Évaluation de l'état de santé écologique des hydrosystèmes par l'utilisation des traits biologiques

Biomonitoring of freshwater ecosystems by the use of biological traits

Cemagref, Laboratoire Diagnose des Systèmes Aquatiques, 3 bis quai Chauveau, F-69336 Lyon Cedex 09, France

Résumé

Les macroinvertébrés benthiques sont couramment utilisés dans le domaine de la bioindication. Pourtant les méthodes indicielles globales ne permettent pas de poser un diagnostic sur les causes réelles de dégradation. Cette étude propose donc d'intégrer les avancées théoriques récentes mettant en relation les stratégies biologiques des organismes (reproduction, durée de vie, habitudes alimentaires et respiratoires) avec les perturbations de leur environnement. Cette approche a été appliquée à la Chalaronne, un cours d'eau soumis à des effluents d'une station d'épuration. L'analyse biocénotique, basée sur l'abondance des taxons, permet de séparer les stations amont des stations aval puisque 17,9 % de la variabilité totale du tableau de données y est consacrée. Au niveau fonctionnel, l'utilisation des traits biologiques définis pour chaque taxon permet une meilleure séparation amont - aval, puisque la valeur obtenue est de 23,1 %. Cet exemple nous montre que la structure fonctionnelle observée en amont correspond à des caractéristiques de résilience. Au contraire la structure fonctionnelle observée en aval correspond à des caractéristiques de résistance. L'approche fonctionnelle présente donc deux intérêts : d'une part elle permet une bonne discrimination des situations étudiées, d'autre part elle ouvre des perspectives intéressantes pour l'étude des fonctionnalités biologiques des écosystèmes.

Abstract

Benthic macroinvertebrates are of common use in bioindication. But global indices are not able to diagnose actual causes of damaging. The aim of this study is to integrate recent developments linking biological strategies of animals (reproduction, life duration, feeding habits, respiration) with environmental disturbance. This methodology has been applied to the Chalaronne river, a water body receiving effluents from a waste water treatment plant. Biocenotic analysis, based on abundances of taxa, allows discrimination of upstream from downstream stations since 17.9 % of the variability is dedicated to it. Functional analysis, based on biological traits, gives a better discrimination of stations, since the value is equal to 23.1 %. This study shows that functional structure observed upstream is characteristic of resilience. On the contrary, functional structure observed downstream is characteristic of resistance. A functional approach is interesting for two reasons : first as a mean to discriminate stations efficiently, and secondly it is promising in study of biological functionalities of ecosystems.