Nutrients and fine particulate matter released from sea bass (Dicentrarchus labrax) farming

¹ Hellenic Centre for Marine Research, PO Box 2214, 71003 Heraklion, Crete, Greece
² Marine Ecology Laboratory, Department of Biology, University of Crete, PO Box 2208, 71409 Heraklion, Crete, Greece

Corresponding author: tsapakis@her.hcmr.gr

Received: 23 March 2005
Accepted: 24 January 2006

Abstract

Mass budget of the sea bass (Dicentrarchus labrax) farming losses was examined. Experiments were carried out in April, September and November 2001 in tanks of 8.5 m³ containing sea bass of 1, 31 and 53 g, respectively. Samples were taken at the input and discharge points of the tank at hourly intervals over 24 h. They were later analysed for nutrient concentration, as well as particulate organic carbon and nitrogen, chlorophyll a (Chl a) and total bacterial abundance. Despite the high water supply (exchange rate: 50% h⁻¹), NH₄ concentration was significantly higher in discharge water than in input water in all three experiments independent of fish size. The same was found to hold true for PO₄ for part of the day (April, November) or for the entire day (September). NO₃ and SiO₂ ions did not show any differences during April. Particulate organic carbon (POC) and nitrogen (PON) were higher in the discharge water in all seasons. Chl a concentration was higher in the discharge water during the entire day in September whereas bacteria presented higher counts in the output water only during part of the day in April. It was found that 5−7% of the nitrogen supplied is released into the water column as fine particulate material in the form of PON and 21−29% as NH₄. A small proportion (13−16%) of supplied phosphorus (P) was released as PO₄. The results provided in the present paper are useful in assessing environmental changes in water quality in the vicinity of fish farms in the Mediterranean.

Résumé

Le budget des rejets d'une pisciculture du bar (Dicentrarchus labrax) a été examiné. Trois expériences ont été effectuées en avril, septembre et novembre 2001 dans des bassins de 8,5 m³ contenant des alevins de bar de 1, 31 et 53 g respectivement. Des échantillons d'eau, pris à l'entrée et à la sortie d'eau toutes les heures, durant 24 h, ont été analysés pour mesurer les concentrations en nutriments, en chlorophylle a, et en carbone et azote organiques particulaires, ainsi que les bactéries. Malgré un fort taux de renouvellement de l'eau des bassins (taux d'échange : 50 % h⁻¹), la concentration en NH₄ a été significativement plus élevée en sortie, pour les trois expériences, c'est-à-dire indépendamment de la taille des alevins. Le même résultat a été trouvé pour les phosphates pour une partie de la journée (avril, novembre) ou pour la journée entière (septembre). En avril, aucune différence n'a été observée pour les concentrations en nitrates et silicates entre l'entrée et la sortie. Les concentrations de carbone organique particulaire (POC) et azote organique particulaire (PON) étaient plus élevées à la sortie d'eau pendant toutes les expériences. La concentration de chlorophylle a était plus élevée à la sortie d' eau pendant la journée entière en septembre et celle des bactéries seulement pendant une partie de la journée en avril. Les résultats de cette étude sont utiles pour évaluer les changements de la qualité de l'eau à proximité des piscicultures en Méditerranée.