Sabine Hilt, Mechthild Schmitt-Jansen, Arthur Compin, Vinita Vijayaraj, Camille Courcoul, Arnaud Elger, Stéphanie Boulêtreau, Elisabeth M. Gross, Bastian H. Polst, Joséphine Leflaive, Vincent E. J. Jassey, Joey L. Allen, Jessica Ferriol, Martin Laviale, Herwig Stibor, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Leibniz Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB), Helmholtz Zentrum für Umweltforschung = Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ), Ludwig Maximilian University [Munich] (LMU), ANR-17-CE32-0013,CLIMSHIFT,Changement de régime dans des écosystèmes d'eau douce exposés à des stress combinés de température, engrais et pesticides(2017), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
International audience; Aquatic ecosystems are exposed to multiple stressors such as agricultural run-off (ARO) and climate-change related increase of temperature. We aimed to determine how ARO and the frequency of its input can affect shallow lake ecosystems through direct and indirect effects on primary producers and primary consumers, and whether warming can mitigate or reinforce the impact of ARO. We performed a set of microcosm experiments simulating ARO using a cocktail of three organic pesticides (terbuthylazine, tebuconazole, pirimicarb), copper and nitrate. Two experiments were performed to determine the direct effect of ARO on primary producers (submerged macrophytes, periphyton and phytoplankton) and on the grazing snail Lymnaea stagnalis, respectively. Three different ARO concentrations added as single doses or as multiple pulses at two different temperatures (22°C and 26°C) were applied. In a third experiment, primary producers and consumers were exposed together to allow trophic interactions. When functional groups were exposed alone, ARO had a direct positive effect on phytoplankton and a strong negative effect on L. stagnalis. When exposed together, primary producer responses were contrasting, as the negative effect of ARO on grazers led to an indirect positive effect on periphyton. Periphyton in turn exerted a strong control on phytoplankton, leading to an indirect negative effect of ARO on phytoplankton. Macrophytes showed little response to the stressors. Multiple pulse exposure increased the effect of ARO on L. stagnalis and periphyton when compared with the same quantity of ARO added as a single dose. The increase in temperature had only limited effects. Our results highlight the importance of indirect effects of stressors, here mediated by grazers and periphyton, and the frequency of the ARO input in aquatic ecosystems.