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We demonstrate how contaminant exposure-response relationships can be integrated with a bioenergetics model to estimate the biological significance of sublethal exposure under fluctuating environmental conditions. The integrated bioenergetics-based stressor-response model (SRM) was evaluated by comparing observed and predicted growth of largemouth bass (Micropterus salmoides) exposed to several dieldrin concentrations and by conducting sensitivity analyses. Predictions of the SRM suggest that energetic effects of exposure of largemouth bass to ambient concentrations of dieldrin in lakes at the Rocky Mountain Arsenal National Wildlife Refuge are not biologically significant because the amount of energy lost by resident fish is small compared with variation in food consumption. Furthermore, influence of dieldrin exposure is small compared with the effects of a natural stressor like water temperature. The SRM provides a general framework for integrating laboratory-derived exposure-response relationships with ecological processes to determine the biological significance of multiple stressors in a natural environment. Comparisons of relative effects of anthropogenic and natural stressors can be used to assess potential costs and benefits of alternative ecosystem management strategies. Resume : Les auteurs demontrent comment l'integration dans un modele bioenergetique des relations entre l'exposition a un contaminant et les reactions qui s'ensuivent permet d'estimer le retentissement biologique d'une exposition subletale en presence de conditions environnementales variables. Ils ont evalue ce modele bioenergetique integre en comparant les taux de croissance observes et theoriques d'achigans a grande bouche (Micropterus salmoides) exposes a plusieurs concentrations de dieldrine et en effectuant des analyses de sensibilite. Les valeurs predites par le modele donnent a croire que, chez l'achigan a grande bouche, les effets energetiques d'une exposition a des concentrations ambiantes de dieldrine dans les lacs du Rocky Mountain Arsenal National Wildlife Refuge n'ont pas un retentissement biologique important parce que la perte d'energie subie par les poissons est faible en comparaison des fluctuations de consommation de nourriture. En outre, l'effet de l'exposition a la dieldrine est faible en comparaison de l'incidence de certains facteurs de stress naturels comme la temperature de l'eau. Le cadre general fourni par le modele permet d'integrer les relations deduites en laboratoire entre l'exposition a un contaminant et les reactions qui s'ensuivent a un processus ecologique en vue de determiner le retentissement biologique de facteurs de stress multiples dans un environnement naturel. Par comparaison de l'incidence relative de facteurs de stress anthropiques et naturels, il devient possible d'evaluer les couts et les avantages eventuels de nouvelles strategies de gestion des ecosystemes.

Evaluating biological significance of chemical exposure to fish using a bioenergetics-based stressor-response model