Développement du phytoplancton, des Ciliés et des Rotifères sur deux sites de la Loire moyenne (France), en période d'étiage

Phytoplankton, ciliate and rotifer development at two stations in the Middle Loire river (France), during a period of low water flow

Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand II, UPRES A 6042, Equipe Hydrosystèmes et Bassins Versants, F-63177 Aubière Cedex, France

Résumé

Les Ciliés sont une composante importante du nano- et du micro-plancton des eaux stagnantes, mais peu d'attention a été porté sur la part qu'ils pouvaient prendre dans les eaux courantes. Nous avons réalisé, de juin à octobre 1996, une étude bimensuelle des Ciliés du potamoplancton de la Loire moyenne, comparativement à l'examen des algues et des Rotifères qui abondent certaines années en étiage, dans cette partie du fleuve. Deux sites, situés en ordre 8, respectivement à 550 km et à 640 km de la source du fleuve, ont été échantillonnées. Les augmentations de la teneur en oxygène dissous, des matières en suspension, de la DBO5 et des teneurs en chlorophylle a, associées à la baisse de la teneur en éléments nutritifs, sont typiques des eaux eutrophes. La communauté algale, dominée par les Chlorophytes et les Bacillariophytes, atteint son maximum de développement fin juillet (avec respectivement 40.10⁶ cell.l^-1 et 70.106 cell.l^-1 du site amont au site aval). Les Ciliés, dominés par les Oligotriches et les Péritriches ont leur maximum de densité deux semaines plus tard (respectivement 6.200 cell.l^-1 et 14.340 cell.l^-1). La densité maximale des Rotifères dominés par les Brachionidés et les Trichocercidés, est observée simultanément à celle des Ciliés (respectivement 3610 ind.l^-1 et 1780 ind.l^-1) ; contrairement aux années antérieures, elle est plus faible en aval, ces organismes ayant réagi aux perturbations induites par les travaux réalisés sur le site aval. Comme dans les milieux stagnants, dans cette partie eutrophe de fleuve, la matière organique disponible favorise le développement de Ciliés et de Rotifères consommateurs d'algues et de bactéries. Le rapport hétérotrophes / autotrophes, exprimé en carbone, passe de 0,34 en amont à 0,17 en aval ; il illustre le rôle régulateur des Rotifères filtreurs, dont la régression en aval attribuée aux travaux de terrassement et amplifiée par la prédation invertébrée, a favorisé le développement des Chlorophycées. La biomasse en carbone des Rotifères est supérieure à celle des Ciliés, mais, en fin d'été, ces derniers jouent un rôle important dans les transferts d'énergie au sein de cet écosystème fluvial.

Abstract

Planktonic ciliates are numerically an important component of both nano- and micro-plankton assemblages in standing waters, but little attention has been paid to their importance in rivers. To know their role in the middle Loire where microalgae and rotifers can be numerous, the potamoplankton was studied fortnightly from June to October 1996, a period of low water flow. In 1996, excavation works has increased the suspended matter downstream, while chlorine was used upstream. The increase in dissolved oxygen, suspended matter, BOD5 and chlorophyll a, associated with the decrease in nutrients downstream, are typical of eutrophic rivers. Algae, with Chlorophytes and Bacillariophytes, were the principal components. Their density increased from the upper site to the lower, with respective maxima of 50.10⁶ cells.l^-1 and 70.10⁶ cells.l^-1 . Following algal growth, a large ciliate community developed, with Oligotriches and Peritriches, with densities up to 6200 cells.l^-1 and 14 340 cells.l.^-1 respectively. Simultaneously the rotifers increased, with Brachionids and Trichocercids up to 3610 ind.l^-1 and 1780 ind.l^-1 from upstream to downstream. In contrast to previous studies, their density decreased downstream, a consequence of excavation works. As in standing waters, the enrichment in organic matter is responsible for the increase in algae and bacteria consumers. The ratio of total heterotrophic to autotrophic biomass (H/A ratio) decreased from 0.34 upstream to 0.17 downstream. Rotifers, whose downstream decrease, may be attributed to excavation works and was accentuated by invertebrate predation, were one of the causes of the increase of green algae at the lower site. The rotifer carbon biomass was globally higher than that of the ciliates ; but from the end of summer, ciliates played an important role in the functioning of this lowland river.