Influence of tubificid worms on nutrient fluxes across water-sediment interface in fish farm settling ponds

The influence of tubificid worms on nutrient translocation from water to fish farm sediments accumulating in settling ponds was addressed under laboratory conditions. Small microcosms of 0.5 L were filled up with 35 g of sludge from a fish farm settling pond and 0.15 L of filtered settling pond water. The experimental set up consisted of one control line (no worms added), a second experimental line with 1 mg of tubificid worms·g−1 fresh sediment (550 individuals·m−2) and a third experimental line with 40 mg of tubificid worms·g−1 fresh sediment (22 000 individuals·m−2). Nutrients translocation was determined by monitoring overlaying water concentration of ammonia, nitrate and phosphate for ten days. Results showed that abundances of 550 individuals·m−2 had no significant influence on the fluxes of nutrients here considered. However, the influence of higher abundances of tubificids (22 000 individuals·m−2) was of significant extent on the translocation of nitrate and phosphate. Accordingly, bioturbation of tubificids caused 55% lower nitrate uptake by the sediment when compared to control conditions. Phosphorus released by the sediments of the control condition was ca. 90% higher than that recorded under abundances of tubificids (22 000 individuals·m−2). Results obtained allowed us to estimate that fish farm settling ponds highly colonized by tubificid worms (22 000 individuals·m−2) may contribute to decrease phosphorus discharge (in terms of soluble phosphorus) in ca. 5 g of P·ton−1 of fish produced.

Résumé

L'influence des tubificidés sur le transfert des éléments nutritifs de l'eau aux sédiments de pisciculture qui s'accumulent dans les bassins de décantation a été abordée dans des conditions de laboratoire. De petits microcosmes de 0,5 L ont été remplis avec 35 g de boues provenant de sédiments d'une ferme aquacole et 0,15 L d'eau filtrée du décanteur. Le dispositif expérimental a consisté en une ligne de contrôle (pas de vers ajoutés), une deuxième ligne expérimentale avec 1 mg de tubificidés·g-1 de sédiments frais (550 individus·m-2) et une troisième ligne expérimentale avec 40 mg de tubificidés·g-1 de sédiments frais (22 000 individus·m-2). Le transfert des nutriments a été déterminé en suivant la concentration d'ammoniac, de nitrate et de phosphate de l'eau à l'interface avec le sédiment pendant dix jours. Les résultats ont montré que l'abondance de 550 individus·m-2 n'a eu aucune influence significative sur les flux de nutriments considérés ici. Par contre, l'influence de la plus grande abondance de tubificidés (22 000 individus·m-2) était significative pour les flux de nitrate et phosphate. Ainsi, la bioturbation par les tubificidés entraîne une absorption du nitrate par les sédiments inférieure de 55 % par rapport aux conditions de contrôle. Le phosphore libéré par les sédiments dans les conditions de contrôle est environ 90 % supérieur à la quantité libérée sous une forte abondance de tubificidés (22 000 individus·m-2). Les résultats obtenus nous ont permis d'estimer que les bassins de décantation de la ferme aquacole très colonisés par les tubificidés peuvent contribuer à diminuer les rejets de phosphore (en termes de phosphore soluble) d'environ 5 g de P par tonne de poissons produits.

Uncontrolled Keywords

tubificids, phosphorus, ammonia, nitrate, fish farming, settling ponds