Nutrient dynamics and primary production in the eutrophic Berre Lagoon (Mediterranean, France)

1 - The brackish Berre Lagoon is one of the largest Mediterranean coastal lagoons (155 km2). Since 1966, it has been influenced by a large freshwater discharge from a hydroelectric power plant, which has led to strong changes in the ecosystem structure and functioning. 2 - During 2005 and 2006, we monitored physico-chemical variables, primary production, nitrogen assimilation and regeneration in the water column using the dual-isotopic 15N/13C technique. 3 - Significant seasonal variations were observed for salinity, however summer values were similar to those observed in the lagoon before the power plant opened (30). Nitrate concentrations (NO3-) varied, yielding very low values in the summer to values of 220 µg N-NO3-.1-1 in winter. Ammonium (NH4-) and phosphate (PO43-) were observed in significant concentrations throughout the year (>7 µg N-NH4+.l-1 and 3 µg P-PO43-.1-1 respectively). Total chlorophyll increased slightly from February 2005 to June 2006, never exceeding 17 µg.1-1 until summer 2006, which was marked by a large accumulation of biomass (> 30 µg.1-1) maintained until the end of the year. 4 - Mean primary production rates ranged from 50 to 1 600 µgC.1-1.d-1, giving a total annual production of 507 gC.m-2.yr-1 in 2005 and 742 gC.m-2.yr-1 in 2006. This production is based on the assimilation of 15 000 and 24 000 tons of dissolved inorganic nitrogen (DIN) in 2005 and 2006 respectively (uptake rates ranging from 3 to 77 µg N-NH4-+.1-1.d-1 and from 1 to 63 µg N-NO3-.1-1.d-1). Regeneration processes were very active: 15 to 85 µg N-NH4+.1-1.d-1 were regenerated in the water column and sustained at least 60% of ammonium uptake. 5 - 95% of the measured annual primary production was regenerated production. These budgets need to 5 - be analysed with caution as biological processes are characterized by high interannual and seasonal variabilities. Regeneration processes in the water column certainly fed by other processes (acting in the sediments) are the basis of eutrophication maintenance in the Berre Lagoon

Bilan de matière de l'étang de Berre (influence des apports des tributaires et des processus de régénération dans le maintien de l'eutrophisation)

L étang de Berre est une des plus grandes lagunes méditerranéennes (155 km ). Il reçoit des apports importants en eau douce et en nutriments par une centrale hydro-électrique et par des rivières anthropisées, qui ont entraîné de profondes modifications dans la structure et le fonctionnement de l écosystème. La production annuelle est de 507 gC.m-2.an-1 et 742 gC.m-2.an-1 en 2005 et 2006 respectivement. Cette production est respectivement basée sur l assimilation annuelle de 15 000 et 24 000 tonnes d azote mine ral dissous. Les apports des tributaires subviennent entre 3 et 5% de cette demande azotée. Les processus pélagiques de régénération sont très actifs et soutiennent au moins 60% de la prise d ammonium. L eutrophisation est due à la combinaison de 3 phénomènes : 1/ des apports importants en nutriments, 2/ le stockage de ces nutriments dans la lagune et donc l accroissement des pools d azote et de phosphore et 3/ des processus de régénération très dynamiques.The brackish Berre Lagoon is one of the largest Mediterranean coastal lagoons (155 km ). It has been influenced by a large freshwater and nutrients discharges from a hydroelectric power plant (since 1966) and anthropised rivers, which have led to strong changes in the ecosystem structure and functioning. Total annual primary production was 507 gC.m-2.yr-1 and 742 gC.m-2.yr-1 in 2005 and 2006 respectively. This production was respectively based on the annual assimilation of 15 000 and 24 000 tons of dissolved inorganic nitrogen. Inputs from rivers and powerplant sustained 3% to 5% of this demand. Pelagic regeneration processes were very active and sustained at least 60% of the ammonium uptake. Eutrophication in the Berre Lagoon is due to a combination of three phenomena: 1/ large nutrients inputs, 2/ nutrients storage in the lagoon and increasing nutrients pools (because of longer time residence) and 3/ dynamic regeneration processes.AIX-MARSEILLE2-BU Sci.Luminy (130552106) / SudocSudocFranceF

Qualité de l'eau de la Durance à St Chamas - Les apports en nutriments et en matières en suspension de la centrale hydro-électrique à l'étang de Berre

L'Etang de Berre est un écosystème eutrophe qui reçoit de l'eau douce et des nutriments par deux rivières et par la Durance via la centrale hydro-électrique de Saint Chamas (SC). En intégrant les variations horaires, les échantillons journaliers nous ont permis de calculer un bilan annuel représentatif des apports en nutriments : SC apporte 1085 tonnes de N total (93 % est équi-réparti entre les formes nitrates et azote organique dissous) et 30 tonnes de P total (80 % est sous forme particulaire) sur la période Octobre 2008 à Novembre 2009. La fréquence d'échantillonnage requise pour obtenir le flux annuel en N total avec une erreur de 25 % est mensuelle. Pour le flux annuel de P total, l'erreur minimale est obtenue à partir de l'échantillonnage le plus fréquent testé (i.e. hebdomadaire) mais varie entre -30 % et +60 %. Si on compile toutes les études, on observe que les apports en nutriments à la lagune ont diminué ces 2 dernières décennies. En 2006, SC représente 50 % et 14 % des apports allochtones en N total et P total respectivement. Les sources diffuses et atmosphériques et la labilité des fractions organique dissoute et particulaire restent à préciser