Research Paper

Ecosystems of artificial saline lakes. A case of Lake Magic in Wadi El-Rayan depression (Egypt)

Ecosystèmes de lacs salés artificiels. Le cas du lac magique dans la dépression de Wadi El-Rayan (Égypte)

¹ A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of RAS, 299011 Sevastopol, Russia
² National Institute of Oceanography and Fisheries, Cairo, Egypt

^* Corresponding author: lena_anufriieva@mail.ru, lena.anufriieva@gmail.com

Received: 17 May 2020
Accepted: 10 June 2020

Abstract

The Wadi El-Rayan is a depression in the Fayoum oasis collecting agricultural drainage water from the Fayoum. Since 1973, this drainage water formed two man-made lakes. Twenty years ago, a third lake, called Lake Magic was formed. Since this newly formed lake was not yet studied, in January of 2019 we conducted research related to its physico-chemical (ion composition, nutrients, heavy metals, etc.) and biological (phyto-, bacterio- and zooplankton) characteristics. The depth of the lake ranged from 1.5 to 9.0 m, water transparency was up to 4.0 m, and the water temperature was 13.6 °C. The average salinity was 29.1 g/l, and the salinity of drainage waters from agricultural fields was 2.9 g/l. A total of 28 phytoplankton species was identified belonging to Bacillariophyceae (eight species), Dinophyceae (three species), Cyanobacteria (seven species), Chlorophyceae (nine species) and Conjugatophyceae (one species). Chlorophyll a content varied from 14.3 to 24.2 μg/l. In zooplankton, there were three species of Ciliophora, five of Rotifera, and two Copepoda as well as Nematoda and Cirripedia larvae. Salinity in Lake Magic was much higher than in drainage waters coming in the lake. This is a result of a strong salinity increase in Lake Magic after its creation due to climate aridity, and salinity may markedly increase during the next 20 years along with the sharp changes of the lake's ecosystem.

Résumé

Le Wadi El-Rayan est une dépression dans l'oasis du Fayoum qui recueille les eaux de drainage agricole du Fayoum. Depuis 1973, ces eaux de drainage ont formé deux lacs artificiels. Il y a vingt ans, un troisième lac, appelé Lac magique, s'est formé. Comme ce lac nouvellement formé n'était pas encore étudié, nous avons mené en janvier 2019 des recherches sur ses caractéristiques physico-chimiques (composition ionique, nutriments, métaux lourds, etc.) et biologiques (phyto-, bactério- et zooplancton). La profondeur du lac variait de 1,5 à 9,0 m, la transparence de l'eau atteignait 4,0 m et la température de l'eau était de 13,6 ᵒC. La salinité moyenne était de 29,1 g/l, et la salinité des eaux de drainage des champs agricoles était de 2,9 g/l. Au total, 28 espèces de phytoplancton ont été identifiées, appartenant aux catégories suivantes : Bacillariophyceae (huit espèces), Dinophyceae (trois espèces), Cyanobactéries (sept espèces), Chlorophyceae (neuf espèces) et Conjugatophyceae (une espèce). La teneur en chlorophylle a varié de 14,3 à 24,2 μg/l. Dans le zooplancton, il y avait trois espèces de Ciliophora, cinq de Rotifera, et deux Copepoda ainsi que des larves de Nematoda et de Cirripedia. La salinité du lac magique était beaucoup plus élevée que celle des eaux de drainage provenant du lac. Ceci est le résultat d'une forte augmentation de la salinité du lac magique après sa création en raison de l'aridité du climat, et la salinité pourrait augmenter sensiblement au cours des 20 prochaines années en même temps que les changements importants de l'écosystème du lac.