D., DERRADJI N., ARAB A.

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1 L utilisation des méthodes biologiques pour l estimation de la qualité de l eau du réseau hydrographique d'oued El Harrach (wilayates de Blida et d Alger). Résumé BOUCHELOUCHE D., DERRADJI N., ARAB A. Laboratoire de Dynamique et Biodiversité, FSB, USTHB, Alger, Algérie bouchelouche_djaouida@hotmail.com. Le présent travail consiste en une estimation de la qualité de l eau d'oued El Harrach par les méthodes biologiques. L oued est considéré comme l un des plus grands oueds qui parcourent la plaine de la Mitidja. Il se localise dans le nord centre de l Algérie. Il prend naissance dans l Atlas Blidéen, traverse la plaine de la Mitidja et se jette dans la baie d Alger. L inventaire faunistique des macroinvertébrés benthiques d'oued El Harrach a permis de recenser 40 familles, représentée essentiellement par les larves d insectes avec un pourcentage de 99%. Parmi ces Insectes, les Diptères et les Ephéméroptères sont les ordres les plus dominants par rapport aux autres groupes qui sont faiblement représentés. Pour l étude biologique nous avons montré le niveau de l altération de la qualité de l eau de l oued et cela par l utilisation de deux indices biologiques l indice biologique global normalisé (IBGN), et le Système de scores «The Biological Monitoring Working Party (B.M.W.P ). Mots Clés : Oued, Qualité de l eau, Méthodes biologiques. Abstract: This work consists to estimate the water quality of Oued El Harrach by biological methods. This Oued is considered as one of the major wadis running through the plain of Mitidja. It is located in the north-central Algeria. It originates in the Atlas Blidéen crosses the Mitidja plain and empties into the Bay of Algiers. Its faunal inventory of benthic macroinvertebrates has identified 40 families, represented mainly by insect larvae with a percentage of 99%. Among these insects, Diptera and Ephemeroptera are the most dominant orders in relation to other groups that are poorly represented. For biological study we have studied the level of deterioration of the water quality of the river by the use of two biological indices: the global biological index standard (IBGN) and the system scores "The biological monitoring working party (BMWP'). Keywords: Oued, water quality, biological methods. 1. Introduction L ensemble des organismes vivants peuplant un habitat est l expression synthétique des facteurs écologiques qui conditionnent le milieu. L analyse de la composition faunistique permet donc une évaluation de l état de ce milieu, toute perturbation provoquant des modifications plus ou moins marquées des communautés vivantes qu il héberge. L utilisation de variables biologiques s est ainsi progressivement imposée comme moyen d apprécier la qualité des eaux et des systèmes aquatiques, car elles présentent un certain nombre d avantages et de complémentarités par rapport aux variables physico-chimiques. Parmi les indices utilisés pour l évaluation de la qualité de l eau nous citons IBGN et BMWP : L indice biologique global normalisé IBGN, homologué par l association française de normalisation en 1992, permet d évaluer la santé de l écosystème d un cours d eau par l analyse des macroinvertébrés benthiques ou benthos. Le Système de scores «The Biological Monitoring Working Party (B.M.W.P ) est une nouvelle approche de la méthode originale 239

2 britannique (BMWP) modifié par ALBAA TERCEDOR et SANCHEZ-ORTIGA (1988). Ces modifications ont inclus l addition de nouvelles familles (ALBA TERCEDORT RE, 2000). Le présent travail consiste en une estimationn de la qualité de l eauu d'oued Ell Harrach par les deux méthodes biologiques que nous venons de citer. 2. Matériel et Méthodes : 1.1. Situation géographique : L oued El Harrach est l un des plus grands oueds qui parcourent la plaine de la Mitidja. Il se localise dans le nord centre de l Algérie. Il prend naissance dans l Atlas Blidéen, il travers la plaine de la Mitidja et il se jette dans la baie d Alger après un parcours de d 67km environ (Fig. 1). Pour un échantillonnage plus représentatif, dix stations on été choisi le long de l oued, qui sont indiquées par des points sur la Figure 1. Figure 1: Situation géographique de la régionn d étude Echantillonnage Les cours d eau peuvent être considérés comme des mosaïques de d microhabitats, caractérisés par des conditions environnementales différentes (TOWNSEND, (1989) ; TOWNSEND & HILDREW, (1994) in LOUNACI, 2005). Le protocolee d échantillonnage consiste danss un premier temps à définir une station dont la longueur est sensiblement égale à 10 fois la largeur du lit mouillé. L'échantillonnage des macroinvertébrés répond à un protocole standardisé Afnor (1992). Il est fait à l'aide d'un filet Surber à vide de maille de 0,25 mm qui permet l' 'échantillonnage d une surface de 0.1 m 2. Pour tenir compte de la variabilité spatiale à l intérieur dee chaque station, huit échantillons sont réalisés séparément dans les deux faciès lotique et lentiquee et aussi sur différents types de substrats (cailloux, végétation et vase) (Fig. 2). Figure 22 : Les points d échantillonnages selon le protocole standardisé s Afnor (1992). Les prélèvements se font prioritairement au niveau des substrats les plus biogènes présents au niveau de la station et dans la gamme de vitesse où ils sont les pluss représentés. Si la station d étude présente un nombre insuffisant de substrats, le nombre d échantillons est alors complété à 8 en doublant les prélèvements danss le(s) substrat(s) dominant(s) et e dans dess gammes de vitessess différentes. 240

3 L'échantillonnage de la faune benthique est fait à l'aide d'un filet Surber à vide de maille de 0,25 mm qui permet l'échantillonnage d une surface de 0.1 m 2. L ensemble des invertébrés collectés de chaque station sont placés dans des boites et amenés au laboratoire dans des compartiments isothermes où ils sont triés et identifiés. La détermination des unités systématiques a été faite à l aide d une loupe binoculaire et des clés de détermination : TACHET et al., (1987; 2000 ;2006) RICHOUX, (1982); BELFIORE, (1983); CLERGUE-GAZEAU & BOUMAIZA, (1986); VITTE & THOMAS, (1988); DAVIES, (1968); MICHA & NOISET, (1982); TEBIBEL, (1991) ; 3. Résultats et discussions 3.1. Structure de la faune benthique: Liste faunistique d'oued El Harrach : Ordre Famille Oligochètes / / Crustacés / Potamonidae Basommatophores Planorbidae Mollusques (Gastéropodes) / Physidae / Bithyniidae Perlidae Plécoptères Nemouridae Leutridae Hydropsychidae Trichoptères Hydroptilidae Glossomatidae Ecnomidae Baetidae Caenidae Ephéméroptères Leptophlebiidae Potamonthidae Heptageniidae Insectes Odonates Coléoptères Diptères Hétéroptères Hyménoptères / Aechnidae Gomphidae Libellulidae Hydrophilidae Dytiscidae Elmidae Anthomydae Athericidae Ceratopogonidae Chaoboridae Culcidae Dixidae Empididae Limoniidae Psychodidae Rhagionidae Simuliidae Startiomidae Syrphidae Tapanidae Chironomidae Tipulidae Gerridae Corixidae 241

4 3.2. Richesse taxonomique La richesse spécifique et la densité de la faune sont étudiées dans 10 stations de l amont vers l aval à des altitudes comprises entre 220 et 15 m. L échantillonnage réalisé au niveau de oued El Harrach a permis de récolter spécimens répartis sur 40 familles. Du point de vue de la composition taxinomique, les insectes sont le groupe taxonomique qui domine les peuplements (99 %). Les Mollusques sont modérément représentés (0.85 %). D autres groupes sont très peu représentés : Oligochètes (0.14 %), les Crustacés (0.01 %). Parmi ces Insectes, l'ordre des Diptères est assez bien représenté avec 75,6% (16 taxa), suivi des Ephéméroptères 13,2% (5 taxa), des Trichoptères 10,8% (4 taxa), des Plécoptères 0,09% (3 taxa), des Odonates 0,07% (3 taxa) et des Coléoptères 0,08 (3taxa), Hétéroptères 0,16% (2 taxa). 4. Indices biologiques : Les méthodes biologiques tentent d apprécier les effets de la pollution sur les organismes aquatiques plutôt que d en déterminer les causes. Les peuplements aquatiques intégrant de façon permanant les conditions du milieu, donnent une image synthétique de la qualité générale du cours d eau. Pour cela l utilisation de deux indices IBGN, BMWP, nous a permis de mettre en évidence et d évaluer la qualité biologique de l eau de oued EL HARRACH. Pour une représentation cartographique des résultats, chaque tronçon du cours d eau est affecté d une couleur suivant la valeur de l IBGN ou de BMWP (Tab I et II). Tableau I : qualité de l eau en fonction du BMWP. Classe Qualité de l eau Score Signification Couleur I Bonne >150 Eau très propre (primitif) Bleu Système non pollué et ou pas raisonnablement altéré. II Passable Evidence des effets doux de Vert pollution III Douteux Eau polluée (système altéré) Jaune IV Critique Eau très polluée (système très altéré) Orange V Très critique <15 Eau fortement polluée Rouge (système fortement altéré) Tableau II : Qualité de l eau en fonction de l IBGN. IBGN Qualité de l eau Couleur >17 Excellente Bleu Bonne Vert 12-sept Moyenne Jaune 08-mai Médiocre Orange <4 Très mauvaise Rouge Les valeurs obtenues pour l IBGN pour le mois de Mai 2010, révèlent une qualité bonne à moyenne de l eau dans la partie amont (les deux premières stations, IBGN oscille entre 9 à 15), tandis qu elle est médiocre dans le tronçon moyen du cours d eau (IBGN de 7 à 8) et très mauvaise dans la partie aval (les stations 08 et 09, IBGN < 3) (Fig.3). Les résultats basés sur la méthode du BMWP montrent une qualité passable à bonne dans la partie amont (stations 01 et 02, BMWP oscille entre 64 à 137), alors qu elle est douteuse dans le tronçon moyen du cours d eau liées à des valeurs basses de cet indice (BMWP <60) et critique à très critique dans l aval (les stations 08 et 09, BMWP 2). 242

5 IBGN BMWP Figure 3: Cartographie de la qualité de l eau d'oued EL HARRACH avec IBGN et BMWP (Maii 2010). Concernant le mois de juillet, less valeurs dee l IBGN sont globalement identiques aux prélèvements de moi de Mai. L eau est de qualité bonne à moyenne dans la partie amont (les stations 01, 02 et 03 avec un IBGN qui oscille entre 12 à 13), médiocre dans le tronçon moyen ett très mauvaise dans la partie aval (les stations 08 et 09) (Fig.4). Les valeur du BMWP donnent une qualité passable dans l amont, et une qualité douteuse pour les stations de tronçon moyen. Notons que la qualité critique à très critique dans l aval est persistante. IBGN BMWP Figure 4: Cartographie de la qualité de l eau d'oued EL HARRACH avec IBGN et BMWP (Juillet 2010). Au début d hiver 2010, nous constatons le maintien du niveau bass des deux indices le long de oued avec une dégradation croissante de la qualité de l eau de l amont vers l aval, ce qui qualifie que l eau de oued reste toujours de qualité médiocre à mauvaise dans le l tronçon moyen et la partie aval de oued (Fig.5). En générale, les résultats présentent une dégradation croissante dee la qualité biologique de l'eau de l amont vers l aval. D après les résultats r des deux indices on peutt distinguer trois types de stationss ou bien trois tançons. D une manière générale les stations de haute altitude (station 01 et 02) sontt les moins perturbées, situées en dehors de l intervention humaine. Cette situation est favorable auu maintien d une faune riche et diversifiées, ces stationss présententt en effet une faune benthique peuu altérée ett indicatrice d une qualité biologique bonne. 243

6 IBGN BMWP Figure 5: Cartographie de la qualité de l eau d'oued EL HARRACH avec IBGN et BMWP (Septembree 2010). Malgré sa situation dans l amont,, loin de toute source de pollution, la station 03 est affectée par des perturbations physiques, transformation de lit de l oued à des bassins de baignade. Ce qui abouti à une chut surprenante de la faune benthique et par suite à la dégradation de sa qualité de l eau. Dans le tronçon moyen (station 04, 05 et 06) la qualité de l eau est médiocree dans la majore partie du temps. Ces stationss se situent à l aval dess agglomérations et près de quelques points de pollution industrielle. La qualité est dégradée par des rejets d eau usée non épurées. Les taxons polluo- sensibles disparaissent (Plécoptères). La faune est représentée par p les Diptères (Chironomidae), Trichoptères (Hydropsychidae) et Ephéméroptères (Baetidae). Les stations ayant une très mauvaise qualitéé sont situées de manière généralee sur le secteur aval du cours d eau (station 08 et 09), elles reçoivent tous les rejets urbains, agricoles et industriels de la population du bassin versant de l oued. La dégradation de la qualité biologique de l eau induisant i la disparition quasi totale de la faune dans cette partie, il ne reste que des taxons polluo-résistants tels que les Diptères (Culicidae et Chironomidae, station 09) et Ephéméroptères (Baetidae, station08). L action anthropique a une influence sur la qualité biologique, la richesse taxonomique et la structure des macroinvertébrés. Notre étudee a montré que les stations les moins perturbées par les activités humaines présentent une structure faunistique très variée. Toutefois, la dégradation de la qualité des eaux est remarquée dans les stations situées en aval des agglomérations et après les zones où les activités domestiques, industrielles, et agricoles sont plus importantes. La pollution provoque un déséquilibre de l écosystème aquatique et par la suite une disparition des espèces les plus sensibles. 5. Conclusion La richesse spécifique des déférentes stations relève un gradient altitudinale avec une diversité maximale dans les zones de moyenne montagne et de piémont qui q constituent les zones les plus hétérogènes. Alors que la faible diversité des zones de plaine pourrait être attribuée à l influencee anthropique. L étude de la qualité hydrobiologique d'oued El Harrach par les approches biologiques (IBGN, PMWP ) montre une hétérogénéité de la qualité de l eau : bonne à très mauvaise, les analysess hydrobiologiques montrent une nette dégradation entre les stationss de l amont et celles de l aval, et une variation saisonnière remarquable de la qualité de l eau. En perspectives, il est nécessairee d avoir une banque de donnés concernant c la faune de nos cours d eaux, avec leur exigence et leur valence écologique, et d établir une liste des groupe faunistique sensibles à la pollution, et polluo-résistantss qui peuvent nous aider à appliquer un indice biotique propre aux cours d eau algériens.. 244

7 6. Bibliographie [1] ALBA TERCEDOR J. & SANCHEZ ORTEGA A., 1988-Un metodo rapido y simple para evaluar la calidad biologica de las aguas corrientes basado en el de Hellawell (1978). Limnetica 4, P [2] ALBA-TERCEDOR J., 2000 The BMWP ; Ecological status of surface waters: monitoring and management strategies in rivers. Vol 29, N 1. P [3] Association Française de Normalisation (A.F.N.O.R), 1992-Qualité de l eau. 861p. [4] BELFIORE C., 1983 Guid per il riconoscimentodellespecieanimali dell acque interne Italiane. Ephemeroptera.Consiglionazionaledellericerche.P [5] CLERGUE-GAZEAU M & BOUMAIZA M., Simuliidae (Diptera. Nematocera) de la Tunisie. Clé pour la reconnaissance des espèces actuellement recensées. 36(04).P [6] DAVIES L., 1968-A key to the British species of simuliidae (Diptera) in the larval, pupal and adulte stages. Freshwater Biological Association Scientific Publication N p. [7] LOUNACI A., Recherche sur la faunistique, l écologie et la biogéographie des macroinvertebres des cours d eaux de Kabylie (Tizi-Ouzou, Algérie).Thèse Doctorat. Université M.M.T.O. [8] MICHA J-C. & NOISET., 1982-Evaluation biologique de la pollution des ruisseaux et rivières par les invertébrés aquatiques.3 éme Tirage Corrigé. Vol 5 N p. [9] RICHOUX Ph., 1982-Introduction pratiques a la systématique des organismes des eaux continentales françaises. Coléoptères aquatiques (genre ; adultes et larves).bulletin De La Société Linnéenne De Lyon. 51 e Année, N 4.P [10]TACHET H., BOURNAUD M & RICHOUX P., Introduction a l étude des macroinvertébrés des eaux douces (systématique élémentaire et aperçu écologique). 3 ème Edition. 155p. [11]TACHET H., BOURNAUD M., RICHOUX P & USSEGLIO-POLATERA P., Invertébrés d eau douce : systématique, biologie, écologie. Ed. C.N.R.S., Paris, 587p. [12] TACHET H., RICHOUX P., BOURNEAUX M. & USSEGLIO-POLATERA P., Invertébrés d eau douce, systématique, biologie, écologie. Cnrs Editions. 587p. [13] TEBIBEL S., Hémiptères Aquatiques d Algérie : Clés dichotomiques, inventaire des espèces, aperçu écologique, distribution en Algérie et dans le monde, Thèse Magister. U.S.T.H.B. Isn. Alger. 247p. [14] VITTET B & THOMAS A.G. B., Additions and corrections to the ephemeroptra fauna of North Africa. Université Paul Sabatir. France. P