Hydrobiologie

Structure fonctionnelle des cours d’eau : de bons baisers de Russie

Il est souvent très utile, lorsqu’on considère une question complexe, de prendre un peu de recul et de réaliser une synthèse des principaux concepts qui organisent la réflexion autour de la question d’intérêt. C’est à cet exercice que nous invite la scientifique russe Natalya Baturina, de l’Université d’État de Novosibirsk.

(https://www.researchgate.net/profile/Natalya_Baturina)

Functional Structure of River Ecosystems: Retrospective of the Development of Contemporary Concepts (Review). Article publé en 2019 dans la revue Inland Water Biology. Volume 12, n°1, pages 1-9.

Natalya Baturina nous présente, dans un court mais fluide article, une synthèse des principaux concepts ayant été formulé au sujet de l’organisation structurelle et de l’écologie des écosystèmes d’eau courante (= lotiques). Elle passe en revue les premiers concepts dits « linéaires et continus », tels le River Continuum Concept et le Nutrient Spiraling Concept. Elle introduit ensuite quelques concepts qui relèvent des modèles dits « discontinus », comme le Serial Discontinuity Concept, le Flood Pulse Concept ou encore l’Hyporheic Corridor Concept. Elle aborde ensuite quelques concepts relevant de la catégorie des modèles « en mosaïque», aussi appelés modèles « hiérarchiques », comme le Hierarchical Framework for Stream Habitat Classification Concept ou le Process Domain Concept. Enfin, l’autrice termine son article en introduisant les derniers grands concepts d’hydrosystèmes apparus sur la scène scientifique, tels le Fluvial Hydrosystems Concept ou le Riverine Ecosystem Synthesis Concept.

Image satellitaire du delta de la Léna, situé dans le nord-est de la Sibérie. La biocomplexité d’un écosystème aquatique prend ici toute sa mesure, à tel point que cette image peut faire penser à une structure vivante. La notion de rhéobiome proposée par N.S. Baturina nous incite à ensisager les choses sous cet angle. Source : NASA

En guise de conclusion à ce travail de synthèse, Natalya Baturina nous invite à considérer les hydrosystèmes comme étant trop complexes pour être « réduit » et modélisé de manière réaliste par un seul concept. Elle nous propose donc de combiner les éléments les plus pertinents de chaque concept, en les structurant de telle manière que les différentes dimensions du fonctionnement des hydrosystèmes soient décrites par des modèles adaptés. Au final, l’autrice nous propose de considérer les hydrosystèmes comme de véritables biomes à part entière, constitués d’une mosaïque d’habitats emboîtés et interreliés à différentes échelles spatiales et temporelles, tous participants à des échanges de matière et d’énergie ayant lieu dans des dynamiques longitudinales, latérales et verticales. Elle met ainsi en avant le terme de Rheobiome pour désigne un tel modèle synthétique.

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« Ne m’appelez plus jamais « France »…

« … La France, elle m’a laissé tomber … »

Extrait de la chanson de Michel Sardou : Le France

La France s’apprête à abandonner l’IBGN au profit de l’I2M2. Bon, dis comme ça, il est probable que ça ne parle pas à beaucoup de lecteurs, et que ceux pour lesquels cette phrase signifie quelque chose n’y verront pas de raisons de s’offusquer. Pour les lecteurs qui ne sont pas au fait des acronymes en vigueur dans le petit monde des hydrobiologistes, reprenons depuis le début. Pour ceux qui sont allergiques à l’hydrobiologie, je vous conseille de vous diriger vers un autre article de ce site… Je vous aurai prévenu ! D’autant plus que cet article est particulièrement long et technique. Mais une fois n’est pas coutume et je reviendrai bientôt à des articles plus cours et plus riches en illustrations, promis ! J’en profite aussi pour vous signaler que cet article sera certainement modifié / complété / nuancé à de nombreuses reprises, au fur et à mesure de mes prochaines lectures et discussions sur le sujet. Voilà qui est dit ! Et maintenant, rentrons dans le vif du sujet…

IBGN signifie Indice Biologique Global Normalisé. Il s’agit d’un indice biologique basé sur les macroinvertébrés aquatiques et donc la méthodologie a fait l’objet de normes, afin de pouvoir l’appliquer à l’échelle de vastes territoires (France, Wallonie,…) et de pouvoir comparer – on y reviendra – des échantillons entre eux. L’IBGN fournit un score allant de 0 à 20, score qui caractérise le bon état écologique de la station de prélèvement. L’acronyme I2M2 signifie quand à lui Indice Invertébré Multi-Métrique. Il s’agit là aussi d’un indice biologique basé sur les invertébrés aquatiques et lui aussi fournit un score qui évalue le bon état écologique de la station de prélèvement – oui, je sais, je n’ai pas défini ce que j’appelle par « bon état écologique « , mais là aussi, on y reviendra dans les prochaines lignes de ce texte -. L’IBGN et l’I2M2 diffèrent par leur logique de construction mais aussi par leur ambition. Et, sans être un défenseur acharné de l’IBGN, je suis sceptique – et non septique, restons polis – sur l’approche choisie par les concepteurs de l’I2M2. Et comme tout bon sceptique, je ressens le besoin de partager ce scepticisme avec quelqu’un… Devinez quoi ? Oui, c’est tombé sur vous !

Le prélèvement des macroinvertébrés suivant la norme française fait appel à l’utilisation d’un filet du type surber, dont l’utilisation peut se révéler… sportive 🙂

Source de l’image : http://lapalettedecouleurs.over-blog.com/article-ecologie-des-cours-d-eau-l-i-b-g-n-78883604.html

Les prélèvements se font aussi à l’aide d’un filet de type troubleau, plus facile d’usage et dont l’utilisation est recommandée dans la variante « belge » de la méthodologie d’échantillonnage.

En quelques mots, rappelons d’abord la logique qui sous-tend le calcul de l’IBGN. On échantillonne dans une station la faune des macroinvertébrés aquatiques, dans 8 micro-habitats, définis sur la base d’un tableau à deux entrées : le substrat et la vitesse. On échantillonne huit couples substrat-vitesse (je simplifie et je fais référence à l’application en Wallonie de cette méthode, mais le lecteur curieux consultera la norme française de 2004 pour en savoir plus) et on identifie les taxa récoltés au niveau systématique de la famille ou à un niveau supérieur pour certains groupes. On compte le nombre de taxa récolté et on obtient une valeur qui rentre dans une première métrique, la classe de variété. On liste ensuite le nombre de taxons « indicateurs » que l’on a récolté. Ces « groupes indicateurs » sont des familles d’invertébrés dont la sensibilité à la pollution organique est relativement – et ce terme n’est pas choisi au hasard – bien connue. Ils se distribuent depuis des groupes tolérant à la pollution organique (famille des Chironomidae, les oligochètes,…) ou des groupes dont le pouvoir indicateur, c’est-à-dire la capacité à fournir une information précise – est faible (famille des Baetidae) jusqu’à des groupes très sensibles à la pollution organique (familles des Perlidae ou des Odontoceridae, pour n’en citer que deux). Parmi ces groupes indicateurs collectés lors de l’échantillonnage, on sélectionne celui dont la valeur indicatrice est la plus importante et nous obtenons ainsi une seconde valeur, dans une seconde matrice, donc. Le croisement des deux valeurs dans un tableau nous donne le score de l’IBGN pour la station échantillonnée.