Return to search

Effects of thermal effluent on the diversity and distribution of benthic invertebrates in the St. Lawrence River

Temperature is a primary physical constraint on the distribution and abundance of aquatic organisms. Increasingly, human activities modify natural thermal regimes of aquatic systems, thereby altering the composition and structure of the organismal community. For decades, the Gentilly-2 Nuclear Power Plant (G2NPP) in Bécancour, QC, has discharged coolant water into the St. Lawrence River at temperatures more than 10ºC above ambient. My study aimed to quantify how the diversity, composition, and abundance of the St. Lawrence benthic macroinvertebrate community has been altered by G2NPP thermal effluent. Benthic samples were collected at sites along the thermal gradient downstream of G2NPP in May and September 2012. Environmental predictors varying with distance downstream of G2NPP (e.g., temperature, depth, flow rate) were recorded at each station. Macroinvertebrate diversity and abundance were measured for each site and analyzed in relation to local environmental variables. Taxonomic richness and abundance (density and biomass) were elevated close to the power plant, but these patterns were best explained by environmental variables such as depth and sediment type. Taxonomic evenness was reduced in the warmest sites, and this pattern was driven by a few highly tolerant taxa, including thermophilic invasive species like the Asian clam, Corbicula fluminea, which was amongst the most dominant species in terms of abundance and biomass. Despite the strong thermal gradient at G2NPP, diversity indices and characteristics of community composition primarily reflected abiotic habitat characteristics other than temperature, whereas temperature was an important predictor only for a minority of taxa, like C. fluminea. With the closure of G2NPP in December 2012, and the subsequent eradication of cold-sensitive C. fluminea, these results provide a baseline for monitoring the succession of the benthic community in future years. / La température de l'eau est une composante principale dans la distribution et l'abondance des organismes aquatiques. Aussi, l'essor des activités anthropogeniques modifient les régimes thermiques des écosystèmes aquatiques et changent par le fait même la composition et la structure des communautés d'organismes. Pendant des décennies, la centrale nucléaire Gentilly-2 (CNG-2) à Bécancour, QC, a déchargé ses eaux de refroidissment dans le Fleuve St- Laurent à des températures supérieures à 10ºC la température ambiante du cours d'eau. L'objectif de mon étude a été de quantifier les patrons de diversité, de composition, et d'abondance de la communauté benthique de macroinvertébrés du Fleuve St-Laurent affectée par l'effluent thermique de la CNG-2. Des échantillons benthiques ont été récoltés à différentes stations le long du gradient thermique en aval de la CNG-2 en mai et septembre 2012. Les variables environnementales qui variaient en fonction de la distance par rapport à la source de l'effluent thermique (e.g., température, profondeur, courant) ont été enregistrés à chaque station. La diversité et l'abondance des macroinvertébrés ont été mesurées à chaque station et analysées par rapport aux variables environnementales locales. La richesse taxonomique et l'abondance (densité et biomasse) étaient élévées près de la centrale nucléaire, mais ces observations étaient davantage liées à des variables environnementales comme la profondeur et le type de sédiments. La regularité taxonomique était réduite aux stations les plus chaudes expliquée par la présence de quelques taxa seulement tolérant aux températures élevées, dont des éspèces envahissants thermophiles comme la petite corbeille d'Asie, Corbicula fluminea, qui était parmi les plus dominantes en termes d'abondance et de biomasse. Malgré le gradient thermique prononcé à la CNG-2, les indices de diversité et les caractéristiques de la composition de la communauté benthique reflètent essentiellement l'importance de caractéristiques abiotiques de l'habitat autres que la température, une componsante importante pour une minorité d'espèces seulement, telle C. fluminea. Avec la fermature de la CNG-2 en décembre 2012, et l'éradication de C. fluminea, les resultats présentés seront une référence au cours des prochaines années quant au suivi de la succession de la communauté benthique.

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.123083
Date January 2014
CreatorsHamelin, Kayla
ContributorsAnthony Ricciardi (Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Science (Department of Biology)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically submitted theses

Page generated in 0.0078 seconds