Archived project

PhD : The impacts of hypoxia on the metabolism of northern shrimp and Greenland halibut

Updates
0 new
0
Recommendations
0 new
0
Followers
0 new
11
Reads
0 new
123

Project log

Marion Pillet
added a research item
In the deeper water layer of the estuary and Gulf of Saint-Lawrence, oxygen levels are very low all year long. It is well known that hypoxia has a wide range of effects on animal species. Northern shrimp are abundant in the deeper layer of the Laurentian channel where oxygen levels are often below 30% air saturation. In order to understand the distribution of this specie with regard to oxygen levels, we exposed males and females shrimp to a critical oxygen level test (PO2crit) that determined the level of dissolved oxygen below which they cannot maintain their standard metabolic rate. Enzymatic activity of enzymes regulating aerobiose (citrate synthase and cytochrome oxydase) and anaerobiose (catalase, superoxyde dismutase and glutathione peroxydase) will be analyzed and compared between stages of development. This will allow us to determine acclimation potential of this specie or if other factors may be taken into account to explain its distribution.
Aurélie Dupont-Prinet
added 2 research items
Greenland halibut, especially juveniles, are frequently found in severely hypoxic areas (18–25% saturation) of the St. Lawrence Estuary. We investigated the tolerance of this species to hypoxia and evaluated the consequences of low oxygen levels on metabolic capacity. At 5°C, juveniles had a higher critical oxygen threshold than adults (15 vs 11% saturation), indicating that they were less tolerant to hypoxia. Severe hypoxia (19% saturation) did not affect the juveniles’ standard metabolic rate but significantly reduced (by 55%) their maximum metabolic rate compared to normoxia. Consequently, the aerobic scope was reduced by 72% in hypoxia compared to normoxia. In juveniles, severe hypoxia increased the duration of digestive processes. The decrease in aerobic scope in hypoxia and the determination of O2crit at a saturation level close to actual field DO values strongly suggest that juveniles from the St. Lawrence Estuary are living at the edge of their metabolic capacity. Consequently, the growth and distribution of Greenland halibut could be affected if there are further declines in dissolved oxygen availability.
Marion Pillet
added 2 research items
Dans la couche d'eau profonde de l'estuaire et du Golfe du Saint-Laurent, les niveaux d'oxygène dissous sont très faibles tout au long de l'année. L'hypoxie est un phénomène connu pour avoir de nombreux impacts sur les espèces aquatiques. La crevette nordique Pandalus borealis est abondamment présente dans cette couche d'eau profonde, notamment dans le chenal Laurentien où les taux d'oxygène dissous peuvent atteindre 18 % de saturation. Pour comprendre pourquoi cette espèce est présente dans l'estuaire du Saint-Laurent malgré les très faibles taux de saturation d'oxygène, des crevettes femelles et mâles ont été exposées à différents niveaux de saturation d'oxygène pendant une semaine. Des mesures d'activité des enzymes impliquées dans le métabolisme aérobie (citrate synthase et cytochrome c oxydase), anaérobie (lactate déshydrogénase et pyruvate kinase) et dans les défenses antioxydantes (glutathion peroxydase et superoxyde dismutase) ont été réalisées dans le muscle et l'hépatopancréas des individus. Ces résultats montrent que les crevettes nordiques diminuent leurs taux métaboliques aérobie et anaérobie en hypoxie chronique, ce qui leurs permet d'économiser de l'énergie, et maintiennent des niveaux importants de défenses antioxydantes, ce qui démontre leur capacité à se protéger contre des dommages oxydatifs. Ces processus montrent que les crevettes sont résistantes à l'hypoxie chronique et explique la présence de ces organismes dans l'estuaire et le golfe du Saint-Laurent malgré les niveaux d'hypoxie qui y sont rencontrés.