Biomonitoring des lacs suisses à l aide du zoobenthos

Transcription

1 Biomonitoring des lacs suisses à l aide du zoobenthos Brigitte Lods-Crozet Service des Eaux, Sols et Assainissement Canton de Vaud CERCL EAU 29 mai Thun 1

2 Evolution de la qualité des eaux des lacs Intérêts d un biomonitoring des lacs basé sur le zoobenthos Bioindicateurs utilisés dans le canton VD Exemples d application en zone profonde / littorale Développements en cours et futurs CERCL EAU 29 mai Thun 2

3 Evolution du phosphore total dans les lacs 160 Phosphore total (mg/m 3 ) Léman Bret Joux Neuchatel Morat Bodensee Maggiore Zürich CERCL EAU 29 mai Thun 3

4 Evolution de la Chlorophylle a dans les lacs Chla (mg/m 3 ) Léman Neuchatel Bodensee Morat Zürich Maggiore CERCL EAU 29 mai Thun 4

5 Intérêts du biomonitoring par le zoobenthos Comme dans les rivières, le zoobenthos des lacs vit presque toute l année dans le milieu et intègre les perturbations qu il subit. Communautés littorales - grande hétérogénéité substrat -> diversité d habitats - faciès des rives très variée Accumulation Production = Indicateurs de fonctionnement Ex. monitoring eutro/oligo-trophisation, pollution toxique sédiments = Indicateurs de biodiversité Ex. Listes rouges, monitoring néozoaires, pressions hydro-morphologiques Communautés profondes -sédiments fins - communautés spécifiques CERCL EAU 29 mai Thun 5

6 10 cm Bioindicateurs utilisés dans le canton de Vaud Zoobenthos des sédiments profonds Vers Oligochètes L : 1 6 cm Larves d insectes Chironomidés L : cm Mollusques Bivalves L : cm CERCL EAU 29 mai Thun 6

7 Bioindicateur : OLIGOCHETES Indice Oligochètes de Bioindication Lacustre (IOBL) développé par Lafont (2005) norme française IOBL = S + 3 log 10 (D + 1) varie entre 0 et 25 S = nombre de taxons identifiés parmi 100 oligochètes D = densité en oligochètes pour 0.1 m 2 Pourcentage d espèces sensibles Densité totale des oligochètes par m 2 Biomasse totale des oligochètes + chironomidés par m 2 CERCL EAU 29 mai Thun 7

8 Bioindicateur : OLIGOCHETES Stylodrilus lemani Lumbriculidae Stylodrilus heringianus Bichaeta Embolocephalus Psammoryctides sanguinea velutinus barbatus Espèces sensibles Rhyacodrilus falciformis Spirosperma ferox Tubifex tubifex Limnodrilus claparedeanus Tubificidae Limnodrilus Limnodrilus Limnodrilus Potamothrix Potamothrix Potamothrix Potamothrix Potamothrix udekemianus hoffmeisteri profundicola hammoniensis heuscheri vejdovskyi bedoti bavaricus Nombre d espèces potentielles dans la zone profonde des lacs ~ Potamothrix moldaviensis Aulodrilus limnobius Aulodrilus pluriseta Ilyodrilus templetoni CERCL EAU 29 mai Thun 8

9 Bioindicateur : CHIRONOMIDES Indice de Qualité Benthique Chironomidés (IQBC) développé par Wiederholm (1980), modifié pour lacs alpins 5 IQBC = Σ k i n i / N varie entre 0 et 5 i=0 ni = number of individuals of the species group i N = total number of indicative species Nombre d espèces potentielles dans la zone profonde des lacs ~ Macropelopia Paracladopelma Heterotrissocladius Micropsectra Prodiamesa Micropsectra Paratendipes Microtendipes Stictochironomus Sergentia Tanytarsus Chironomus Chironomus Procladius Cryptochironomus Dicrotendipes Polypedilum spp. nigritula gr. spp. radialis spp. spp. spp. pedellus gr. spp. coracina spp. anthracinus "type" plumosus gr. spp. spp. spp. nubeculosum gr. ki CERCL EAU 29 mai Thun 9

10 Bioindicateur : MOLLUSQUES - Présence et abondance dans les sédiments - Répartition avec la profondeur Existence d un indice mollusques français : IMOL (Mouthon, 1993) CERCL EAU 29 mai Thun 10

11 Lacs étudiés Monitoring vaudois Données supplémentaires Bodensee Neuchâtel Bienne Morat Zürich Joux et Brenet Bret Léman Lugano Maggiore CERCL EAU 29 mai Thun 11

12 Stratégie d échantillonnage et d analyse - VD Zones profondes (prof.moy - > prof. max) Monitoring depuis années 1980 Double carottier (surface : 16 cm 2 ) Minimum 30 échantillons Periode prél. : Avril - Mai Datasets comparables Tamisage (0.2 mm), tri, comptage et pesée du matériel Preparation et montage des oligochètes/chironomides sur lames microscopiques Identification au genre / espèce des OCM CERCL EAU 29 mai Thun 12

13 Exemples d application en zone profonde - VD Léman : comparaison (CIPEL) 135 stations * zone profondeur m m m IOBL 12.0 * 10.0 ns 8.0 n=4 n=4 n=2 n=4 n=4 n=2 Lém1983 Lém2003 Test Mann-Whitney; * : p < 0.05, ** : p < 0.01, ns : non significatif CERCL EAU 29 mai Thun 13

14 IOBL IOSensibles (%) Léman : évolution à profondeur moyenne (150 m) km Genève ** ns * * 12.0 n=10 n=15 n= n=10 n=15 n= Test Mann-Whitney; * : p < 0.05, ** : p < 0.01, ns : non significatif CERCL EAU 29 mai Thun 14

15 Indice Oligochètes Bioindication Lacustre (IOBL) (Lafont, 2005) Profondeur maximum % IOBL Bon état 7 lacs 7 lacs m 150 m m 40 m 16 m 25 m 16 m Lacs avec manque d oxygène saisonnier Léman Neuchâtel Bodensee Morat-2004 Bret-2003 Joux-2004 Brenet Lac IOBL Oligochètes Sensibles (%) CERCL EAU 29 mai Thun 15

16 IOBL Densité oligochètes (no.m-2) Morat : comparaison zone de profondeur m ns ** 12.0 n=10 n=10 0 n=42 n= Test Mann-Whitney; * : p < 0.05, ** : p < 0.01, ns : non significatif CERCL EAU 29 mai Thun 16

17 Indice de Qualité Benthique Chironomidés (IQBC) Bon état 10 lacs IQBC LEM 1960 LEM 1983 LEM 2003 NEU 2004 NEU 2007 BOD 2004 MAG 2003 BIE 2006 ZUR 2005 MOR 2006 BRET 2003 JOU 2006 LUG 2003 Lacs avec manque d oxygène saisonnier Lac CERCL EAU 29 mai Thun 17

18 Exemples d application en zone littorale - VD 1. Monitoring d un néozoaoire : Dikerogammarus villosus originaire de la région de la mer Caspienne apparu dans le Léman en 2002 suivi depuis 2004 en une station entre 0 et m de profondeur No. ind.m Profondeur (m) Dikero Gamm CERCL EAU 29 mai Thun 18

19 1. Monitoring d un néozoaoire : Dikerogammarus villosus Etat 2006 (Steinemann et al, 2006) CERCL EAU 29 mai Thun 19

20 2. Actualisation des listes rouges Biodiversité des invertébrés littoraux Projet national MEPT ( ) sur 12 lacs suisses Echantillonnage par kick, Surber, pièges lumineux Financement OFEV/CSCF M ollusca E phemeroptera P lecoptera T richoptera No. espèces Léman No. espèces lac de Joux CERCL EAU 29 mai Thun 20

21 Actuellement Au niveau VD, évaluation de l état écologique du zoobenthos profond / littorale est basé sur plusieurs paramètres : indices oligochètes et chironomides (IOBL, IOS, IQBC) densité et biomasse des espèces présence et répartition bathymétrique des mollusques bivalves Richesse espèces (littoral) => PAS DE METHODES GLOBALES ET STANDARDISEES Développements... en cours Au niveau européen, la Directive Cadre sur l Eau (2000) demande d intégrer des composantes biologiques pour l évaluation de l état écologique des lacs > 50 ha : Phytoplancton (composition, abondance et biomasse) Flore aquatique (composition, abondance) Invertebrés benthiques (composition, abondance) Poissons (composition, abondance et structure âge) Objectif principal de la directive : Bon état écologique des lacs en 2015 CERCL EAU 29 mai Thun 21

22 Développements... en cours 5 zones géographiques (GIG) définies pour l intercalibration des lacs : Nord/Nordique Atlantique Baltique/Centrale Alpine Mediterranéen/Continental Est Zone alpine 5 pays (France, Allemagne, Autriche, Slovénie) + Suisse? 2 types de lacs définis Type Altitude Profondeur moyenne (m) Géologie alkalinité (meq/l) Taille (km 2 ) L-AL > 15 > 1 > 0.5 L-AL > 1 > 0.5 CERCL EAU 29 mai Thun 22

23 Développements... en cours Zone alpine Invertébrés benthiques Groupe constitué en février 2008 Développement Méthodes nationales partielles (France, Autriche, Italie) Critères de définition des conditions/sites de référence (2008) Critères pour le min. de data requis + qualité data (2008) Critères de conformité avec les systèmes de classification nationaux (2008) Récolte de nouvelles données ( )... CERCL EAU 29 mai Thun 23

24 Développements en Suisse... futurs -> Développement d un SMG/MSK LACS? Quels composants intégrer : physico-chimie, phytoplancton,...? Développement d un système suisse ou collaboration européenne?... La discussion est ouverte... CERCL EAU 29 mai Thun 24

25 CERCL EAU 29 mai Thun 25