Experimental Assessment of the Water Quality Influence on the Phosphorus Uptake of an Invasive Aquatic Plant: Biological Responses throughout Its Phenological Stage

International audienceUnderstanding how an invasive plant can colonize a large range of environments is still a great challenge in freshwater ecology. For the first time, we assessed the relative importance of four factors on the phosphorus uptake and growth of an invasive macrophyte Elodea nuttallii (Planch.) St. John. This study provided data on its phenotypic plasticity, which is frequently suggested as an important mechanism but remains poorly investigated. The phosphorus uptake of two Elodea nuttallii subpopulations was experimentally studied under contrasting environmental conditions. Plants were sampled in the Rhine floodplain and in the Northern Vosges mountains, and then maintained in aquaria in hard (Rhine) or soft (Vosges) water. Under these conditions, we tested the influence of two trophic states (eutrophic state, 100 mu g.l(-1) P-PO43- and hypertrophic state, 300 mu g.l(-1) P-PO43-) on the P metabolism of plant subpopulations collected at three seasons (winter, spring and summer). Elodea nuttallii was able to absorb high levels of phosphorus through its shoots and enhance its phosphorus uptake, continually, after an increase of the resource availability (hypertrophic > eutrophic). The lowest efficiency in nutrient use was observed in winter, whereas the highest was recorded in spring, what revealed thus a storage strategy which can be beneficial to new shoots. This experiment provided evidence that generally, the water trophic state is the main factor governing P uptake, and the mineral status (softwater > hardwater) of the stream water is the second main factor. The phenological stage appeared to be a confounding factor to P level in water. Nonetheless, phenology played a role in P turnover in the plant. Finally, phenotypic plasticity allows both subpopulations to adapt to a changing environment

Quelques conséquences de l'introduction de deux espèces de macrophytes, Elodea canadensis Michaux et Elodea nuttallii St. John, dans les écosystèmes aquatiques continentaux : exemple de la plaine d'Alsace et des Vosges du Nord (Nord-Est de la France)

L'introduction au XIXème et XXème siècle, de deux espèces d'élodées Elodea canadensis Michaux et Elodea nuttallii St. John, dans les cours d'eau du nord-est de la France, a induit des modifications dans la composition floristique et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques. L'analyse comparative de la distribution géographique de ces deux hydrophytes dans les eaux calcaires (plaine d'Alsace) et acides (Vosges du Nord) a permis de préciser leur écologie. Après des phases successives d'expansion des deux espèces, celles-ci se sont intégrées dans les phytocénoses aquatiques. L'introduction dans les écosystèmes aquatiques d'Elodea canadensis et d'E. nuttallii a induit des phénomènes de compétition interspécifique, en faveur essentiellement d'Elodea nuttallii. Cette dernière apparaît comme l'espèce la plus compétitive dans les cours d'eau eutrophes de la plaine d'Alsace (aptitude à accumuler le phosphore, sensibilité moindre à l'azote ammoniacal). Les élodées peuvent réaliser une épuration biologique, mais provoquent, lors de leur décomposition, une eutrophisation secondaire des eaux en absence de faucardage

Quelques conséquences de l'introduction de deux espèces de macrophytes, Elodea canadensis Michaux et Elodea nuttallii St. John, dans les écosystèmes aquatiques continentaux : exemple de la plaine d'Alsace et des Vosges du Nord (Nord-Est de la France)

L'introduction au XIXème et XXème siècle, de deux espèces d'élodées Elodea canadensis Michaux et Elodea nuttallii St. John, dans les cours d'eau du nord-est de la France, a induit des modifications dans la composition floristique et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques. L'analyse comparative de la distribution géographique de ces deux hydrophytes dans les eaux calcaires (plaine d'Alsace) et acides (Vosges du Nord) a permis de préciser leur écologie. Après des phases successives d'expansion des deux espèces, celles-ci se sont intégrées dans les phytocénoses aquatiques. L'introduction dans les écosystèmes aquatiques d'Elodea canadensis et d'E. nuttallii a induit des phénomènes de compétition interspécifique, en faveur essentiellement d'Elodea nuttallii. Cette dernière apparaît comme l'espèce la plus compétitive dans les cours d'eau eutrophes de la plaine d'Alsace (aptitude à accumuler le phosphore, sensibilité moindre à l'azote ammoniacal). Les élodées peuvent réaliser une épuration biologique, mais provoquent, lors de leur décomposition, une eutrophisation secondaire des eaux en absence de faucardage