Effects of petroleum releases on bacterial numbers and microheterotrophic activity in the water and sediment of an arctic marine ecosystem

摘要

The effects of petroleum slick and chemically dispersed petroleum on bacterial numbers and microheterotrophic activity (uptake of glutamic acid by heterotrophic microorganisms) were monitored in the water column and sediments of selected bays at Cape Hatt, Northwest Territories. Observations were made between 1980 and 1983 as a component study of the Baffin Island Oil Spill (BIOS) Project. These data were augmented by measurements of chlorophyll a, particulate and dissolved organic carbon and inorganic nutrients in the water column, while total organic carbon (TOC) was measured in the sediments in some years. à Cape Hatt, T.N.-O., certaines baies ont été choisies pour y mesurer les effets produits par une nappe de pétrole ou du pétrole dispersé chimiquement, sur le nombre de bactéries et l'activité microhétérotrophe (incorporation de l'acide glutamique par les microorganismes), dans la colonne d'eau et les sédiments. Les observations ont été faites entre 1980 et 1983 dans le cadre d'une des études constituantes du projet BIOS (Baffin Island Oil Spill). Les données ont été complétées par des mesures de la chlorophylle a, du carbone organique dissout et particulaire et d'éléments nutritifs inorganiques dans la colonne d'eau. Certaines années, on a aussi mesuré le carbone organique total (TOC) dans les sédiments. Deux déversements ont eu lieu en 1981. La première fois, le pétrole sans dispersant s'est déplacé à la surface de la baie expérimentale 11 pour se fixer aux sédiments de la zone intertidale à marée basse. Aucun effet significatif n'a pu être observé au niveau des paramètres chimiques ou microbiologiques mesurés en 1981 ou 1982. Lors du deuxième déversement en 1981, le courant a transporté le mélange de pétrole et de dispersant à travers les eaux des baies expérimentales 9 et 10 et plus loin dans le chenal. Des mesures du Vmax (vélocité maximum) d'incorporation de l'acide glutamique, faites à partir d'échantillons d'eau prélevés dans ces baies durant le déversement, ont révélé une diminution temporaire du Vmax par rapport à celui mesuré dans la baie de contr?le 7. Le nombre de bactéries, ainsi que les paramètres mesurés dans les sédiments des baies expérimentales 9 et 10 après le déversement, n'ont pas varié. Des expériences effectuées in vitro sur des échantillons d'eau, ont montré qu'un mélange de pétrole et de dispersant ou le dispersant seul, réduisaient davantage le Vmax d'incorporation de l'acide glutamique que le pétrole seul. Une analyse de variance baie-année effectuée sur les données de 1981 et 1982 a démontré que le TOC et le nombre de bactéries ont augmenté par rapport à l'année 1981 dans les sédiments de la baie expérimentale 9 alors que le Vmax d'incorporation de l'acide glutamique est demeuré constant. Dans la baie de contr?le 7 et dans la baie expérimentale 11, tous les paramètres, sauf le TOC dans la baie 11, ont diminué comparativement à l'année 1981. En 1983, les tendances dans les sédiments de la baie 9 étaient semblables à celles observées dans la baie 7. Entre 1981 et 1983, on a pu observer que le pétrole, échoué sur la zone intertidale de la baie expérimentale 11 en 1981, pénétrait les sédiments de la zone infratidale et formait un gradient décroissant de concentrations de pétrole de la c?te vers le large. Dans la baie expérimentale 11, le TOC s'est accru entre 1982 et 1983. L'activité microhétérotrophe y est demeurée constante bien qu'elle ait diminué dans les baies 9 et 7. Le nombre de bactéries a augmenté dans la baie 11 mais a diminué dans les baies 9 et 7. Il a été conclu que les variations enregistrées en 1982 dans la baie 9 et en 1983 dans la baie 11 résultaient de perturbations causées par la présence du pétrole. Les effets néfastes pour la macrofaune et la flore benthiques ont accru la quantité de détritus, donc le TOC dans les sédiments, entra?nant ainsi des variations dans le nombre de bactéries et l'activité microhétérotrophe