Biodiversité des communautés d'invertébrés benthiques des rivières de la Guadeloupe et réponses aux perturbations anthropiques

par Heliott Touron Poncet

Thèse de doctorat en Ecologie des systèmes aquatiques

Sous la direction de Régis Céréghino.

Soutenue en 2014

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Les communautés aquatiques (algues, invertébrés, poissons) sont utilisées depuis plusieurs décennies pour évaluer la qualité biologique des cours d'eau. Des méthodes pratiques pour calculer des indices biotiques ont été conçues (ex. Indices basés sur la diversité des macroinvertébrés), et adaptées pour être appliquées en routine par les gestionnaires des milieux aquatiques. Ces méthodes standardisées ne tenaient pas compte d'un référentiel correspondant à l'état "normal" des communautés concernées. Les approches récentes basées sur le concept de l'intégrité de l'e��cosystème et sur la biodiversité semblent plus prometteuses pour la gestion intégrée de l'eau. Au cours de la dernière décennie, la Directive Cadre Européenne sur l'eau 2000/60/CE (DCE) a ainsi suscité un nombre important de travaux qui ont conduit à une redéfinition d'outils de bioindication prenant en compte la notion d'écart à la référence. Les méthodes de diagnostic écologique à présent en vigueur en Europe continentale ne sont cependant pas directement transférables aux Départements et Territoires d'Outre Mer, où les contextes biogéographiques et climatiques d'une part, et le manque de connaissance de la faune d'autre part, ne permettent pas d'appliquer les protocoles prescrits. Nous avons développé un indice de bioindication DCE-compatible adapté aux rivières de la Guadeloupe. Le développement de cet indice a nécessité plusieurs étapes au préalable, il a fallu approfondir la connaissance de la faune, pour ensuite définir une biotypologie sur la Basse-terre de la Guadeloupe. Nos résultats mettent en évidence l'importance de l'occupation du sol et la géomorphologie dans la définition de trois sous-régions écologiques (clusters) pour les invertébrés benthique. A partir de ce travail, il a été possible de créer un indice multi-métrique (IBMA-971) pour évaluer la qualité écologique des rivières. Parmi 411 métriques (transformées en ratio de qualité écologique), nous avons selectionné les métriques présentant une forte efficacité de discrimination, une faible spécificité et une forte stabilité en condition de référence. Cet indice se compose de 6 métriques issues de la diversité taxonomique, de la richesse, de l'abondance et de la préference pour un substrat. A partir d'un jeu de donnée test, nous avons trouvé que l'IBMA-971 était sensible à un large panel d'impacts anthropiques. Cet indice montre qu'il est applicable aux îles voisines dans la même région biogéographique. En parallèle, une étude de prélèvement alternative des macroinvertébrés a été testée avec cet indice pour la première fois dans les Antilles. Nos résultats mettent en évidence que les substrats artificiels peuvent permettre d'accéder rapidement à la qualité écologique d'une rivière, ce qui peut être une méthode prospective pour des études pilotes.

  • Titre traduit

    Biodiversity of benthic invertebrates in rivers of Guadeloupe and responses to anthropogenic disturbance


  • Résumé

    Aquatic communities (algae, invertebrates, fish) have been used for decades to assess the biological quality of rivers. Practical methods to calculate biotic indices have been designed (e. G. , based on macroinvertebrate diversity indices) to be applied routinely by managers of aquatic environments. These standardized methods did not reflect a repository corresponding to the "reference" state of the communities to be expected under natural conditions. . During the last decade, the European Water Framework Directive 2000/60/EC (WFD) has prompted a large number of works that have led to a redefinition of biomonitoring tools. One of the newer approaches to assessing the ecological quality of rivers within the Framework is the Reference Condition Approach (RCA), where ecological health is defined in terms of similarity to an undisturbed ("reference") state. Although new, RCA-based bioassessment tools are now implemented in continental Europe, these methods are not directly transferable to EU's Overseas Territories, where biogeographic and climatic conditions on the one hand, and lack of knowledge of the fauna on the other hand do not allow to apply current EU standards. We designed a WFD-compliant biomonitoring index adapted to rivers of Guadeloupe (French Lesser Antilles). The development of this index required to deepen our knowledge of the fauna, and then to define a biotypology of rivers. Our results highlight the importance of land use and geomorphology in the definition of three ecological sub-regions (clusters) for benthic invertebrates. Based on this work, it was possible to create a multi-metric index (IBMA-971) to evaluate the ecological quality of rivers. Among 411 metrics (transformed into ecological quality ratio), we selected metrics with a high efficiency of discrimination, poor specificity and high stability under reference conditions. This index consists of 6 metrics derived from taxonomic diversity, richness, abundance and preference for substratum types. From a set of test data, we found that the IBMA-971 was sensitive to a wide range of anthropogenic impacts. This index proved applicable to islands from the same biogeographical region. In addition, an alternative (cost-effective and less time consuming) sampling method for the calculation of the IBMA was tested. Our results demonstrate that artificial substrates allow a quick assessment of ecological quality in Guadeloupe.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (256 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.161-179

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2014 TOU3 0037
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