Growth and metal uptake of microalgae produced using salt groundwaters from the Bay of Bourgneuf

Croissance et accumulation des métaux chez des microalgues produites sur des eaux souterraines salées de la baie de Bourgneuf

¹ Université de Nantes, Nantes Atlantique Universités, EMI, EA 2663, ISOMer-UFR Sciences, BP 92208, 44322 Nantes Cedex 3, France
² Centre de Recherches sur les Ecosystèmes Littoraux Anthropisés, UMR 6217 CNRS-IFREMER-Université de La Rochelle, 22 avenue Michel Crépeau, 17042 La Rochelle, France

Corresponding author: sindy.gagneux@univ-nantes.fr

Received: 30 March 2006
Accepted: 5 September 2006

Abstract

The Bay of Bourgneuf, France, is a main site of shellfish production. In the marshes along the bay, oyster intensive rearing and fattening need the mass production of microalgae. Salt groundwaters, available in this region, support a large part of this production for aquaculture. Studies carried out by local authorities have brought to the fore the accumulation of lead (Pb) in several samples of algal pastes derived from cultures using salt groundwater. The aim of this study was to compare growth, nutritional value and metal (Cd, Cu, Pb and Zn) uptake of four microalgae grown in two salt groundwaters or in enriched coastal seawater. Cultures of microalgae used in aquaculture (Haslea ostrearia, Phaeodactylum tricornutum, Skeletonema costatum and Tetraselmis suecica) were realised at the laboratory under controlled experimental conditions. Results indicated that salt groundwaters provided cultures with, at least, an equal biomass and a nutritional value similar to cultures grown in enriched seawater. There was no difference regarding metal accumulation whatever the culture medium, except when S. costatum was grown in one of the salt groundwater in which case its cadmium levels were higher and could be above the French guideline level. These observations questioned on the bioavailability of metals in salt groundwaters. It also underlines the specificity of metal uptake and accumulation by microalgae.

Résumé

La baie de Bourgneuf (France) est un important site de production conchylicole. Dans les marais littoraux, la culture intensive et l'affinage d'huîtres nécessitent la production en masse de microalgues. Les eaux souterraines salées, facilement exploitables dans cette région, sont majoritairement utilisées dans la production des microalgues pour l'aquaculture en baie de Bourgneuf. Des études ont été menées sur les cultures de microalgues sur ces eaux souterraines salées et ont mis en évidence une accumulation de plomb (Pb) supérieure à la norme alimentaire en vigueur dans différents échantillons de pâte d'algue d'Haslea ostrearia issus de ces cultures. L'objectif de cette étude est de comparer la croissance, la composition biochimique globale et l'accumulation des métaux (Cd, Cu, Pb, Zn) pour quatre microalgues, utilisées en aquaculture, cultivées sur des eaux souterraines salées provenant de deux forages différents et sur un milieu enrichi à base d'eau de mer. Les cultures sont réalisées au laboratoire dans des conditions expérimentales contrôlées. Les eaux souterraines salées permettent la production de cultures d'une biomasse et d'une qualité biochimique au moins équivalentes à celles réalisées sur le milieu enrichi à base d'eau de mer. Les teneurs en métaux dans les microalgues ne sont pas différentes pour les algues cultivées sur les différents milieux, à l'exception de Skeletonema costatum qui, cultivée sur une des eaux souterraines, peut présenter des teneurs supérieures à la norme alimentaire en vigueur. Ces observations soulèvent des questions sur la biodisponibilité des métaux dans les eaux souterraines salées et soulignent la spécificité de l'accumulation des métaux dans les microalgues.