pH on embryonic and larval development of the pike Esox lucius L.

¹ Institut National de la Recherche Agronomique, Laboratoire d'Ecologie Aquatique, 65 rue de Saint-Brieuc, 35042 Rennes Cedex, France.
² Physiologie Cellulaire, Université de Rennes I, Campus de Beaulieu, avenue du Général Leclerc, 35042 Rennes Cedex, France.

Résumé

Parmi les facteurs abiotiques conditionnant la survie au cours de la vie embryonnaire et larvaire des poissons, le pH semble jouer un rôle primordial. La motivation de ce travail provient d'observations sur les importantes variations de ses valeurs au printemps, l'existence de pH très acides en étangs forestiers et des mortalités importantes de brochetons au cours de la même période. L'expérimentation s'est déroulée en aquariums avec une gamme de valeurs allant de 4,5 à 10,5 unités pH. Des tests en bains, continus ou momentanés (1 heure), sont effectués. Deux stades sont étudiés : les oeufs fécondés suivis jusqu'après l'éclosion ; les alevins incubés à pH neutre suivis jusqu'à la résorption de la vésicule vitelline. Les paramètres suivants sont étudiés : survie, déroulement de l'embryogenèse, anomalies éventuelles, performances de nage. Le rythme cardiaque de l'embryon a été mesuré. Les résultats sont les suivants : - Les valeurs létales sont respectivement de 6 et 10 (alevins) et 4,5 et 10,5 (embryons). - L'action sur les oeufs est moins forte, même si une mortalité importante (46,7 %) et de faibles performances de nage pour un pH inférieur à 6 semblent hypothéquer la réussite du recrutement. La valeur de 10,5 provoque un développement déficient des quelques individus survivants. - Sur les alevins, même en bains d'une heure, la survie est faible : 42,6 % à pH 5, 29,3 % à pH 10. Le rythme cardiaque ne variait pas de façon notable entre les seuils de tolérance. Ces résultats permettent de récapituler pour une espèce largement distribuée les conditions de recrutement liées à l'acidité du milieu. Il faut noter que les hausses brutales du pH au printemps dans des plans d'eau sur substrat cristallin rendent aléatoires la réussite des empoissonnements en brochetons des premiers stades.

Abstract

The survival of fish embryos and larvae depends on many environmental factors and pH is of particular importance. The present study was investigated following the observation that, during the same period in spring, the pH was extremely basic in same ponds or very acid in forest ones, and the mortality of young pike very high. Experiments were carried out in aquariums with a range of pH from 4.5 to 10.5. Incubation at a particular value was either continuous or of short duration (1 h). Two developmental stages were studied : fertilized eggs up to hatching ; alevins followed until absorption of the yolk sac. The parameters analysed were the following : survival, development, abnormalities, swimming performance and heart rate. The following results were obtained : - The lethal pH values were 6 and 10 for alevins, 4.5 and 10.5 for unhatched embryos. The unhatched embryos were less sensitive, although a high mortality (46.7 %) and weak swimming performance at pH below 6 would reduce the success of recruitment. The few survivors at pH 10.5 showed abnormal development. - For alevins, even a short exposure of 1 hour reduced survival considerably at pH 5 (42.6 %) and pH 10 (29.3 %). There was a noticeable effect on heart rate into the tolerated pH range. These results allow a reconsideration of the conditions for recruitment of a widely distributed species according to the pH. In particular the sharp increases in pH in spring of the soft water ponds make the stocking with early stage pike much more hazardous.