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Knowl. Managt. Aquatic Ecosyst.
Number 413, 2014
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Article Number | 12 | |
Number of page(s) | 12 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/kmae/2014010 | |
Published online | 21 April 2014 |
Influence of tubificid worms on nutrient fluxes across water-sediment interface in fish farm settling ponds
L’influence des tubificidés sur les flux de nutriments à travers l’interface eau-sédiment dans les bassins de décantation d’une ferme aquacole
(1)
Department of Civil, Geological and Mining Engineering, École
Polytechnique of Montreal, 2500,
chemin de Polytechnique, Montreal, ( Quebec ) Canada
H3T 1J4
(2)
Ecole des Mines de Nantes. 4, rue Alfred Kastler, La Chantrerie, B.P. 20722, F-44307
Nantes Cedex 3,
France
(3)
GEMMA. Department of Hydraulic, Maritime and Environmental
Engineering. Universitat Politècnica de Catalunya. Barcelona Tech. c/ Jordi Girona 1-3. Building
D1, 08034
Barcelona,
Spain
⋆ Corresponding author : jaume.puigagut@upc.edu
Received: 9 July 2013
Revised: 15 January 2014
Accepted: 21 February 2014
The influence of tubificid worms on nutrient translocation from water to fish farm sediments accumulating in settling ponds was addressed under laboratory conditions. Small microcosms of 0.5 L were filled up with 35 g of sludge from a fish farm settling pond and 0.15 L of filtered settling pond water. The experimental set up consisted of one control line (no worms added), a second experimental line with 1 mg of tubificid worms·g-1 fresh sediment (550 individuals·m-2) and a third experimental line with 40 mg of tubificid worms·g-1 fresh sediment (22 000 individuals·m-2). Nutrients translocation was determined by monitoring overlaying water concentration of ammonia, nitrate and phosphate for ten days. Results showed that abundances of 550 individuals·m-2 had no significant influence on the fluxes of nutrients here considered. However, the influence of higher abundances of tubificids (22 000 individuals·m-2) was of significant extent on the translocation of nitrate and phosphate. Accordingly, bioturbation of tubificids caused 55% lower nitrate uptake by the sediment when compared to control conditions. Phosphorus released by the sediments of the control condition was ca. 90% higher than that recorded under abundances of tubificids (22 000 individuals·m-2). Results obtained allowed us to estimate that fish farm settling ponds highly colonized by tubificid worms (22 000 individuals·m-2) may contribute to decrease phosphorus discharge (in terms of soluble phosphorus) in ca. 5 g of P·ton-1 of fish produced.
Résumé
L’influence des tubificidés sur le transfert des éléments nutritifs de l’eau aux sédiments de pisciculture qui s’accumulent dans les bassins de décantation a été abordée dans des conditions de laboratoire. De petits microcosmes de 0,5 L ont été remplis avec 35 g de boues provenant de sédiments d’une ferme aquacole et 0,15 L d’eau filtrée du décanteur. Le dispositif expérimental a consisté en une ligne de contrôle (pas de vers ajoutés), une deuxième ligne expérimentale avec 1 mg de tubificidés·g-1 de sédiments frais (550 individus·m-2) et une troisième ligne expérimentale avec 40 mg de tubificidés·g-1 de sédiments frais (22 000 individus·m-2). Le transfert des nutriments a été déterminé en suivant la concentration d’ammoniac, de nitrate et de phosphate de l’eau à l’interface avec le sédiment pendant dix jours. Les résultats ont montré que l’abondance de 550 individus·m-2 n’a eu aucune influence significative sur les flux de nutriments considérés ici. Par contre, l’influence de la plus grande abondance de tubificidés (22 000 individus·m-2) était significative pour les flux de nitrate et phosphate. Ainsi, la bioturbation par les tubificidés entraîne une absorption du nitrate par les sédiments inférieure de 55 % par rapport aux conditions de contrôle. Le phosphore libéré par les sédiments dans les conditions de contrôle est environ 90 % supérieur à la quantité libérée sous une forte abondance de tubificidés (22 000 individus·m-2). Les résultats obtenus nous ont permis d’estimer que les bassins de décantation de la ferme aquacole très colonisés par les tubificidés peuvent contribuer à diminuer les rejets de phosphore (en termes de phosphore soluble) d’environ 5 g de P par tonne de poissons produits.
Key words: tubificids / phosphorus / ammonia / nitrate / fish farming / settling ponds
Mots clés : tubificidés / phosphore / ammoniac / nitrate / pisciculture / bassins de décantation
© ONEMA, 2014
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