The response of freshwater plankton communities to temporal concurrence of agrochemical mixtures

• Autores: Ana del Arco, Gema Parra Anguita, Amy Lynn Downing
• Localización: Limnetica, ISSN 0213-8409, Vol. 42, Nº. 2, 2023, págs. 189-202
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • La respuesta de comunidades de plancton de agua dulce a la concurrencia temporal de mezclas agroquímicas
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• Resumen
  • español

    Los ecosistemas de agua dulce experimentan regularmente entradas en forma de pulsos de nutrientes y otros contaminantes como resultado de distintas aplicaciones de productos agroquímicos combinadas con eventos de escorrentía. En este estudio, evaluamos cómo responden las comunidades planctónicas a las perturbaciones repetidas y pulsadas de insecticidas y si la respuesta depende de la concurrencia temporal con los pulsos de nutrientes. Realizamos un experimento con mesocosmos para evaluar los efectos ecotoxicológicos de un insecticida de uso común (clorpirifos) y los nutrientes (nitrógeno y fósforo) en las comunidades planctónicas. Los mesocosmos (300 L) se establecieron al aire libre durante 10 semanas. El experimento consistió en 3 tratamientos: pulso de nutrientes de nitrógeno y fósforo cada dos semanas (N; considerado como control), nutrientes e insecticida pulsados simultáneamente cada dos semanas (NI), y nutrientes e insecticida pulsados en semanas alternas (N_I).

    Los pulsos de insecticida y nutrientes consistieron en 2 μg/L de clorpirifos, 560 μg/L de nitrógeno y 39,9 μg/L de fósforo.

    Se utilizaron como indicadores estructurales la abundancia de zooplancton, la estructura de la comunidad y la diversidad.

    Como indicadores funcionales se utilizaron la clorofila a y la producción del ecosistema. No se encontró ningún efecto de los tratamientos sobre la abundancia del zooplancton, mientras que la riqueza y la diversidad de Shannon fueron menores en los tratamientos con insecticida pulsado (NI y N_I) en comparación con el tratamiento de control (N). La biomasa de fitoplancton fue mayor en los tratamientos con insecticida que en los controles (N). Esta situación podría explicarse como un efecto indirecto del cambio de una comunidad dominada por cladóceros, a una dominada por copépodos y su capacidad de filtración.

    En general, la perturbación por insecticida tuvo efectos directos e indirectos en la comunidad; y, no dependió de si se pulsó de forma sincrónica o asincrónica con los nutrientes.

  • English

    Freshwater ecosystems regularly experience pulsed inputs of nutrients and other pollutants as a result of temporally variable applications of agrochemicals combined with runoff events. In this study, we evaluate how planktonic communities respond to repeated and pulsed insecticide disturbances and if the response depends on temporal concurrence with nutrient pulses. We conducted an experiment using mesocosms to assess the ecotoxicological effects of a commonly used insecticide (chlorpyrifos) and nutrients (nitrogen and phosphorus) on plankton communities. The mesocosms (300 L) were established outdoors for 10 weeks. The experiment consisted of 3 treatments: nutrient pulse of nitrogen and phosphorus every two weeks (N; considered as control), nutrients and insecticide pulsed simultaneously every two weeks (NI), and nutrients and insecticide pulsed in alternating weeks (N_I). Insecticide and nutrient pulses consisted of 2 μg/L of chlorpyrifos, 560 μg/L of nitrogen, and 39.9 μg/L of phosphorus. Zooplankton abundance, community structure, and diversity were used as structural indicators. Chlorophyll a and net production were used as functional indicators. We found no effect of the treatments on zooplankton abundance, while richness and Shannon diversity was lower in treatments with pulsed insecticide (NI and N_I) compared to control treatment (N). Phytoplankton biomass was higher in the treatments with insecticide than in the controls (N). Higher phytoplankton biomass could be explained by an indirect effect shift from a cladocera-dominated to a copepod-dominated community in response to the insecticide treatment. Overall, the insecticide disturbance had direct and indirect effects on the community and did not depend on whether insecticides were pulsed synchronously or asynchronously with nutrients.