Intérêts et limites des « indices macrophytes » pour qualifier la mésologie et la physico-chimie des cours d'eau : exemples armoricains, picards et lorrains

Interest and limits of macrophyte indices to qualify the mesology and the physical chemistry of rivers with examples in Armorica, Picardy and Lorraine

¹ ENSA Botanique et INRA Ecologie hydrobiologique, 65, rue de Saint Brieuc, 35042 Rennes Cedex
² Centre de Recherches Ecologiques de l'Université de Metz, B.P. 4116, 57040 Metz Cedex 01

Résumé

L'estimation de la qualité des cours d'eau, à la fois en terme de milieu physique et de qualité de l'eau, est une nécessité croissante. Les « indices macrophytes » peuvent être utilisés en complémentarité de méthodes plus usuelles, analyses d'eau ou indices biotiques. Certains indices macrophytes proposés par la littérature ont été appliqués et testés sur 5 rivières du Nord de la France, correspondant à des substrats géologiques et à des situations de pollution et/ou de trophie contrastées. Ce sont : le Diagnostic Phytoécologique à partir des indices d'Ellenberg, le Plant Score de Harding, l'Indice Trophique de Newbold & Holmes, le Taux de Dommage de Haslam. Une comparaison avec les analyses d'eau a été réalisée. Les diagnoses sont globalement concordantes, mais leur acuité est variable. Les listes d'espèces fournies par les auteurs sont en général très incomplètes et éludent de nombreux problèmes de taxonomie. Le niveau de bioindication (notion de « trophie », paramètre écologique analytique comme les orthophosphates, ...) en fonction de l'état physique du cours d'eau, est rarement précisé. Les indices proposés dans les trois premières méthodes citées sont rarement étayés par l'analyse détaillée des distributions espèces/facteurs (profils écologiques). La méthode de Haslam présente un caractère intégrateur marqué fondé sur l'écologie des cours d'eau, même si l'aspect floristique est incomplet. Son application en France est obérée par la méconnaissance des phytocénoses de référence et des séquences de dégradation, et par l'absence d'une grille précise de trophie-substrat géologique nécessaire pour l'estimation des altérations de la qualité de l'eau. Les méthodes de Harding et de Newbold & Holmes sont de mise en œuvre plus simple et donnent des indications assez cohérentes. Malgré ces réserves, la définition d'indices semble intéressante et correspond à une demande des gestionnaires. Des propositions d'amélioration des méthodes existantes, ainsi que des éléments pour l'élaboration d'un indice synthétique sont présentés.

Abstract

There is an ever-increasing need to monitor the quality of watercourses for physical features and water quality. Macrophyte indices may be involved in this, as well as the more usual methods such as water analysis or a benthic invertebrate biotic index. Some « macrophyte indices » from the literature were applied to 5 rivers in Northern France, differing with respect to geological substratum, trophic level and/or pollution. These methods were : Phytoecological Diagnosis involving Ellenberg's indices, Harding's Plant Score, Newbold & Holmes's Trophic Index, Haslam's Damage Rating Method. A comparison was made with the results of water analysis. Diagnoses were convergent, but with differing precision. The floristic lists used by the authors are incomplete and raise many taxonomic queries. The level of bioindication (« trophy », chemical parameter of pollution,...) with respect to physical features of the watercourse is not often given precisely by the authors. In the case of the methods of Ellenberg, Harding and Newbold & Holmes, the indices are not based on a detailed study of relationships between ecological factors and plant distribution (« ecological profiles »). Haslam's method is holistic, but the floristic precision is very poor. Its application in France will be difficult because there are many unknown data : reference phytocenosis, degradation successions, precise relationships between geology and water chemistry in each ecoregion. The methods of Harding and Newbold & Holmes are simpler and lead to quite a good diagnosis. Nevertheless, macrophyte indices seem interesting and are expected by field engineers. Some improvements for existing methods and general comments for an integrating index are developed.