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Méthode technique d’analyse :
Le biomonitoring
SARL RIVE
Michel BACCHI
Plan
1. Introduction et fonctionnement général du biomonitoring.
2. Méthode indiciaire macrobenthique
3. Exemple de l’IBGN
Introduction
Fonctionnement
général
Introduction
Qu’est ce que le Biomonitoring ? = biosurveillance
Son but est de détecter d’éventuelles dégradations dans un
milieu par l’étude de l’effet de ces dégradations sur des
organismes vivants et leur écosystème .
Avec ces méthodes ont peut ainsi déterminer la qualité d’un
milieu et son degré d’altération.
« Il n'y a pas de meilleur indicateur de l'état d'une espèce ou
d'un système, qu'une espèce ou un système lui-même ».
Tingey
Introduction
Principe du biomonitoring
Repose sur l’utilisation de bio-indicateurs (lichens, mousses,
insectes, etc.) qui fournissent des informations sur l’état de leur
milieu ainsi que sur l’incidence de la cumulation des polluants sur
les organismes et écosystèmes. Ils présentent une polluo-
sensibilité particulière. Ces organismes d’étude permettent aussi
de contrôler leur répartition spatio-temporelle.
Les espèces sont caractérisées par leur biologie et leur
écologie. Elle sont donc inféodée (de façon plus ou moins
importante) à des habitats particuliers.
Les espèces sont plus ou moins sensibles aux variations de
leur milieu et à la pollution : espèces bio-indicatrices
La présence/absence de ces espèces indicatrices permet
d’évaluer la qualité du milieu suivant une liste théorique
des espèces potentiellement présentes.
Introduction
Quelques définitions caractérisant les espèces :
- Espèce euryèce / Espèce sténoèce :
- Espèce eurytope / Espèce sténotope :
Introduction
Quelques définitions caractérisant les espèces :
- Espèce euryèce : espèce capable de supporter des variations
importantes de certains facteurs écologiques (T°, pH,
compétition…)
- Espèce sténoèce : espèce incapable de supporter des variations
importantes de certains facteurs écologiques
- Espèce eurytope : espèce qui tolère une grande gamme de
conditions environnementales. (T°, salinité…)
- Espèce sténotope : espèce qui ne tolère pas une grande gamme
de conditions environnementales.
Introduction
2. cours rochefort_m_bacchi
Introduction
Techniques de biomonitoring
2 type de techniques :
- La méthode passive, qui consiste à étudier des
populations indigènes sur les sites d’études
(Exemple : étude de la contamination métallique aérienne
sur un secteur donné par étude des mousses)
Introduction
Techniques de biomonitoring
2 type de techniques :
- La méthode active : on importe des organismes sains sur un secteur
potentiellement pollué pour déterminer le degré de cette pollution
(Exemple : importation de plant de tabac sains sur une zone
potentiellement polluée par l’ozone, mise en place et
observation…)
Introduction
Techniques de biomonitoring
Ces prélèvements peuvent être :
- Invasif : destruction de l’organisme
- Non invasif : prélèvements sans lui nuire à l’organisme (sang, urine,
poils, plumes…)
On utilise régulièrement le
biomonitoring pour définir la
qualité des écosystèmes
aquatiques. Pour cela on
étudie les communautés qu’il
héberge.
Dans une région
bio-géographique donnée, des
écosystèmes présentant des
milieux similaires présentera
des peuplements similaires
(d’un point de vue biologique
et statistique.)
Introduction
Exemple d’indice pour le biomonitoring :
- Les IBD : Indice Biologique Diatomées
- les IBGN : Indice Biologique Global Normalisé
- Les IPR : Indice Poisson Rivière
- Les IBMR : Indice Biologique Macrophytique en Rivière…
Introduction
Chaque biocénose témoigne d’un ensemble de facteurs (connus ou
non), qui peuvent influencer les espèces à des échelles
différentes (de la zone biogéographique aux micro-biotopes)
Toutes variations de la biocénose (quelque soit l’échelle
considérée) à des répercutions sur les milieux et entraine des
variations qualitatives ou quantitative sur les peuplements, qui
vont eux même induire des variations sur les milieux et sur la
qualité des eaux. (proliférations alguales…)
Introduction
L’action d’un paramètre donné sur les espèces n’est pas
indépendante des valeurs que prennent les autres facteurs. (une
pollution n’influence pas seule le milieu, elle agit en synergie avec
les autres paramètres du milieu…)
Cette dynamique complexe et cette relativité incitent à beaucoup de
prudence sur la « signification » qu’il convient d’accorder aux
espèces et expliquent dans une large mesure les différences, voire
les contradictions, relevées dans les données autoécologiques
issues de la généralisation d’observations locales ou
circonstancielles.
Verneaux, 1994
Introduction
La connaissance de la structuration des communautés permet de
connaitre le niveau d’altération du milieu. Les dégradations du
milieu se traduisent par des modifications plus ou moins
prononcées des édifices biologiques qui peuvent être analysées.
Lorsque qu’un milieu est dégradé par une pollution, les populations
des espèces les plus sensibles vont être affectées et les indices
biologiques permettront de mettre ces changement en évidence.
« Les analyses biologiques sont souvent considérées comme des
compléments aux analyses physiques et physico-chimiques, or
elles sont des outils à part entière de mise en évidence de
l’altération des écosystèmes » (Verneaux, 1994)
Introduction
Les méthodes
indiciaires
macrobenthiques
Méthodes indiciaires macrobenthiques
1. Introduction : qu’est-ce qu’une méthode
a. Méthode et recherche
Une bonne méthode doit être :
- Suffisamment simple afin d’être mise en œuvre par des techniciens au
terme d’une formation spécifique de courte durée,
- Susceptible d’apporter des réponses à tous les problèmes posés,
- Suffisament générale pour être applicable à tous les types de systèmes
diversement modifiés,
- A la fois sensible, précise, juste et fidèle.!!!
b. Eléments constitutifs d’une méthode
Une méthode spécialisée ou pratique devrait comporter
obligatoirement les éléments suivants :
- Une définition de l’objectif poursuivi, du domaine d’application et de
la signification des résultats,
- Une stratégie précise et reproductible d’échantillonnage
(échantillonnage stratifié),
- Un répertoire des taxons utilisés et les références des ouvrages
permettant leur identification,
- Un protocole d’analyse des données et d’expression des résultats,
- Un répertoire des travaux fondamentaux justifiant les éléments de la
méthode.
Ce travail passe bien sûr par le développement préalable de recherches
fondamentales
Méthodes indiciaires macrobenthiques
Méthodes indiciaires macrobenthiques
Les différents indices biologiques
2. Les techniques d’échantillonnage et d’analyse
Méthode utilisée
pour les IBGN
Méthodes indiciaires macrobenthiques
3. Les appareils d’échantillonnage
Méthodes indiciaires macrobenthiques
Le Haveneau Le filet Surber
surface de 1/20° de m2
diamètre de maille 500 μm
Le carottier
Le benne Friedinger
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3. Les méthodes macrobenthiques.
Méthodes indiciaires macrobenthiques
Les méthodes des saprobies
Les méthodes de scoring
•BMWP score et ASPT Score d’Armitage
•L’Indice de Similarité des communautés de
Plafkin et al, (1989)
Les methodes avec des tables
indicielles
•Le Trent Biotic Index de Woodiwiss
•L’IBGN de Verneaux
D’autres indices pour d’autres groupes
•L’Indice Oligochètes (IOBL) de laffont
•Les indices Macrophytes
Exemple de l’IBGN
1. Présentation
IBGN : Indice Global Normalisé (norme AFNOR, 1992)
Mis au point par Jean Verneaux.
Basé sur l’étude des macro-invertébrés aquatiques (macrobenthos)
Chaque habitat présente un peuplement de base qui témoigne de son
bon état.
Les espèces sont plus ou moins sensibles aux modifications de leur
habitats (espèces indicatrices.
Suite aux relevés, il est possible de donner une note au secteur
d’étude (de 0 à 20)
Exemple de L’IBGN
1. Présentation
« L’Indice Biologique Global constitue une information synthétique
exprimant l’aptitude d’un site d’eau courante au développement
des invertébrés benthiques toutes causes confondues. Il permet
un classement objectif des qualités biogènes de sites appartenant
à des systèmes différents, naturels, modifiés, artificiels ou
diversement dégradés». (Verneaux et coll., 1982).
En raison du caractère intégrateur des organismes étudiés, cette
méthode permet de situer la qualité biologique d’un site en dehors
de toute présomption relative à la nature d’une quelconque
perturbation. Appliquée comparativement, elle permet d’évaluer
l’effet d’une modification du milieu, de type naturel (affluence,
modification du substrat, réchauffement des eaux...) ou provoquée
artificiellement (rejet, recalibrage du lit...).
Exemple de L’IBGN
Exemple de L’IBGN
1. Présentation
Cette méthode est utilisée pour compléter les techniques usuelles
de qualification et de détection des sources de perturbation
(analyses physico-chimiques des eaux par exemple) par une
indication ayant une signification différente, puisque visant à
caractériser les perturbations par leurs effets et non par leurs
causes, et plus globale puisque traduisant à la fois les
caractéristiques de l’eau et du substrat.
Quant à la limite de précision de la méthode, un écart de 1 point
entre deux stations peut être considéré comme significatif, en
particulier lorsqu’il est répétitif. En contrepartie, une note invariable
ne signifie pas forcément qu’il n’y a pas d’effet perturbant, celui-ci
pouvant ne pas être traduit par cette méthode.
1. Présentation
On peut ainsi déterminer la qualité la qualité biologique d’un site en
dehors de toute présomption relative à la nature d’une quelconque
perturbation.
Appliquée comparativement, elle permet d’évaluer l’effet d’une
modification du milieu, de type naturel (affluence, modification du
substrat, réchauffement des eaux...) ou provoquée artificiellement
(rejet, recalibrage du lit...).
Cette méthode est utilisée pour compléter les techniques usuelles de
qualification et de détection des sources de perturbation (analyses
physico-chimiques des eaux par exemple) par une indication ayant
une signification différente, puisque visant à caractériser les
perturbations par leurs effets et non par leurs causes, et plus globale
puisque traduisant à la fois les caractéristiques de l’eau et du substrat.
Exemple de L’IBGN
1. Présentation
Tous les milieux d’eau douce courante peuvent faire l’objet d’un IBGN
dans la mesure où le protocole normalisé d’échantillonnage peut
être strictement respecté (condition première d’utilisation de la
norme).
La norme ne sera donc pas appliquée aux cours d’eau pour lesquels :
• la profondeur excède environ 1m sur la majorité du lit mouillé,
• la vitesse excessive du courant ne permet pas d’échantillonner
l’ensemble de la mosaïque d’habitats,
• la turbidité de l’eau empêche de visualiser
les supports
Exemple de L’IBGN
2. Pourquoi utiliser les macro-invertébrés.
Les macroinvertébrés benthiques présentent de nombreux atouts pour
constituer un indicateur pertinent pour analyser les hydrosystèmes.
En effet :
• On dénombre une très grande variété (125 familles 700 genres et
près de 3800 espèces en Europe (Illies & coll., 1978) , qui sont
facilement échantillonnables
• Ces organismes ont des durées de vie allant de quelques mois à 3
ans ce qui les rend apte à intégrer des perturbations sur une large
échelle temporelle,
• Ils ont des capacités de déplacement réduite (dérive active ou
passive) mais pas de possibilité de recoloniser des milieux amont
après une pollution (exept. Sous la forme d’imagos) ce qui les rends
plus fiables que l’étude des populations de poissons dans la
recherche des causes de perturbation.
Exemple de L’IBGN
2. Pourquoi utiliser les macro-invertébrés.
• Ces organismes sont susceptibles de coloniser tous types de
milieux (notion de d’euryécie et de sténoécie ) ou d’habitats
(notion d’eurytpopie ou de sténotopie)
• Ces organismes présentent des sensibilités variables aux
perturbations et seront donc utilisables sur tous types de milieu,
des plus protégés aux plus pollués
• notons enfin leur position intermédiaire dans la chaine trophique
qui permet de bien rendre compte de tous types de perturbations
sur l’ensemble des hydosystèmes.
Exemple de L’IBGN
3. Déroulement d’un IBGN :
a. Choix du site :
La station doit être
représentative de l’ensemble
du cours d’eau étudié.
Sa taille est déterminée par la
formule suivante :
Longueur station = 10 x largeur
Pour cela il est important de
raisonner à différentes
échelles.
Exemple de L’IBGN
b. Description de la station
Exemple de L’IBGN
Une description précise de la station est
réalisée.
Elle est essentielle pour comprendre et
interpréter les résultats obtenus et renseigne
avec précision les conditions
d’environnement dans lesquelles se situe la
biocénose, que celles-ci soient stables et
dépendantes du choix de la station (altitude,
nature du substrat, catégorie piscicole...) ou
variables en fonction de la période de l’année
(vitesse d’écoulement, profondeur,…)
Pour chacun des éléments
granulométriques, on précisera leur
recouvrement en granulométrie dominante
et granulométrie accessoire.
On précisera en outre si le substrat est
ouvert ou fermé, stable ou instable,
l’abondance des débris végétaux, la présence
d’un colmatage et sa nature (minéral,
organique).
c. Cartographie du site (identification des habitats)
Exemple de L’IBGN
d. Choix des habitats à prélever suivant leur « habitabilité »
Suivant les habitats observés lors de la cartographie, on sélectionnera
ceux qui présentent les meilleurs conditions d’habitabilité pour le
macro-benthos (ceux ou les espèces bio-indicatrices sont le plus
certainement) suivant le nombre de prélèvement à faire (8 ou 12).
Exemple de L’IBGN
d. Choix des habitats à prélever suivant leur « habitabilité »
Exemple de L’IBGN
Les substrats sont déterminés par ordre
décroissant d’habitabilité et choisis dans
la classe de vitesse où ils sont
majoritairement représentés
e. Prélèvements du macrobenthos
Ils se font dans les différents habitats présent sur le site, su 1/20 m²
au surber.
Pour un IBGN RCS 12 prélèvements sont réalisés.
Exemple de L’IBGN
f. Mise en sac des échantillons prélevés avec du formol pour tuer
(limiter la prédation) et conserver les organismes.
g. Tris des prélèvements au laboratoire (séparation des organismes
et du substrat)
Exemple de L’IBGN
h. Détermination des organismes à la
binoculaire. Suivant des critères de
reconnaissance spécifique. Les
déterminations se font à l’espèce ou au
taxon et à la famille suivant les genre et
l’état des individus.
La limite taxinomique retenue est en
général la famille dans la méthode IBGN
Exemple de L’IBGN
i. Etablissement d’une liste
quantitative des espèces
observées
Exemple de L’IBGN
Exemple de L’IBGN
n≥3
S=49
j. Calcul de la note IBGN
On détermine le groupe indicateur le plus élevé
On croise cette donnée avec la variété taxinomique
totale
Le calcul de la seule note est le plus souvent insuffisant pour rendre compte de la
qualité biologique du peuplement ce qui limite l’utilisation de cette méthode.
Le seul calcul de la note IBGN est très souvent insuffisant pour interpréter un impact quelconque sur le
fonctionnement d’un écosystème. Par contre l’analyse de la structure du peuplement observé à partir de la liste
faunistique tirée de l’échantillonnage est essentielle (indice de diversité, équitabilité, dominance, comparaison à
un modèle théorique...)
k. Interprétation de la Note IBGN
Exemple de L’IBGN
l. Utilisation de la note IBGN
La note IBGN est bien adaptée au
diagnostique des réseaux mais peu sensible
pour mettre en évidence une perturbation
particulière.
Cette notation permet une représentation
graphique à l’échelle du bassin versant ou
sur un profil longitudinal d’un cours d’eau
Exemple de L’IBGN
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  • 1. Méthode technique d’analyse : Le biomonitoring SARL RIVE Michel BACCHI
  • 2. Plan 1. Introduction et fonctionnement général du biomonitoring. 2. Méthode indiciaire macrobenthique 3. Exemple de l’IBGN
  • 4. Introduction Qu’est ce que le Biomonitoring ? = biosurveillance Son but est de détecter d’éventuelles dégradations dans un milieu par l’étude de l’effet de ces dégradations sur des organismes vivants et leur écosystème . Avec ces méthodes ont peut ainsi déterminer la qualité d’un milieu et son degré d’altération. « Il n'y a pas de meilleur indicateur de l'état d'une espèce ou d'un système, qu'une espèce ou un système lui-même ». Tingey
  • 5. Introduction Principe du biomonitoring Repose sur l’utilisation de bio-indicateurs (lichens, mousses, insectes, etc.) qui fournissent des informations sur l’état de leur milieu ainsi que sur l’incidence de la cumulation des polluants sur les organismes et écosystèmes. Ils présentent une polluo- sensibilité particulière. Ces organismes d’étude permettent aussi de contrôler leur répartition spatio-temporelle.
  • 6. Les espèces sont caractérisées par leur biologie et leur écologie. Elle sont donc inféodée (de façon plus ou moins importante) à des habitats particuliers. Les espèces sont plus ou moins sensibles aux variations de leur milieu et à la pollution : espèces bio-indicatrices La présence/absence de ces espèces indicatrices permet d’évaluer la qualité du milieu suivant une liste théorique des espèces potentiellement présentes. Introduction
  • 7. Quelques définitions caractérisant les espèces : - Espèce euryèce / Espèce sténoèce : - Espèce eurytope / Espèce sténotope : Introduction
  • 8. Quelques définitions caractérisant les espèces : - Espèce euryèce : espèce capable de supporter des variations importantes de certains facteurs écologiques (T°, pH, compétition…) - Espèce sténoèce : espèce incapable de supporter des variations importantes de certains facteurs écologiques - Espèce eurytope : espèce qui tolère une grande gamme de conditions environnementales. (T°, salinité…) - Espèce sténotope : espèce qui ne tolère pas une grande gamme de conditions environnementales. Introduction
  • 10. Introduction Techniques de biomonitoring 2 type de techniques : - La méthode passive, qui consiste à étudier des populations indigènes sur les sites d’études (Exemple : étude de la contamination métallique aérienne sur un secteur donné par étude des mousses)
  • 11. Introduction Techniques de biomonitoring 2 type de techniques : - La méthode active : on importe des organismes sains sur un secteur potentiellement pollué pour déterminer le degré de cette pollution (Exemple : importation de plant de tabac sains sur une zone potentiellement polluée par l’ozone, mise en place et observation…)
  • 12. Introduction Techniques de biomonitoring Ces prélèvements peuvent être : - Invasif : destruction de l’organisme - Non invasif : prélèvements sans lui nuire à l’organisme (sang, urine, poils, plumes…)
  • 13. On utilise régulièrement le biomonitoring pour définir la qualité des écosystèmes aquatiques. Pour cela on étudie les communautés qu’il héberge. Dans une région bio-géographique donnée, des écosystèmes présentant des milieux similaires présentera des peuplements similaires (d’un point de vue biologique et statistique.) Introduction
  • 14. Exemple d’indice pour le biomonitoring : - Les IBD : Indice Biologique Diatomées - les IBGN : Indice Biologique Global Normalisé - Les IPR : Indice Poisson Rivière - Les IBMR : Indice Biologique Macrophytique en Rivière… Introduction
  • 15. Chaque biocénose témoigne d’un ensemble de facteurs (connus ou non), qui peuvent influencer les espèces à des échelles différentes (de la zone biogéographique aux micro-biotopes) Toutes variations de la biocénose (quelque soit l’échelle considérée) à des répercutions sur les milieux et entraine des variations qualitatives ou quantitative sur les peuplements, qui vont eux même induire des variations sur les milieux et sur la qualité des eaux. (proliférations alguales…) Introduction
  • 16. L’action d’un paramètre donné sur les espèces n’est pas indépendante des valeurs que prennent les autres facteurs. (une pollution n’influence pas seule le milieu, elle agit en synergie avec les autres paramètres du milieu…) Cette dynamique complexe et cette relativité incitent à beaucoup de prudence sur la « signification » qu’il convient d’accorder aux espèces et expliquent dans une large mesure les différences, voire les contradictions, relevées dans les données autoécologiques issues de la généralisation d’observations locales ou circonstancielles. Verneaux, 1994 Introduction
  • 17. La connaissance de la structuration des communautés permet de connaitre le niveau d’altération du milieu. Les dégradations du milieu se traduisent par des modifications plus ou moins prononcées des édifices biologiques qui peuvent être analysées. Lorsque qu’un milieu est dégradé par une pollution, les populations des espèces les plus sensibles vont être affectées et les indices biologiques permettront de mettre ces changement en évidence. « Les analyses biologiques sont souvent considérées comme des compléments aux analyses physiques et physico-chimiques, or elles sont des outils à part entière de mise en évidence de l’altération des écosystèmes » (Verneaux, 1994) Introduction
  • 19. Méthodes indiciaires macrobenthiques 1. Introduction : qu’est-ce qu’une méthode a. Méthode et recherche Une bonne méthode doit être : - Suffisamment simple afin d’être mise en œuvre par des techniciens au terme d’une formation spécifique de courte durée, - Susceptible d’apporter des réponses à tous les problèmes posés, - Suffisament générale pour être applicable à tous les types de systèmes diversement modifiés, - A la fois sensible, précise, juste et fidèle.!!!
  • 20. b. Eléments constitutifs d’une méthode Une méthode spécialisée ou pratique devrait comporter obligatoirement les éléments suivants : - Une définition de l’objectif poursuivi, du domaine d’application et de la signification des résultats, - Une stratégie précise et reproductible d’échantillonnage (échantillonnage stratifié), - Un répertoire des taxons utilisés et les références des ouvrages permettant leur identification, - Un protocole d’analyse des données et d’expression des résultats, - Un répertoire des travaux fondamentaux justifiant les éléments de la méthode. Ce travail passe bien sûr par le développement préalable de recherches fondamentales Méthodes indiciaires macrobenthiques
  • 21. Méthodes indiciaires macrobenthiques Les différents indices biologiques
  • 22. 2. Les techniques d’échantillonnage et d’analyse Méthode utilisée pour les IBGN Méthodes indiciaires macrobenthiques
  • 23. 3. Les appareils d’échantillonnage Méthodes indiciaires macrobenthiques Le Haveneau Le filet Surber surface de 1/20° de m2 diamètre de maille 500 μm Le carottier Le benne Friedinger et Eckman Lenz
  • 24. 3. Les méthodes macrobenthiques. Méthodes indiciaires macrobenthiques Les méthodes des saprobies Les méthodes de scoring •BMWP score et ASPT Score d’Armitage •L’Indice de Similarité des communautés de Plafkin et al, (1989) Les methodes avec des tables indicielles •Le Trent Biotic Index de Woodiwiss •L’IBGN de Verneaux D’autres indices pour d’autres groupes •L’Indice Oligochètes (IOBL) de laffont •Les indices Macrophytes
  • 26. 1. Présentation IBGN : Indice Global Normalisé (norme AFNOR, 1992) Mis au point par Jean Verneaux. Basé sur l’étude des macro-invertébrés aquatiques (macrobenthos) Chaque habitat présente un peuplement de base qui témoigne de son bon état. Les espèces sont plus ou moins sensibles aux modifications de leur habitats (espèces indicatrices. Suite aux relevés, il est possible de donner une note au secteur d’étude (de 0 à 20) Exemple de L’IBGN
  • 27. 1. Présentation « L’Indice Biologique Global constitue une information synthétique exprimant l’aptitude d’un site d’eau courante au développement des invertébrés benthiques toutes causes confondues. Il permet un classement objectif des qualités biogènes de sites appartenant à des systèmes différents, naturels, modifiés, artificiels ou diversement dégradés». (Verneaux et coll., 1982). En raison du caractère intégrateur des organismes étudiés, cette méthode permet de situer la qualité biologique d’un site en dehors de toute présomption relative à la nature d’une quelconque perturbation. Appliquée comparativement, elle permet d’évaluer l’effet d’une modification du milieu, de type naturel (affluence, modification du substrat, réchauffement des eaux...) ou provoquée artificiellement (rejet, recalibrage du lit...). Exemple de L’IBGN
  • 28. Exemple de L’IBGN 1. Présentation Cette méthode est utilisée pour compléter les techniques usuelles de qualification et de détection des sources de perturbation (analyses physico-chimiques des eaux par exemple) par une indication ayant une signification différente, puisque visant à caractériser les perturbations par leurs effets et non par leurs causes, et plus globale puisque traduisant à la fois les caractéristiques de l’eau et du substrat. Quant à la limite de précision de la méthode, un écart de 1 point entre deux stations peut être considéré comme significatif, en particulier lorsqu’il est répétitif. En contrepartie, une note invariable ne signifie pas forcément qu’il n’y a pas d’effet perturbant, celui-ci pouvant ne pas être traduit par cette méthode.
  • 29. 1. Présentation On peut ainsi déterminer la qualité la qualité biologique d’un site en dehors de toute présomption relative à la nature d’une quelconque perturbation. Appliquée comparativement, elle permet d’évaluer l’effet d’une modification du milieu, de type naturel (affluence, modification du substrat, réchauffement des eaux...) ou provoquée artificiellement (rejet, recalibrage du lit...). Cette méthode est utilisée pour compléter les techniques usuelles de qualification et de détection des sources de perturbation (analyses physico-chimiques des eaux par exemple) par une indication ayant une signification différente, puisque visant à caractériser les perturbations par leurs effets et non par leurs causes, et plus globale puisque traduisant à la fois les caractéristiques de l’eau et du substrat. Exemple de L’IBGN
  • 30. 1. Présentation Tous les milieux d’eau douce courante peuvent faire l’objet d’un IBGN dans la mesure où le protocole normalisé d’échantillonnage peut être strictement respecté (condition première d’utilisation de la norme). La norme ne sera donc pas appliquée aux cours d’eau pour lesquels : • la profondeur excède environ 1m sur la majorité du lit mouillé, • la vitesse excessive du courant ne permet pas d’échantillonner l’ensemble de la mosaïque d’habitats, • la turbidité de l’eau empêche de visualiser les supports Exemple de L’IBGN
  • 31. 2. Pourquoi utiliser les macro-invertébrés. Les macroinvertébrés benthiques présentent de nombreux atouts pour constituer un indicateur pertinent pour analyser les hydrosystèmes. En effet : • On dénombre une très grande variété (125 familles 700 genres et près de 3800 espèces en Europe (Illies & coll., 1978) , qui sont facilement échantillonnables • Ces organismes ont des durées de vie allant de quelques mois à 3 ans ce qui les rend apte à intégrer des perturbations sur une large échelle temporelle, • Ils ont des capacités de déplacement réduite (dérive active ou passive) mais pas de possibilité de recoloniser des milieux amont après une pollution (exept. Sous la forme d’imagos) ce qui les rends plus fiables que l’étude des populations de poissons dans la recherche des causes de perturbation. Exemple de L’IBGN
  • 32. 2. Pourquoi utiliser les macro-invertébrés. • Ces organismes sont susceptibles de coloniser tous types de milieux (notion de d’euryécie et de sténoécie ) ou d’habitats (notion d’eurytpopie ou de sténotopie) • Ces organismes présentent des sensibilités variables aux perturbations et seront donc utilisables sur tous types de milieu, des plus protégés aux plus pollués • notons enfin leur position intermédiaire dans la chaine trophique qui permet de bien rendre compte de tous types de perturbations sur l’ensemble des hydosystèmes. Exemple de L’IBGN
  • 33. 3. Déroulement d’un IBGN : a. Choix du site : La station doit être représentative de l’ensemble du cours d’eau étudié. Sa taille est déterminée par la formule suivante : Longueur station = 10 x largeur Pour cela il est important de raisonner à différentes échelles. Exemple de L’IBGN
  • 34. b. Description de la station Exemple de L’IBGN Une description précise de la station est réalisée. Elle est essentielle pour comprendre et interpréter les résultats obtenus et renseigne avec précision les conditions d’environnement dans lesquelles se situe la biocénose, que celles-ci soient stables et dépendantes du choix de la station (altitude, nature du substrat, catégorie piscicole...) ou variables en fonction de la période de l’année (vitesse d’écoulement, profondeur,…) Pour chacun des éléments granulométriques, on précisera leur recouvrement en granulométrie dominante et granulométrie accessoire. On précisera en outre si le substrat est ouvert ou fermé, stable ou instable, l’abondance des débris végétaux, la présence d’un colmatage et sa nature (minéral, organique).
  • 35. c. Cartographie du site (identification des habitats) Exemple de L’IBGN
  • 36. d. Choix des habitats à prélever suivant leur « habitabilité » Suivant les habitats observés lors de la cartographie, on sélectionnera ceux qui présentent les meilleurs conditions d’habitabilité pour le macro-benthos (ceux ou les espèces bio-indicatrices sont le plus certainement) suivant le nombre de prélèvement à faire (8 ou 12). Exemple de L’IBGN
  • 37. d. Choix des habitats à prélever suivant leur « habitabilité » Exemple de L’IBGN Les substrats sont déterminés par ordre décroissant d’habitabilité et choisis dans la classe de vitesse où ils sont majoritairement représentés
  • 38. e. Prélèvements du macrobenthos Ils se font dans les différents habitats présent sur le site, su 1/20 m² au surber. Pour un IBGN RCS 12 prélèvements sont réalisés. Exemple de L’IBGN
  • 39. f. Mise en sac des échantillons prélevés avec du formol pour tuer (limiter la prédation) et conserver les organismes. g. Tris des prélèvements au laboratoire (séparation des organismes et du substrat) Exemple de L’IBGN
  • 40. h. Détermination des organismes à la binoculaire. Suivant des critères de reconnaissance spécifique. Les déterminations se font à l’espèce ou au taxon et à la famille suivant les genre et l’état des individus. La limite taxinomique retenue est en général la famille dans la méthode IBGN Exemple de L’IBGN
  • 41. i. Etablissement d’une liste quantitative des espèces observées Exemple de L’IBGN
  • 42. Exemple de L’IBGN n≥3 S=49 j. Calcul de la note IBGN On détermine le groupe indicateur le plus élevé On croise cette donnée avec la variété taxinomique totale
  • 43. Le calcul de la seule note est le plus souvent insuffisant pour rendre compte de la qualité biologique du peuplement ce qui limite l’utilisation de cette méthode. Le seul calcul de la note IBGN est très souvent insuffisant pour interpréter un impact quelconque sur le fonctionnement d’un écosystème. Par contre l’analyse de la structure du peuplement observé à partir de la liste faunistique tirée de l’échantillonnage est essentielle (indice de diversité, équitabilité, dominance, comparaison à un modèle théorique...) k. Interprétation de la Note IBGN Exemple de L’IBGN
  • 44. l. Utilisation de la note IBGN La note IBGN est bien adaptée au diagnostique des réseaux mais peu sensible pour mettre en évidence une perturbation particulière. Cette notation permet une représentation graphique à l’échelle du bassin versant ou sur un profil longitudinal d’un cours d’eau Exemple de L’IBGN
  • 45. Merci de votre attention