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Role of organic matter and microbial communities in mercury retention and methylation in sediments near run-of-river hydroelectric dams


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On s’attend à ce que le nombre de centrales au fil de l’eau triple au cours des prochaines décennies au Canada. On ne s’attend pas à ce que ces structures favorisent considérablement la mobilisation et le transport du mercure (Hg) et sa transformation microbienne ultérieure en méthylmercure (MeHg), une neurotoxine capable de se bioamplifier dans les réseaux trophiques jusqu’à l’homme. Pour vérifier si la construction des RE avait un effet sur le transport et la transformation du mercure, nous avons étudié les concentrations de mercure et de MeHg, les teneurs en matière organique et l’abondance et la composition de la communauté microbienne méthylante dans les sédiments d’une section de la rivière Saint-Maurice (Québec, Canada). Cette section de la rivière a été touchée par la construction de deux barrages roR et son bassin versant a été perturbé par un incendie de forêt, l’exploitation forestière et la construction de terres humides. Des concentrations plus élevées de mercure total (THg) et de MeHg ont été observées dans les sédiments de surface des sites inondés en amont des RE. Ces pics dans le THg et le MeHg ont été corrélés avec les proportions de matière organique dans les sédiments (r2 = 0,87 et 0,82, respectivement). En revanche, la proportion de MeHg, une approximation du potentiel de méthylation, s’expliquait mieux par les rapports carbone/azote, ce qui expliquait l’importance de la matière organique terrigène comme substrat labile pour la méthylation du mercure dans ce système. L’analyse métagénomique des communautés de Hg-méthylating basée sur le marqueur de gène fonctionnel de hgcA a indiqué une abondance de méthanols, de réducteurs de sulfate et de fermenteurs, suggérant que ces guildes métaboliques puissent être des methylators primaires de Hg dans ces sédiments de surface. Nous proposons que les bassins roR agissent comme des pièges pour les sédiments, la matière organique et le mercure, et que cette rétention puisse être amplifiée par d’autres perturbations du bassin versant telles que les feux de forêt et l’exploitation forestière. Les sites inondés de roR peuvent être propices à la méthylation du mercure dans les sédiments et peuvent servir de portes d’entrée pour la bioaccumulation et la bioamplification du MeHg le long des réseaux trophiques, en particulier dans les bassins versants perturbés.