Urban stressors alter the trophic basis of secondary production in an agricultural stream

We compared the invertebrate production and stable isotope signatures of key ecosystem compartments of urban sites subjected to the input of tertiary-treated wastewater with those of upstream sites in an agricultural lowland stream. We detected a significant shift in the trophic basis of invertebrate production from upstream, natural and agricultural re- sources, to urban resources, i.e., wastewater-derived organic matter as well as autochthonous primary production based on wastewater-derived nutrients. Invertebrate production was higher at urban sites than at agricultural sites. However, the me- dian contribution of the most important secondary producer, the shredder Gammarus roeseli, to total invertebrate produc- tion was lower at urban sites (9%) than at agricultural sites (61%). The low production of G. roeseli at urban sites was associated with the absence of allochthonous coarse particulate organic matter (CPOM) habitats, rather than the loss of CPOM as a food resource. Our results suggest that contemporary urban stressors in developed countries affect secondary producers less severely than historically recorded, but still profoundly change the matter fluxes and ecosystem functioning of running waters. Restoration of the native riparian vegetation, channel naturalization, and adequate dilution of tertiary- treated wastewater may partially mitigate adverse effects on invertebrate communities and their secondary production. Resume´ : Nous comparons la production d'invertebres et les signatures d'isotopes stables de compartiments cles de l'eco- systeme dans des sites urbains soumis al'apport d'eaux usees de traitement tertiaire par comparaison a des sites d'amont dans un cours d'eau agricole de plaine. Nous detectons un changement significatif dans la base trophique de la production d'invertebres, a partir des ressources naturelles et agricoles en amont vers des ressources urbaines, c'est-a `-dire de la ma- tiere organique derivee des eaux usees, ainsi qu'une production primaire autochtone basee sur des nutriments provenant des eaux usees. La production d'invertebres est plus elevee dans les sites urbains que dans les sites agricoles. Cependant, la contribution mediane du producteur secondaire le plus important, le dechiqueteur Gammarus roeseli ,ala production to- tale des invertebres est plus basse aux sites urbains (9 %) qu'aux sites agricoles (61 %). La faible production de G. roeseli aux sites urbains est associeeal'absence d'habitats amatiere organique particulaire grossiere (CPOM) allochtone, plutot qu'ala perte de CPOM comme ressource alimentaire. Nos resultats laissent croire que les facteurs urbains actuels de stress dans les pays developpes affectent les producteurs secondaires moins severement que signaledans le passe ´, mais qu'ils modifient neanmoins profondement les flux de matiere et le fonctionnement de l'ecosysteme dans les eaux courantes. La restauration de la vegetation riveraine indigene, la naturalisation du chenal et la dilution adequate des eaux usees apresu n traitement tertiaire peuvent en partie reduire les effets negatifs sur les communautes d'invertebres et leur production secon- daire. (Traduit par la Redaction)