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Reservoir creation often leads to a 'trophic upsurge' of nutrients that may affect communities living near impoundments. We determined the duration of the nutrient upsurge and associated changes in plankton in a study of a new reservoir (Lake 979; L979) in northwestern Ontario that included 2 years pre-impoundment, 16 years of impoundment, and 2 years postimpoundment. Secondarily, we determined allochthonous versus autochthonous carbon (C) use by zooplankton with reservoir development. For the first 6-14 years of impoundment, mean concentrations of total phosphorus (TP), total nitrogen (TN), and dissolved organic carbon increased 3.6, 2.4, and 1.7 times above pre-impoundment levels, respectively, decreasing thereafter. L979 shifted from a net sink to a source of TP and TN for the first 6 years of impoundment. Mean annual biomasses of bacteria, phytoplankton, and zooplankton increased 4.6,17, and 32.6 times above pre-impoundment levels, respectively, with associated changes in community composition. Bacteria and phytoplankton returned to pre-impoundment levels within 4 and 10 years, respectively, but zooplankton densities remained elevated even after 18 years. Changes in [[delta].sup.13]C suggested that postim poundment zooplankton biomass was not supported predominantly by allochthonous C. La creation d'un reservoir entraine souvent une<< flambee trophique >>de nutriments qui peut avoir une incidence sur les communautes vivant pres des ouvrages de retenue. Nous avons determine la duree de la flambee de nutriments et de changements associes dans le plancton dans le cadre de l'etude d'un nouveau reservoir (lac 979; L979) dans le Nord-Ouest de l'Ontario, portant sur 2 annees avant, 16 annees durant, et 2 annees apres la retenue des eaux. En deuxieme lieu, nous avons determine l'utilisation de carbone (C) allochtone et autochtone par le zooplancton selon l'etat du reservoir. Pour les 6 a 14 premieres annees de retenue, les concentrations moyennes de phosphore total (TP), d'azote total (TN), et de carbone organique dissous sont passees, respectivement, a 3,6,2,4, et 1,7 fois les concentrations pre-retenue, pour diminuer par la suite. De puits net, le reservoir L979 est devenu une source en ce qui concerne le TP et le TN pour les 6 premieres annees de retenue. Les biomasses annuelles moyennes de bacteries, de phytoplancton, et de zooplancton sont passees, respectivement, a 4,6,17, et 32,6 fois les valeurs pre-retenue, avec les modifications en decoulant a la composition des communautes. Les bacteries et le phytoplancton etaient retournes a leurs niveaux pre-retenue apres 4 et 10 ans, respectivement, mais les densites de zooplancton demeuraient elevees apres 18 ans. Les modifications du [[delta].sup.13]C donnent a penser que la biomasse de zooplancton apres la retenue n'etait pas supportee principalement par du C allochtone. [Traduit par la Redaction], Introduction Many water bodies have been affected by the construction of dams and reservoirs for hydropower generation, flood protection, irrigation, water supply, and recreation. Globally, there are over 56 000 [...]

We analyzed changes in the condition, early growth, and resource use of lake trout (Salvelinus namaycush) from a Boreal Shield lake in response to an experimental aquaculture operation. Annual small-scale commercial production of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) resulted in increased lake trout body condition during aquaculture operations, which was positively related to minnow catch per unit effort (CPUE). Incremental increases in growth led to larger lake trout following aquaculture. While the littoral energy assimilated by lake trout did not change linearly from 2002 to 2009, we observed a shift towards littoral energy use in the last year of aquaculture and for 2 years after the experiment, coincident with low densities of Mysis diluviana. Lake trout trophic position declined from 2002 to 2009, suggesting increased foraging on secondary versus tertiary consumers. Minnow and slimy sculpin (Cottus cognatus) CPUE increased by 5.2- and 5.5-fold, respectively, and Mysis diluviana densities decreased by 93%. Changes observed in the experimental lake were much greater than those observed in a nearby reference lake. Our results suggest that moderate nutrient enrichment from aquaculture may benefit lake trout in oligotrophic Boreal Shield lakes. Nous avons analyse les changements de l'embonpoint, de la croissance precoce et de l'utilisation de ressources des touladis (Salvelinus namaycush) d'un lac du Bouclier boreal en reaction a une exploitation aquacole experimentale. La production commerciale annuelle a petite echelle de truites arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) s'est traduite par une augmentation de l'embonpoint des touladis durant les activites d'aquaculture, qui etait positivement reliee a la captures par unite d'effort (CPUE) de menes. Des augmentations graduelles de la croissance se sont traduites par des touladis plus gros apres les activites aquacoles. Si l'energie littorale assimilee par les touladis n'a pas change lineairement de 2002 a 2009, nous avons observe un changement vers l'utilisation d'energie littorale durant la derniere annee d'aquaculture et pour 2 ans suivant l'experience, qui coincide avec de faibles densites de Mysis diluviana. La position trophique des touladis a baisse de 2002 a 2009, ce qui indiquerait une augmentation des consommateurs secondaires par rapport aux consommateurs tertiaires dans leur alimentation. Les CPUE de menes et de chabots visqueux (Cottus cognatus) ont ete multipliees par 5,2 et 5,5, respectivement, et les densites de Mysis diluviana ont connu une baisse de 93 %. Les changements observes dans le lac experimental etaient beaucoup plus importants que ceux observes dans un lac de reference situe a proximite. Nos resultats portent a croire qu'un enrichissement modere en nutriments provenant de l'aquaculture peut etre benefique pour les touladis dans des lacs oligotrophes du Bouclier boreal. [Traduit par la Redaction], Introduction Aquaculture has expanded rapidly and is the world's fastest growing food-production technology (Anderson et al. 2017). Freshwater caged aquaculture is expected to be a growing contributor to fish production; [...]

There is hope that increased development of aquaculture will help meet future global needs for protein. The growth of the freshwater aquaculture industry in Canada, however, has been hampered by insufficient information on environmental impacts. We examined the effects of an experimental cage aquaculture operation for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) on planktonic Crustacea and rotifers using 6 years of precage and 7 years of postcage data. Following the initiation of aquaculture, total crustacean and rotifer biomass, egg production, and depth distributions did not change significantly when compared with data from three nearby unimpacted lakes. We found statistically detectable increases in densities of Bosmina cf. longirostris and Diacyclops thomasi and an overall change in crustacean zooplankton community structure using correspondence analysis. The response of zooplankton was less than we expected because comparatively large changes were observed in phytoplankton biomass, hypolimnetic [O.sub.2], and densities of invertebrate (Mysis diluviana) and fish predators. Our study emphasizes the need to monitor multiple variables when assessing the ecosystem impacts of potential stressors such as aquaculture. Resume: On espere qu'une augmentation du developpement de l'aquaculture aidera a combler les besoins globaux futurs de proteines. Cependant, la croissance de l'industrie de l'aquaculture en eau douce au Canada est entravee par le manque d'information sur les impacts environnementaux. Nous examinons les effets d'une operation experimentale d'aquaculture de truites arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) en cages sur les crustaces et les rotiferes planctoniques a l'etude de 6 ans de donnees avant l'introduction des cages et de 7 ans apres leur installation. Apres le debut de l'aquaculture, la biomasse totale des crustaces et des rotiferes, leur production d'oeufs et leur repartition en profondeur n'ont pas change significativement par comparaison aux donnees provenant de trois lacs adjacents non affectes. Il y a eu des augmentations statistiquement decelables de densite de Bosmina cf. longirostris et de Diacyclops thomasi et une modification globale de la structure de la communaute de zooplancton d'apres une analyse des correspondances. La reponse du zooplancton a ete moins importante que prevu puisque des modifications comparativement grandes se sont produites dans la biomasse du phytoplancton, l'[O.sub.2] hypolimnetique, ainsi que dans les densites des invertebres (Mysis diluviana) et des poissons predateurs. Notre etude souligne la necessite de surveiller plusieurs variables pour evaluer les impacts sur l'ecosysteme de facteurs potentiels de stress, tels que l'aquaculture. [Traduit par la Redaction], Introduction Although global demand for protein from fish is increasing, commercial catches from many wild fish stocks are stable or declining (Food and Agriculture Organization of the United Nations 2009). [...]

An experimental finfish aquaculture farm was operated in a small lake at the Experimental Lakes Area in northwestern Ontario, Canada. In this study, we used the distinct and enriched carbon and nitrogen isotope ratios ([delta][.sup.13]C and [delta][.sup.15]N) of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) feed and waste to determine whether the operation provided a novel source of energy for native biota. For 1 year prior to and for 3 years during the cage culture, we collected littoral, pelagic, and profundal invertebrates and minnows from the experimental and reference lakes. In both the second and third years of aquaculture, there was a significant increase in [delta][.sup.15]N of all organisms sampled in the experimental lake; mean [delta][.sup.15]N values of littoral, pelagic, and profundal invertebrates and minnows shifted towards the signature of the fish feed by up to 4.2[per thousand]. Significant increases in [delta][.sup.13]C of up to 2.6[per thousand] were observed in Mysis, profundal chironomids, and minnows but not in littoral invertebrates or zooplankton. Aquaculture waste became a progressively more important component of minnow diets over the course of this study. The dissolved and (or) particulate wastes of the cage operation became a novel source of energy for the native biota in this experimental lake. Resume: Une pisciculture experimentale de poissons teleosteens a ete exploitee dans un petit lac de la Region des lacs experimentaux dans le nord-ouest de l'Ontario, Canada. Dans notre etude, nous utilisons les rapports des isotopes distincts et enrichis de carbone et d'azote ([delta][.sup.13]C et [delta][.sup.15]N) dans la nourriture et les restes alimentaires de la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) afin de determiner si l'operation fournit une source nouvelle d'energie pour les organismes indigenes. Une annee avant et 3 ans annees durant la culture en cage, nous avons preleve des invertebres des zones littorale, pelagique et profonde, ainsi que des cyprins dans le lac experimental et le lac temoin. A la fois durant la seconde et la troisieme annee d'operation de l'aquaculture, il y a eu un accroissement significatif de [delta][.sup.15]N chez tous les organismes preleves dans le lac experimental; les valeurs moyennes de [delta][.sup.15]N des invertebres des zones littorale, pelagique et profonde et des poissons se sont rapprochees de la signature de la nourriture des poissons de jusqu'a 4,2[per thousand]. Des augmentations significatives de [delta][.sup.13]C de jusqu'a 2,6[per thousand] ont ete observees chez Mysis, les chironomides de la zone profonde et les cyprins, mais non chez les invertebres littoraux, ni le zooplancton. Les dechets d'aquaculture sont devenus une composante progressivement plus importante du regime alimentaire des cyprins au cours de notre etude. Les restes alimentaires dissous et (ou) particulaires de la pisciculture en cage ont fourni une source nouvelle d'energie pour les organismes indigenes de ce lac experimental. [Traduit par la Redaction], Introduction In Canadian freshwaters, open-pen finfish production is in its infancy compared with its marine counterpart. However, many of the environmental issues associated with marine aquaculture are also a concern [...]

Methyl mercury (MeHg) concentrations in zooplankton were compared from four experimental reservoirs at the Experimental Lakes Area in northwestern Ontario, Canada, to test the hypothesis that increases in concentrations of MeHg in zooplankton would be proportional to C availability. The experimental reservoirs included three upland reservoirs flooded between 1999 and 2003 that differed in amounts of flooded organic terrestrial C (high, medium, and low C) and an experimental reservoir created over a wetland--peatland complex in 1993. After flooding, MeHg in zooplankton increased from 500 ng*g dry [weight.sup.-1] in all reservoirs. In the first two years of flooding, MeHg in zooplankton was not correlated with amounts of flooded C, but the rates of decline in mean annual concentrations were negatively correlated with the amount of C stored in flooded catchments. Concentrations of MeHg in zooplankton were highly correlated with MeHg concentrations in unfiltered water, with reductions in bioaccumulation associated with increases in dissolved organic C and decreases in pH. Overall, our results suggest that reservoir designs that minimize the amount of flooded terrestrial C should result in shorter periods of elevated MeHg in the food web. Resume: Nous avons compare les concentrations de methylmercure (MeHg) du zooplancton dans quatre reservoirs experimentaux dans la Region des lacs experimentaux dans le nord-ouest de l'Ontario, Canada, afin de verifier l'hypothese selon laquelle l'augmentation des concentrations de MeHg dans le zooplancton est proportionnelle a la disponibilite du C. Les reservoirs experimentaux consistaient en trois reservoirs sur des terres hautes mis en eau entre 1999 et 2003 qui differaient par la quantite de C organique terrestre obtenue de l'inondation (C faible, moyen et eleve) et un reservoir experimental etabli sur un complexe de terres humides--tourbieres en 1993. Apres la mise en eau, le MeHg dans le zooplancton a augmente de 500 ng*g de masse [seche.sup.-1] dans l'ensemble des reservoirs. Durant les deux premieres annees d'inondation, il n'y a pas de correlation entre le MeHg dans le zooplancton et les quantites de C obtenues par inondation, mais les taux de declin des concentrations moyennes annuelles sont en correlation negative avec la quantite de C accumulee dans les bassins versants inondes. Les concentrations de MeHg dans le zooplancton sont en forte correlation avec les concentrations de MeHg dans l'eau non filtree et avec des reductions de bioconcentration associees aux augmentations de C organique dissous et aux diminutions de pH. Globalement, nos resultats laissent croire que les conceptions de reservoirs qui minimisent la quantite de C terrestre libere par l'inondation devraient resulter en des periodes plus courtes d'augmentation du MeHg dans le reseau alimentaire. [Traduit par la Redaction], Introduction Flooding following the creation of new reservoirs stimulates the decomposition of inundated terrestrial organic matter, which in turn stimulates the activity of bacteria that convert inorganic Hg to methyl [...]

Anthropogenic stressors are the current drivers of loss of global biodiversity and deterioration of ecosystem function (e.g., primary production). However, it is debatable whether human stressors or associated changes in biodiversity better predict the impairment of ecosystem function. Variation in plankton communities during a whole-lake experiment (Lake 302S, Experimental Lakes Area, Canada) was examined to test whether the stressor treatment effect or subsequent stressor-independent variation in species richness best explained interannual variation in aggregate functional properties, such as productivity or net total biomass. Although significant 'biodiversity--ecosystem function' relationships were detected, these correlations were confounded by the negative effect of experimental acidification on species richness. The stressor effect was removed by plotting functional properties against the residuals from the species richness--pH regressions, which generated either negative or nonsignificant relationships. The lack of significant stressor-independent positive relationships between functional properties and species richness highlights the potential greater importance of other mediating factors, such as interactions among multiple stressors, species identity, and altered trophic interactions, at the wholeecosystem scale. Resume: Les stress anthropiques sont les causes courantes de la perte de la biodiversite globale et de la deterioration du fonctionnement des ecosystemes (par ex., de la production primaire). Il n'est pas clair, cependant, si ce sont les facteurs anthropiques de stress ou les changements de biodiversite qui leur sont associes qui predisent le mieux la deterioration du fonctionnement des ecosystemes. Nous avons examine la variation des communautes de plancton dans une experience a l'echelle d'un lac entier (lac 302S, Region des lacs experimentaux, Canada) afin de verifier si la variation interannuelle des proprietes fonctionnelles globales, telles que la productivite ou la biomasse totale nette, s'expliquent mieux par les effets du traitement de stress ou par la variation subsequente de la richesse specifique qui est independante du facteur de stress. Bien que des relations significatives << biodiversite--fonction ecosystemique >> puissent etre decelees, ces correlations sont obscurcies par l'effet negatif de l'acidification experimentale sur la richesse specifique. L'effet du facteur de stress est retire en representant sur un graphique les proprietes fonctionnelles en fonction des residus des regressions de la richesse specifique sur le pH, ce qui genere des relations negatives ou alors non significatives. L'absence de relations positives significatives independantes du facteur de stress entre les proprietes fonctionnelles et la richesse specifique souligne l'importance potentiellement superieure d'autres facteurs explicatifs, tels que les interactions entre les multiples facteurs de stress, l'identite des especes et l'alteration des relations trophiques a l'echelle de l'ecosysteme entier. [Traduit par la Redaction], Introduction The impact of global loss of biodiversity on ecosystems has increasingly drawn the attention of ecologists over the past several years (Balvanera et al. 2006; Cardinale et al. 2006). [...]

Wally Johnson and Jack Vallentyne played key roles in the establishment of the Experimental Lakes Area (ELA), which comprises a research team, a set of protected lakes, and a field station, with the mandate to quantify anthropogenic impacts to lakes through whole-ecosystem manipulation and monitoring. We begin this collection of papers, celebrating four decades of aquatic research at the ELA, by reflecting on the historical relevance and scientific milestones of the ELA. The remaining papers encompass themes at the core of ELA research: long-term ecological monitoring of unimpacted reference lakes, ecosystem responses to anthropogenic stressors through whole-system experimentation, recovery of manipulated ecosystems from perturbation, and detailed mechanistic studies. Utilizing these approaches, papers in this issue examine a wide variety of anthropogenic impacts on freshwater including the ecosystem effects of climate change, recovery from lake acidification, upland and wetland flooding on methyl mercury levels in biota, endocrine-disrupting chemicals on fish populations, and freshwater aquaculture. These studies emphasize the value of long-term monitoring and experimentation at the ecosystem scale for understanding human impacts on freshwaters. Resume: Wally Johnson et Jack Vallentyne ont ete les acteurs principaux dans la mise sur pied de la Region des lacs expe rimentaux (RLE) (Experimental Lakes Area (ELA)) qui comprend une equipe de recherche, un ensemble de lacs prote ges et une station de terrain et qui a recu le mandat d'evaluer les impacts anthropiques sur ces lacs par la manipulation et la surveillance a l'echelle des ecosystemes tout entiers. Nous debutons cette serie d'articles qui marque quatre decennies de recherche aquatique a ELA par des reflexions sur la pertinence et les etapes importantes dans l'histoire d'ELA. Le reste des travaux couvre des themes de la recherche principale a ELA, soit la surveillance a long terme de lacs temoins non perturbes, les reactions de l'ecosysteme aux stress anthropiques determinees par des experiences a l'echelle de lacs entiers, le retablissement apres la perturbation chez les ecosystemes manipules et les etudes mecanistes detaillees. Utilisant ces methodologies, les travaux dans ce numero examinent une gamme etendue d'impacts anthropiques sur les eaux douces, en particulier les effets du changement climatique sur les ecosystemes, le retablissement des lacs apres l'acidification, l'effet des inondations des terres hautes et des terres humides sur les concentrations de methylmercure chez les organismes vivants, la perturbation endocrinienne chez les poissons par les produits chimiques et l'aquaculture d'eau douce. Ces etudes soulignent la valeur de la surveillance a long terme et de l'experimentation a l'echelle des ecosystemes pour la comprehension des impacts anthropiques sur les eaux douces. [Traduit par la Redaction], Introduction 'There is every reason to believe that the use of small isolated lakes for experimental purposes will immeasurably enhance our knowledge of lakes and the efficacy of specific pollution [...]

Abstract: Enriched stable mercury (Hg) isotopes were added to four 10 m diameter enclosures in Lake 239 at the Experimental Lakes Area to increase inorganic Hg loading. Our main objectives [...]