Impacts of cotton production on the diversity and distribution of benthic macroinvertebrates in the Alibori and Sota rivers in northern Bénin

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Research Paper 04/01/2023
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Impacts of cotton production on the diversity and distribution of benthic macroinvertebrates in the Alibori and Sota rivers in northern Bénin

Zoulkanerou Orou Piami, Hotèkpo Hervé Akodogbo, Fadéby Modeste Gouissi, Rafiou Raoul Thierry Gouton, Ayodélé Shola David Darius Adje, Koudjodé Simon Abahi, Midogbo Pierre Gnohossou and Christophe Piscart
Int. J. Biosci.22( 1), 77-94, January 2023.
Certificate: IJB 2023 [Generate Certificate]

Abstract

This study carried out on two (02) streams of the Alibori river and three (03) streams of the Sota river in the cotton basin of northern Bénin aims to highlight the impact of cotton production on benthic macroinvertebrate communities. On each stream, three (03) stations (clean; moderately polluted and heavily polluted) were determined. In each station eight (08) MIB samples were collected. In situ parameters were measured while others were assayed in the laboratory. A Canonical Correspondence Analysis (CCA) was used to match the physico-chemical data with the MIB families. Diversity indices were used to determine the effects of pesticides on MIBs. The physicochemical variables revealed a significant dominance of temperature, conductivity, total ammonia and total phosphate values under the effect of agricultural pesticides. The macrofauna collected consisted of 95.15% insects, 2.23% worms, 2.03% mollusks, 0.42% hydracarans and 0.17% Crustaceans before the use of pesticides. After the use of pesticides, this macrofauna is made up of 69.70% of insects, 26.4% of worms, 2.44% of mollusks, 1.03% of crustaceans, and 0.39% of hydracarians. A high abundance of insects and hydracarans and a low abundance of molluscs, worms and crustaceans were noted before the use of pesticides than after the use of pesticides in the Beninese cotton basin. This situation is corroborated by the low abundance and taxonomic richness as well as the low values of the Shannon index and the high values of the Hilsenhoff index at the stations after the use of pesticides, especially the stations under strong agricultural disturbances.

VIEWS 192

Adandédjan D, Lalèyè P, Gourène G. 2012. Macroinvertebrates communities of a coastal lagoon in southern Benin, West Africa. International Journal of Biological and Chemical Sciences 6, 2131-2138.

Adechian S, Nasser Baco M, Akponikpe I, Imorou Toko I, Egah J, Affoukou K. 2015. Les pratiques paysannes de gestion des pesticides sur le maïs et le coton dans le bassin cotonnier du Bénin. VertigO: la revue électronique en sciences de l’environnement 15. URI: https://id.erudit.org/iderudit/1035837ar

Agagbé A A. 2008. Etude écotoxico-chimique des résidus de pesticides dans le bassin-versant de la rivière Agbado par la technique d’analyse ELISA en phase solide (PhD Thesis). Thèse d’ingénieur des travaux en aménagement et protection de l’environnement, Université d’Abomey-Calavi, Bénin.

Agbohessi PT, Imorou Toko I, Houndji A, Gillardin V, Mandiki SNM, Kestemont P. 2013. Acute toxicity of agricultural pesticides to embryo-larval and juvenile African catfish Clarias gariepinus. Archives of environmental contamination and toxicology 64, 692-700.

Agbohessi PT, Imorou Toko I, Ouédraogo A, Jauniaux T, Mandiki SNM, Kestemont P. 2015. Assessment of the health status of wild fish inhabiting a cotton basin heavily impacted by pesticides in Benin (West Africa). Science of the Total Environment 506, 567-584.

Allain S. 2001. Les schémas d’aménagement et de  gestion des eaux (SAGE): une procédure innovante de planification participative de bassin/Participative planning applied to water basins and the management of water resources. Géocarrefour 76, 199–209.

Chikou A, Agblonon-Houelome TM, Adandedjan D, Imorou Toko I, Karim IYA, Laleye AP. 2018. Structural organization of the macroinvertebrates communities of the Alibori River during the rainy season (Northern Benin). International Journal of Fisheries and Aquatic Studies 6, 285 – 291.

Dajoz R. 2000. Précis d’écologie. Dunod, Paris, France, 615 p.

Derwich E, Benaabidate L, Zian A, Sadki O, Belghity D. 2010. Caractérisation physico-chimique des eaux de la nappe alluviale du haut Sebou en aval de sa confluence avec oued Fès. LARHYSS Journal 8, 101-112.

Dimane F, Haboubi K, Hanafi I, El Himri A. 2016. Etude de la performance du dispositif de traitement des eaux usees par boues activees de la ville d’Al-Hoceima, Maroc. European Scientific Journal 12(17), 272.

Diomandé D, Bony KY, Edia OE, Konan KF, Gourène G. 2009. Diversité des Macroinvertébrés benthiques de la rivière Agnéby (Côte d’Ivoire; Afrique de l’ouest). European Journal of Scientific Research 35, 368-377.

Douny C, Zoumenou YM, Aïna M, ImorouToko I, Igout A, Guedegba L, Chabi SK, Kestemont P, Scippo M-L. 2021. Contamination of water, sediment and fish with residues of pesticides used in cotton production in Northern Benin. Archives of Environmental Contamination and Toxicology 81, 367-385.

Edia EO, Gevrey M, Ouattara A, Brosse S, Gourène G, Lek S. 2010. Patterning and predicting aquatic insect richness in four West-African coastal rivers using artificial neural networks. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems 398(6), 1-15.

Gouda A-I, Toko Imorou I, Salami S-D, Richert M, Scippo M-L, Kestemont P, Schiffers B. 2018. Pratiques phytosanitaires et niveau d’exposition aux pesticides des producteurs de coton du nord du Bénin. Cahiers Agricultures 27(6), 9 p.

Hamid C, Elwatik L, Ramchoun Y, Fath-Allah R, Ayyach A, Fathallah Z, Midaoui AE, Hbaiz EM. 2014. Étude des performances épuratoires de la technique du lagunage aéré appliquée à la station d’épuration de la ville d’Errachidia-Maroc. Afrique Science: Revue Internationale des Sciences et Technologie 10(2), 173-183.

Hammer Ø, Harper DA, Ryan PD. 2001. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia electronica 4, 9.

Hepp LU, Milesi SV, Biasi C, Restello RM. 2010. Effects of agricultural and urban impacts on macroinvertebrates assemblages in streams (Rio Grande do Sul, Brazil). Zoologia (curitiba) 27, 106-113.

Hilsenhoff WL. 1988. Rapid field assessment of organic pollution with a family-level biotic index. J. North Am. Benthol. Soc. 7, 65-68.

Houelome TMA, Adandedjan D, Chikou A, Imorou Toko I, Bonou C, Youssao I, Laleye P. 2016. Evaluation de la qualité des eaux des ruisseaux du cours moyen de la rivière Alibori par l’étude des macroinvertébrés benthiques dans le bassin cotonnier du Bénin (Afrique de l’Ouest). International Journal of Biological and Chemical Sciences 10, 2461-2476.

Imorou Toko I, Attakpa EY, Gnohossou P, Aboudou EF. 2012a. Biodiversité et structure des macroinvertébrés benthiques du bassin cotonnier béninois. Annales des Sciences Agronomiques 16, 195-212.

Imorou Toko I, Attakpa EY, Gnohossou P, Aboudou EF. 2012b. Biodiversité et structure des macroinvertébrés benthiques du bassin cotonnier béninois. Annales des Sciences Agronomiques 16, 195-212.

IBGE. 2005. Qualité physico-chimique et chimique des eaux de surface: cadre général. 16 p.

Koumassi H. 2014. Risques hydroclimatiques et vulnérabilités des écosystèmes dans le bassin versant de la Sota a l’exutoire de Couberi (PhD Thesis). Université d’Abomey Calavi, Benin, 245 p.

Le Barbé L, Alé G, Millet B, Texier H, Borel Y. 1993. Les ressources en eaux superficielles de la République du Bénin. Monographies hydrologiques ORSTOM. 543 p.

Leclerc AM. 2010. Ouvrages de protection du littoral: effets sur la morphologie des plages et sur les communautés benthiques intertidales, région de Saint-Siméon et de Bonaventure, Baie des Chaleurs (Québec, Canada) (PhD Thesis). Université du Québec à Rimouski 161 p.

Leigh C, Burford MA, Robert DT, Udy JW. 2010. Predicting  the  vulnerability  of  reservoirs  to  poor  water  quality  and  cyanobacterial  blooms. Water Res 44, 4487-4496. https://doi.org/10.1016/j.watres.2010.06.016

Major EB, Prussian A, Rinella D. 2000. 1999 Alaska Biological Monitoring and Water Quality Assessment Program Report, Environment and Natural Resources Institute, University of Alaska, Anchorage (Alaska), rédigé pour le Alaska Department of Environmental Conservation, 37 p.

Mary NJ. 2017. Les Macro-Invertébrés Benthiques des Cours d’eau de la Nouvelle-Calédonie. Guide d’identification. Version révisée 2017, DAVAR Nouvelle-Calédonie. ed, OEIL, CNRT 183 p.

McCafferty WP. 1981. Aquatic Entomology: The Fisherman’s and Ecologist’ Illustrated Guide to Insects and their Relatives, Sudbury, Massachusetts, Sciences Books International, Inc. 448 p.

Mihoub R. 2017. Essais d’interprétation des anomalies hydrogéothermales de la région de Ghardaia, Algérie. (PhD Thesis). Université des Frères Mentouri Constantine1; Algerie 4 p.

Moisan J. 2010. Guide d’identification des principaux macroinvertébrés benthiques d’eau douce du Québec, 2010: surveillance volontaire des cours d’eau peu profonds. Direction du suivi de l’état de l’environnement, ministère du Développement durable, environnement et parcs Québec 82 p.

Moisan J, Pelletier L. 2008. Guide de surveillance biologique basée sur les macroinvertébrés benthiques d’eau douce du Québec–Cours d’eau peu profonds à substrat grossier. Direction du suivi de l’état de l’environnement, ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs, Québec, Canada 86 p.

Orou Piami Z, Montecho C, Gnohossou MP, Abahi KS, Kassafa D, Adje DD. 2021. Impact des pesticides du cotonnier sur les macroinvertébrés benthiques de la rivière Sota au Nord Bénin. Afrique SCIENCE 18(5), 86-101.

Pielou EC. 1969. An introduction to mathematical ecology. Wiley-Inter-science. John Wiley & Sons, New York VIII + 286 S., 32 Abb., Preis 140 s.

Piscart C, Genoel R, Doledec S, Chauvet E, Marmonier P. 2009. Effects of intense agricultural practices on heterotrophic processes in streams. Environmental Pollution 157, 1011-1018.

Piscart C, Mermillod-Blondin F, Maazouzi C, Merigoux S, Marmonier P. 2011. Potential impact of invasive amphipods on leaf litter recycling in aquatic ecosystems. Biological Invasions 13, 2861- 2868.

R Core T. 2021. A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL https://www.R-project.org/.

Shannon СВ, Weaver W. 1963. The Mathematical Theory of Communication. Urbana (Illinois): Univ. of Illinois Press 131p.

Sundar SS. 2020. Rise of machine agency: A framework for studying the psychology of human–AI interaction (HAII). Journal of Computer-Mediated Communication 25, 74-88.

Tachet H, Richoux PH, Bournaud M, Usseglio-Polatera P. 2000. Invertébrés d’eau douce. Systématique, biologie, écologie. CNRS éditions, Paris 588 p.

Tfeil H, Mahfoudh M, Mhamed BAM, Aliyen A, Yarba L, Hmeyada AMV. 2018. Caractérisation Physico-Chimique Des Eaux De Surface Et Étude De La Diversité Ichtyologique De Quelques Zones Humides Continentales En Mauritanie 14, 1857-1881. URL:http://dx.doi.org/10.19044/esj.2018.v14n6p83

Toumi A, Reggam A, Alayat H, Houhamdi M. 2016. Caractérisation physico-chimique des eaux de l’écosystème lacustre: Cas du Lac des Oiseaux (Extrême NE-Algérien) Physico-chemical characterization of waters of the lake ecosystem: Case of Lake of Birds (Far NE-Algerian). Journal of Materials and Environmental Science 7(1), 139-147.

Waite IR, Herlihy AT, Larsen DP, Klemm DJ. 2000. Comparing strengths of geographic and nongeographic classifications of stream benthic macroinvertebrates in the Mid-Atlantic Highlands, USA. Journal of the North American Benthological Society 19, 429-441.