Le suivi des diatomées
Généralités
En raison de leur grande diversité (plusieurs milliers d’espèces en eau douce), de leur caractère cosmopolite et de leur sensibilité variable à la pollution, les diatomées benthiques, c’est-à-dire vivant fixées sur le lit des rivières, sont parmi les indicateurs biologiques végétaux les plus fréquemment utilisés en Europe pour l’évaluation de la qualité de l’eau.
Morphologie
Les diatomées ou Bacillariophycées sont des algues microscopiques de quelques millièmes de millimètre à ½ millimètre pour les plus grandes. Elles appartiennent à l’embranchement des Chromophytes (algues brunes).
La particularité des diatomées réside en la présence autour du contenu cellulaire d’une enveloppe de nature siliceuse dénommée frustule. Cette enveloppe a une forme comparable à une boîte dont le fond et le couvercle (hypovalve et épivalve) sont réunis par des bandes intercalaires (ceintures connectives). L’ornementation des deux valves se caractérise par la présence de stries, côtes, cloisons, ponctuations, soies ou autres protubérances. Associées à la forme générale de l’individu, ces structures aident à la détermination des espèces.
Frustule d'une Achnantes jpg - 16.2 ko
(Microscopie électronique à balayage - CRPGL, Luxembourg)
Écologie
Dans le milieu aquatique, le développement des diatomées est étroitement lié à la température, à l’intensité lumineuse, aux caractéristiques hydrauliques et physico-chimiques, et par conséquent, aux variations saisonnières et annuelles du milieu.
Ces algues peuvent être scindées en deux groupes selon leur mode de vie : les diatomées planctoniques flottent librement dans la colonne d’eau tandis que les diatomées benthiques vivent fixées sur divers supports immergés (pierres, plantes aquatiques,…).
Les diatomées colonisent des biotopes très diversifiés tels que les milieux marins, saumâtres et d’eau douce. Elles sont présentes dans toutes les gammes de qualité d’eau, allant des sources exemptes de pollution jusqu’aux eaux les plus dégradées (matières organiques, eutrophisation, salinité).
Intérêt pour le suivi de la qualité de l’eau
L’analyse des diatomées benthiques permet donc d’évaluer la qualité biologique d’un cours d’eau : ils ont une très bonne sensibilité à la pollution et à la dégradation du milieux : pollution organique (saprobie) et trophique (nutriments : azote, phosphore). Les diatomées sont également impactées par les contaminations par des micropolluants.
L’indice IBD
L’Indice Biologique Diatomées (IBD) est un outil d’investigation pratique de l’évaluation de la qualité des eaux mis à la disposition des gestionnaires des milieux aquatiques et applicable à l’ensemble des cours d’eau de France. Cet indice a été normalisé en 2000 (NF T90-354)
Après avoir récolté les diatomées benthiques par brossage des substrats durs (pierres, galets), l’échantillon est traité à l’eau oxygénée afin de pouvoir observer les frustules en microscopie optique, puis 400 individus sont identifiés et comptés.
L’évaluation de la qualité biologique globale par le calcul de l’IBD repose sur l’abondance des espèces inventoriées dans un catalogue de 209 taxons appariés, leur sensibilité à la pollution et leur faculté à être présentes dans des milieux très variés.
Le calcul de l’Indice de Polluo-sensibilité Spécifique (IPS, Coste in Cemagref,1982) prend en compte la totalité des espèces présentes dans les inventaires et repose sur leur abondance relative et leur sensibilité à la pollution.
Ces deux indices permettent de donner une note à la qualité biologique de l’eau variant de 1 (eaux très polluées) à 20 (eaux pures) et ont une bonne corrélation avec la physico-chimie (instantanée et estivale) de l’eau, l’IPS étant plus sensible aux valeurs extrêmes et considéré comme l’indice de référence.
L’atlas diatomées des Pays de la Loire
L’Atlas des diatomées des rivières des Pays de la Loire et de la Bretagne présente les espèces observées lors de ces opérations réalisées entre 2005 et 2010 (1590 inventaires) ; 236 taxons (66 genres) sont illustrés.
Il est disponible sur ce lien.