Chironomid larvae stimulate biogeochemical and microbial processes in a riverbed covered with fine sediment - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Aquatic Sciences - Research Across Boundaries Année : 2008

Chironomid larvae stimulate biogeochemical and microbial processes in a riverbed covered with fine sediment

Les larves de Chironomes stimulent les processus biochimiques et microbiens sur des sédiments recouverts de fines particules

Résumé

The main objective of this study was to measure the invertebrate effects on biogeochemical and microbial processes depending on characteristics of the sediment habitat. We analyzed the influence of chironomid larvae at the watersediment interface impacted by three different surface sediments (with different organic matter characteristics). The influences of chironomids were measured on sediment reworking, biogeochemical processes and bacterial characteristics in infiltration sediment columns. The results showed that the chironomids exhibited similar bioturbation activities (construction and irrigation of U-shaped tubes in the upper layers of sediments) and significantly stimulated O2 uptake and percentage of active bacteria in all sediment treatments. In contrast, anaerobic processes such as NH4+ releases in interstitial water were strongly increased by chironomid in presence of organic-rich sediments whereas they had no effect on this process with organic-poor sediments. Our results indicated that influences of chironomids on biogeochemical processes in the porous media are linked to the redox conditions of the system. Moreover, when effects of chironomid larvae were are compared to those measured with tubificid worms in the same experimental conditions, we can conclude that the mode of bioturbation (sediment reworking, biogenic structures building, burrowing depth, bioirrigation) determines the impact of benthic animals on microbial activities and biogeochemical processes in the sediment.
L'objectif principal de cette étude était de déterminer si l'influence des invertébrés sur les processus biogéochimiques et microbiens était dépendantes des caractéristiques de l'habitat sédimentaire. Les effets des chironomes ont été mesurés sur le remaniement sédimentaire, les processus biogéochimiques et les caractéristiques microbiennes dans des colonnes expérimentales infiltrantes impactées par des dépôts de trois types sédiments (avec différentes caractéristiques en matière organique). Les résultats ont montré que les chironomes ont eu des activités de bioturbation similaires (construction et irrigation des tubes en U dans les couches supérieures des sédiments) et ont stimulé de manière significative l'absorption d'O2 et le pourcentage des bactéries actives avec tous les types de sédiment. En revanche, les processus anaérobies tels que le relargage de NH4+ dans l'eau interstitielle ont été fortement augmentés par les chironomes en présence des sédiments riches en matière organique tandis qu'ils n'ont eu aucun effet sur ces processus avec les sédiments peu organiques. Nos résultats indiquent que l'influence des chironomes sur les processus biogéochimiques dans les systèmes poreux est liée aux conditions redox du système. D'ailleurs, après avoir comparé les effets des larves de chironome à ceux mesurés avec des vers tubificidés dans les mêmes conditions expérimentales, nous pouvons en conclure que le mode du bioturbation (remaniement sédimentaire, construction de structures biogènes, profondeur d'enfouissement, bioirrigation) détermine l'impact des animaux benthiques sur les activités microbiennes et les processus biogéochimiques dans les sédiments.

Mots clés

Dates et versions

hal-02590777 , version 1 (15-05-2020)

Identifiants

Citer

Guillaume Nogaro, F. Mermillod Blondin, Bernard Montuelle, J.C. Boisson, J. Gibert. Chironomid larvae stimulate biogeochemical and microbial processes in a riverbed covered with fine sediment. Aquatic Sciences - Research Across Boundaries, 2008, 70 (2), pp.156-168. ⟨10.1007/s00027-007-7032-y⟩. ⟨hal-02590777⟩
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