Long-term changes in the water quality and fish community of a large boreal lake affected by rising water temperatures and nutrient-rich sewage discharges – with special emphasis on the European perch

Changements à long terme dans la qualité de l’eau et la communauté piscicole d’un grand lac boréal affecté par le réchauffement des eaux et les déversements d’effluents riches en nutriments – avec l’accent mis sur la perche

Ecological Research Institute, University of Eastern Finland, P.O. Box 111, FI-80101 Joensuu, Finland
ari.voutilainen@uef.fi

Received: 22 March 2010
Revised: 7 June 2010
Accepted: 7 June 2010

Abstract

In this study, we report the changes in the water quality and fish community of a large boreal lake (Lake Pyhäselkä, Finland) in 1975–2005, when the lake was affected first by industrial and municipal sewage discharge and then by rising water temperatures. In the 1980s, the lake’s trophic state proceeded from oligotrophic to mesotrophic, which favoured cyprinids. The increased cyprinid density strengthened the competition pressure on perch (Perca fluviatilis) reducing the growth rates of young perch. The lake’s trophic state shifted from mesotrophic back to oligotrophic in the 1990s as a result of effective treatment of sewage waters. The water temperature in Lake Pyhäselkä rose from the beginning to the end of the monitoring period. The higher temperature favoured perch. In future, the warming may benefit pikeperch (Sander lucioperca) even more than perch. This will probably affect the perch population, as pikeperch prey effectively on perch.

Résumé

Dans cette étude, nous rendons compte des changements dans la qualité des eaux et la communauté piscicole d’un grand lac boréal (Lac Pyhäselkä, Finlande) de 1975 à 2005, quand le lac a été affecté par des effluents industriels et domestiques et par le réchauffement des eaux. Dans les années 1980, le statut trophique est passé d’oligotrophique à mésotrophique, ce qui favorise les cyprinidés. La densité accrue des cyprinidés a augmenté la pression de compétition sur la perche (Perca fluviatilis) réduisant le taux de croissance des jeunes perches. Le statut trophique du lac est retourné de mésotrophique à oligotrophique dans les années 1990 suite au traitement effectif des effluents industriels et domestiques. La température des eaux du lac Pyhäselkä a augmenté du début à la fin de la période de suivi. Les températures plus fortes favorisent la perche. Dans le futur, le réchauffement devrait bénéficier plus au sandre (Sander lucioperca) qu’à la perche. Cela affectera probablement la population de perches, puisque la perche est une proie du sandre.