Physiological responses of natural plankton communities to ultraviolet-B radiation in Redberry Lake (Saskatchewan, Canada) Gustavo A. Ferreyra, Serge Demers, Paul del Giorgio, and Jean-Pierre Chanut Abstract: Damaging effects of ultraviolet radiation on the aquatic biota, related to anthropogenic modifications in the ozone layer, have been extensively described. However, most of the research has focused on marine environments, and information about the effects of ultraviolet radiation on saline prairie lakes of Canada is lacking. To test the deleterious effects of ultraviolet-B (UV-B) radiation on the planktonic community, two exposure experiments were performed in Redberry Lake, Saskatchewan. The responses of primary productivity, phytoplankton chlorophyll a and size, bacterial changes, and the electron transport system to natural UV-B fluxes reaching the surface of the lake were studied. No clear effects of UV-B on phytoplankton carbon assimilation and chlorophyll a were observed. However, significant responses were found for the two phytoplankton size fractions studied (0.7–2 and >2 μm), which were more related to the experimental conditions than to UV-B effects. Bacteria presented a clear decrease in cell number under the highest UV-B doses, whereas the opposite was observed for the electron transport system activity. Résumé : Les effets des radiations ultraviolets (RUV) sur les écosystèmes aquatiques ont fait l’objet de nombreuses études au cours des dernières années. Cependant, la plupart des travaux ont touché les environnements marins et l’information concernant les effets des RUV sur les lacs salés des prairies canadiennes est à peu près inexistante. Dans le but de déterminer les effets potentiels des RUV sur les communautés planctoniques de ces types de lac, deux séries expérimentales ont été effectuées dans le Lac Redberry (Saskatchewan). Les réponses au niveau de la production primaire, de la taille et la chlorophylle a phytoplanctonique, de la concentration bactérienne et de l’activité du système de transport des électrons (electron transport system) ont été étudiées sous des conditions naturelles de RUV de type B (RUV-B). Des effets peu clairs des RUV-B sur la production primaire et la biomasse du phytoplancton ont été observés. Cependant, des différences significatives ont été observées entre les deux fractions du phytoplancton étudiées (0,7–2 et >2 μm), lesquelles semblent avoir été plus reliées aux conditions imposées dans les experiences qu’aux effets des RUV-B. Le nombre de bactéries montre une diminution marquée dans les contenants soumis aux RUV-B tandis que l’activité du système de transport des électrons présente plutôt une augmentation dans ces mêmes contenants. Introduction Ozone depletion has been described to be significant in some locations of the earth (Crutzen 1992), including the Northern Hemisphere (Hofmann and Deshler 1991; Madronich 1992). The increase of anthropogenic gases in the atmosphere is thought to be responsible for the decrease in thickness of the stratospheric ozone layer, which absorbs ultraviolet-B radia- tion (UV-B; 280–320 nm). The UV-B wave band represents a small percentage of the total energy reaching the surface of the earth, but is responsible for significant photochemical effects on the aquatic environment (Frederick and Lubin 1988). Bio- logically effective levels of solar ultraviolet radiation (UVR) penetrate the water column to significant depths (Jerlov 1950). For example, in clear lake and ocean environments UV-B penetrates the water column down to 60 m (Smith and Baker 1981; Smith et al. 1992; Vincent and Roy 1993). In highly pro- ductive coastal regions of Antarctica biologically significant levels of UVR have been observed to 30 m depth (Karentz and Lutze 1990). A rapidly increasing number of studies suggest that UV-B radiation is harmful to aquatic organisms like bacterioplankton (Thomson et al. 1980; Mohering 1980; Sieracki and Sieburth 1986; Herndl et al. 1993) and phytoplankton (reducing their productivity) (Steemann Nielsen 1964; Jitts et al. 1976; Smith et al. 1980; Cullen et al. 1992). Vincent and Roy (1993) Can. J. Fish. Aquat. Sci. 54: 705–714 (1997) Received December 13, 1994. Accepted June 14, 1996. J13531 G.A. Ferreyra. 1 Département d’océanographie, Université du Québec à Rimouski, and Groupe de recherche en environnement côtier, INRS-Océanologie, 310, allée des Ursulines, Rimouski, QC G5L 3A1, Canada. S. Demers. Groupe de recherche en environnement côtier, INRS-Océanologie, 310, allée des Ursulines, Rimouski, QC G5L 3A1, and Institut Maurice-Lamontagne, ministère des Pêches et des Océans, P.O. Box 1000, Mont-Joli, QC G5H 3Z4, Canada. P. Del Giorgio. McGill University, Department of Biology, 1205, avenue Docteur Penfield, Montréal, QC H3A 1B1, Canada. J.-P. Chanut. Département d’océanographie, Université du Québec à Rimouski, 310, allée des Ursulines, Rimouski, QC G5L 3A1, Canada. 1 Author to whom all correspondence should be sent at the following (first) address: Instituto Antártico Argentino, Cerrito 1248, 1010 Capital Federal, Argentina, and Universidad Nacional de Luján, CC 221, 6700 Luján, Argentina. e-mail: postmaster@mndna.gov.ar 705 © 1997 NRC Canada