Évaluation de la qualité écologique de l’eau

Pour évaluer la qualité écologique des milieux aquatiques de la Réserve de Faune et de Flore du Haut-Bandama, une approche multimétrique fondée sur deux types d'indices inhérents à la tolérance ou l’intolérance des macroinvertébrés aquatiques à la pollution a été utilisée. Il s’agit d’une part, des indices de diversité des communautés des macroinvertébrés qui prennent en compte la richesse spécifique et l'abondance relative des espèces au sein d'un échantillon et de l’indice Biosédimentaire (IBS) fondé sur l'utilisation d’espèces indicatrices de pollutions, témoignant généralement des perturbations particulières (pollutions organiques ou sedimentaires) d’autre part.

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2.2.6.1. Indices de diversité des communautés

Les métriques pris en compte sont : la richesse spécifique, l’indice Chironomidae, l’indice Éphéméroptères-Trichoptères (ET), le pourcentage en Éphéméroptères-Trichoptères (ET) et l’indice de tolérance à la pollution (Compin, 2006 ; Nyamsi et al., 2014 ; Mary, 2015 ; Koumba,

et al 2017). Ainsi, selon l’espèce ou le groupe d’espèces analysées (Éphéméroptères,

Trichoptères et Chironomidae), une forte proportion peut être interprétée positivement ou non. Par exemple, une densité relative élevée d’espèces Éphéméroptères et Trichoptères (ET) est généralement un signe du bon état écologique des milieux humides. Ils montrent une réponse variable face à divers types de dégradations d’origine anthropique ou naturelle. En revanche, une forte proportion des Chironomidae peut indiquer une pollution chimique et organique des milieux aquatiques (Mary, 1999 ; Hessé & Mangot, 2014).

2.2.6.1.1. Indice Chironomidae

L’indice Chironomidae représente le quotient de l’abondance en Chironomidae sur l’abondance totale des organismes présents dans une station (Cayrou et al., 2000 ; Rosa et al., 2014). Il est déterminé à l’aide de la formule suivante :

𝑰𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝑪𝒉𝒊𝒓𝒐𝒏𝒐𝒎𝒊𝒅𝒂𝒆 =^{𝑨𝒃𝒐𝒏𝒅𝒂𝒏𝒄𝒆 𝒆𝒏 𝒄𝒉𝒊𝒓𝒐𝒏𝒐𝒎𝒊𝒅𝒂𝒆}

𝑨𝒃𝒐𝒏𝒅𝒂𝒏𝒄𝒆 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍𝒆 ^{× 𝟏𝟎𝟎 (𝟔)}

Mary (1999), propose la classification suivante en fonction de l’abondance relative en Chironomidae :

- % Chironomidae > 75 % : Eau très polluée ;

- 20 % < % Chironomidae ≤ 75 % : Eau moyennement polluée ; - 5 % < % Chironomidae ≤ 20 % : Eau faiblement polluée ; - % Chironomidae ≤ 5 % : Eau de très bonne qualité.

2.2.6.1.2. Indice ET et pourcentage en ET

L’indice Éphéméroptères-Trichoptères (ET) est le nombre d’espèces appartenant aux ordres du complexe Éphéméroptères (E) et Trichoptères (T) dans une station.

Il est déterminé à l’aide de la formule suivante :

𝐈𝐧𝐝𝐢𝐜𝐞 𝐄𝐓 = ∑ 𝐓𝐚𝐱𝐨𝐧𝐬 (𝐄 + 𝐓)

𝐢=𝐧

𝐢=𝟏

44 Quant au pourcentage en Éphéméroptères-Trichoptères (ET), il représente le quotient de l’abondance des espèces du complexe Éphéméroptères et Trichoptères sur l’abondance totale des organismes présents dans un station (Koumba et al., 2017).

Il est déterminé à l’aide de la formule suivante :

𝑷𝒐𝒖𝒓𝒄𝒆𝒏𝒕𝒂𝒈𝒆 𝒆𝒏 𝑬𝑻 = ^{𝑨𝒃𝒐𝒏𝒅𝒂𝒏𝒄𝒆 𝒆𝒏 𝑬𝑻}

𝑨𝒃𝒐𝒏𝒅𝒂𝒏𝒄𝒆 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍𝒆 ^{× 𝟏𝟎𝟎 (𝟖)}

Un indice Éphéméroptères-Trichoptères (ET) compris entre 15 et 20 et un pourcentage en Éphéméroptères-Trichoptères (ET) supérieure à 30 % indique une eau de très bonne qualité (Mary, 2015). Cependant, la qualité de l’eau se dégrade progressivement avec la baisse des valeurs de ces deux (2) indices.

2.2.6.1.3. Indice de tolérance à la pollution (ET/C)

L’indice de tolérance à la pollution des eaux est basé sur le rapport entre l’abondance des Éphéméroptères et Trichoptères (ET) sur celle des Chironomidae (C) (Koumba et al., 2017). Lorsque ce rapport est proche de 0, il indique que les eaux sont de mauvaise qualité et lorsqu’il est supérieur à 10, les eaux sont de bonne qualité (Cayrou et al., 2000).

Cet indice est déterminé à l’aide de la formule suivante :

𝑰𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆^𝑬𝑻 𝑪 ⁼

𝑨𝒃𝒐𝒏𝒅𝒂𝒏𝒄𝒆 𝒆𝒏 𝑬𝑻

𝑨𝒃𝒐𝒏𝒅𝒂𝒏𝒄𝒆 𝒆𝒏 𝑪𝒉𝒊𝒓𝒐𝒏𝒐𝒎𝒊𝒅𝒂𝒆 ^(𝟗)

2.2.6.2. Indice Biosédimentaire (IBS)

L’Indice Biosédimentaire (IBS) a été élaboré pour évaluer les perturbations de type mécanique générées par les particules sédimentaires fines (sable, limons, argiles) dans les cours d’eaux drainant des terrains à dominante ultrabasique observée sur les terrains d’exploitation miniers (Mary & Hytec, 2007). La méthode se réfère à un ensemble d’espèces indicatrices auxquels un score a été attribué en fonction de leur sensibilité à la présence de dépôts latéritiques sur le substrat. L'Indice Biosédimentaire (IBS) sur une station est obtenu en divisant la somme des scores des espèces indicatrices présents par le nombre total d’espèces indicatrices.

45 L’indice biosédimentaire est déterminé à l’aide de la formule suivante :

𝐈𝐧𝐝𝐢𝐜𝐞 𝐁𝐢𝐨𝐬é𝐝𝐢𝐦𝐞𝐧𝐭𝐚𝐢𝐫𝐞 (𝐈𝐁𝐒) = 𝟏/𝐧 ∑ 𝐒𝐢

𝐢=𝐧

𝐢=𝟏

(𝟏𝟎)

Avec

n

Les valeurs des scores de cet indice se situent entre 1 et 10. Les espèces les plus sensibles ont les scores maximums. La note indicielle de cet indice varie théoriquement entre 0 (aucune espèce indicatrice présente) et 10 (toutes les espèces indicatrices présentes ont un score de 10). Dans la réalité, l’indice Biosédimentaire dépasse rarement la valeur de 7,5. Les scores actuellement utilisés pour cet indice sont inscrit dans le Tableau (IV).

Tableau IV : Scores de sensibilité des espèces indicatrices de l'Indice Biosédimentaire (IBS)

par Mary (2015).

Espèces indicatrices Scores IBS Espèces indicatrices Scores IBS

INSECTES DIPTÈRES Lépidoptères 4 Blephariceridae 8 Collemboles 4 Ceratopogonidae 2 EPHEMEROPTERES Forcipomyiinae 5 Baetidae 5 Chironomini 3 Leptophlebiidae Chironomus 4 Amoa 9 Corynoneura 6 Celiphlebia 7 Harrisius 4 Coula 10 Orthocladiinae 2 Fasciamirus 6 Pseudochironomini 5 Kariona 10 Tanypodinae 3 Kouma 10 Tanytarsini 4 Lepegenia 4 Cecidomyiidae 3 Lepeorus 7 Culicidae 9 N.genre 4 9 Dixidae 5 N.genre A 10 Dolichopodidae 5 N.genre B 10 Empididae 4 Notachalcus 8 Ephydridae 6 Oumas 4 Limoniidae 6 Ounia 8 Muscidae 5 Papposa 10 Psychodidae 8 Paraluma 4 Rhagionidae 5 Peloracantha 10 Simuliidae 5 Poya 9 Stratiomyidae 4 Simulacala 7 Syrphidae 3 Tenagophila 7 Tabanidae 6 Tindea 7 Tanyderidae 5

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Tableau IV : (Suite et fin)

Après la présentation des scores de sensibilité des espèces indicatrices de l'Indice Biosédimentaire (IBS), les classes de qualités biologiques des eaux consignées dans le tableau V sont proposées par Mary (2015), afin d’évaluer la qualité de l’eau a chaque station. Par ailleurs, des classes de couleurs sont affectées à chaque classe de qualité de l’eau, afin de faciliter la lecture de la représentation sur une carte de qualités (Mary, 2015).

Espèces indicatrices Scores IBS Espèces indicatrices Scores IBS

TRICHOPTÈRES COLÉOPTÈRES Ecnomidae 4 Cucurlionidae 7 Helicophidae 10 Dytiscidae 3 Helicopsychidae 9 Gyrinidae 5 Hydrobiosidae 7 Hydraenidae 5 Hydropsychidae 5 Hydrophilidae 8 Hydroptilidae 2 Noteridae 5

Kokiriidae 9 Scirtidae / Helodidae 3

Gracilipsodes 8 Staphylinidae 3

Oecetis 6 HETEROPTERES

Symphitoneuria 6 Belostomatidae 5

Triplectides 7 Corixidae 5

a.genr. Leptoceridae 7 Gerridae 9

Philopotamidae 7 Hebridae 5 Polycentropodidae 8 Hydrometridae 7 ODONATOPTÈRES Leptopodidae 5 Aeshinidae 5 Mesoveliidae 4 Coenagrionidae 5 Notonectidae 10 Corduliidae 10 Ochteridae 5 Isostictidae 9 Pleidae 5 Lestidae 5 Saldidae 5 Libellulidae 4 Veliidae 9 Argiolestidae 8 PLANIPENNES 5

Synthemistidae 8 MOLLUSQUES GASTÉROPODES

CNIDAIRES (Hydres) 3 Gyraulus 10

PLATHELMINTES 9 Physastra 10 ACHÈTES 10 Physa 3 NÉMATODES 3 Pseudosuccinea 3 NÉMERTIENS 6 Melanoides 4 OLIGOCHÈTES 7 Melanopsis 9 CRUSTACES Thiara 3 Amphipodes 3 Hydrobiidae 4 Isopode 3 Neritidae 5 Atyidae 7 MICROBENTHOS Grapsidae 5 Ostracodes 9 Hymenosomatidae 5 Copépodes 5 Palaemonidae 9 Hydracariens 4

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Tableau V : Classes de qualité de l’Indice Biosédimentaire (IBS)

Valeurs de l’Indice IBS Qualité Couleurs

IBS > 6,50 Excellente _Bleu

5,75 < IBS ≤ 6,50 Bonne Orange

5,00 < IBS ≤ 5,75 Passable Jaune 4,25 < IBS ≤ 5,00 Mauvaise verte

IBS ≤ 4,35 Tres Mauvaise Rouge

2.2.6.3. Corrélation entre les indices

Les indices de diversité et biologiques cités plus haut ont été mis en rélation les uns aux autres grâce au coefficient de corrélation de rang de Spearman. Cette méthode non paramétrique permet de mesurer l'intensité de la relation entre deux indices. Le coefficient de corrélation de Spearman varie entre -1 et 1, ces valeurs extrêmes indiquant une corrélation parfaite entre les deux indices considérés (Mary, 1999).

2.2.7. Traitements statistiques