CHAPITRE 2 : Démarche méthodologique et analyses complémentaires
5. Contenus stomacaux de la faune piscicole
Des analyses des contenus stomacaux ont été effectuées pour déterminer la composition du « bol alimentaire » de la faune piscicole des lacs de la Muzelle et de Plan Vianney. Pour ce faire, les contenus stomacaux des poissons capturés en juin 2012 au lac de la Muzelle et ceux capturés en septembre 2012 pour les deux lacs ont été analysés. Les estomacs ont été prélevés
in situ et préservés dans de l’éthanol à 70% soit sur place, soit dès le retour au laboratoire. Les
comptages ont été réalisés sous loupe binoculaire sur un sous-échantillon de 40 proies identifiables. Les résultats obtenus sont présentés dans la Figure 17.
Figure 17 : abondance des proies vs. présence de ces proies dans les contenus stomacaux des poissons (d’après Armand, 2013).
Pléco : plécoptères ; Coléo : coléoptères. Les espèces rares n’ont pas été nommées par souci de lisibilité.
Les Chironomideae sous forme larvaire et nymphale sont les proies les plus abondantes et fréquentes dans les contenus stomacaux. De plus, les analyses révèlent la présence de trichoptères, d’hyménoptères, de coléoptères ainsi que de larves de diptères autres que des
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Chrionomideae. Ainsi, le régime alimentaire de la faune piscicole des lacs de la Muzelle et de
Plan Vianney est essentiellement benthique mais la présence de beaucoup d’autres taxons terrestres à de faibles abondances suggère également un comportement opportuniste. Nos résultats diffèrent de ceux obtenus par Cavalli et al. (2002) où un grand nombre de copépodes avait été dénombrés dans les contenus stomacaux des poissons de ces lacs d’altitude. Ces différences pourraient résulter des différents protocoles d’échantillonnage et de conservation des contenus stomacaux entre cette étude et la nôtre. Néanmoins, les résultats obtenus pourront être utilisés en complément des analyses des isotopes stables du carbone pour identifier les proies des poissons.
Les échantillons collectés et les analyses effectuées dans le cadre de ce travail doctoral sont présentés dans le Tableau 4.
Tableau 4 : description des échantillons collectés pour les différentes campagnes de prélèvements et leurs analyses respectives.
Campagne de prélèvements
Echantillons Lac Analyses
Octobre 2011 Poissons (n=4 et n=11) Muzelle, Plan Vianney Taille, âge, contenu lipidique, PCB, AIS
Avril 2012 Poissons (n=14) Plan Vianney Taille, âge, contenu lipidique, PCB, AIS Eau (60 L en surface) Phase dissoute
Muzelle, Plan Vianney
PCB, température, physico-chimie
Seston PCB, AIS, MES
Phytoplancton Dénombrement, identification
Juin 2012 Poissons (n=18 et n=11)
Muzelle, Plan Vianney
Taille, âgeπ, contenu lipidique, PCB, AIS, AG, contenus stomacaux
Eau (60 L par profondeur) Phase dissoute PCB, température, physico-chimie
Seston PCB, AIS, MES
Trappes à sédiments Muzelle PCB
Phytoplancton Muzelle, Plan Vianney Dénombrement, identification
Septembre 2012 Poissons (n=10 et n=21)
Muzelle, Plan Vianney
Taille, âge, contenu lipidique, PCB, AIS, AG, contenus stomacaux
Macro-invertébrés benthiques PCB, AIS
Eau (60 L par profondeur) Phase dissoute PCB, température, physico-chimie
Seston PCB, AIS, MES
Trappes à sédiments PCB
Phytoplancton Dénombrement, identification
Zooplancton Muzelle Dénombrement, identification
Le seston fait référence au microplancton, nanoplancton et picoplancton. Les chiffres entre parenthèse correspondent respectivement au nombre de poissons capturés au lac de la Muzelle et au lac de Plan Vianney. πuniquement pour le lac de Plan Vianney ; PCB : dosage des 6 PCB indicateurs (congénères #28, #52, #101, #138, #153 et #180) ; AIS : analyse des isotopes stables du carbone et de l’azote ; * analyse des isotopes du carbone uniquement ; COT : dosage du carbone organique total ; COD : dosage du carbone organique dissous ; Pt : dosage du phosphore total ; MES : quantité de matières en suspension ; AG : analyse des biomarqueurs lipidiques.
Muzelle, Plan Vianney
Eau (60 L par profondeur) Phase dissoute PCB, température, physico-chimie
Seston PCB, AIS, MES
Zooplancton Dénombrement, identification
Phytoplancton Dénombrement, identification
Avril 2013 Poissons (n=2 et n=19)
Muzelle, Plan Vianney
Taille, âgeπ, contenu lipidique, PCB
Eau (60 L par profondeur) Phase dissoute PCB, température, physico-chimie
Seston PCB, MES
Phytoplancton Dénombrement, identification
Juillet 2013 Poissons (n=18 et n=20)
Muzelle, Plan Vianney
Taille, âge, contenu lipidique, PCB
Eau (60 L par profondeur) Phase dissoute PCB, température, physico-chimie
Seston PCB, MES
Trappes à sédiments PCB
Phytoplancton Dénombrement, identification
Septembre 2014 Algues benthiques filamenteuses
Chapitre 3 : Les lacs d'altitude sont-ils des puits de
PCB atmosphériques ?
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Préambule
L’objectif de ce chapitre est de réaliser un bilan de masse des PCB pour les lacs de la Muzelle et de Plan Vianney en vue d'identifier les principales voies de transfert des PCB atmosphériques et le rôle des milieux lentiques (puits ou source) dans l’éco-dynamique de ces POPen altitude. Pour cela, les flux entrants et sortants, et les stocks des 6 PCB indicateurs dans la colonne d’eau et les sédiments ont été identifiés et estimés. Les concentrations des six congénères ont été mesurées dans les différentes matrices (Figure 18).
Le bilan de masse réalisé pour l’année 2012 a permis d'évaluer les variabilités saisonnières des stocks de PCB dans la colonne d’eau ainsi que des flux de PCB entrants et sortants de ces écosystèmes lacustres d’altitude. L’englacement des lacs d’altitude pendant 6 à 9 mois isole la colonne d’eau de l’atmosphère, et supprime ainsi les échanges à l’interface air-eau (i.e., dépôts, absorption ou volatilisation). Le mantair-eau neigeux accumule quant à lui les dépôts atmosphériques de PCB durant 6 à 9 mois et constitue donc un stock temporaire de PCB. La fonte de ce manteau survient entre mai et juin et dure de 1 à 4 semaines, impliquant un transfert rapide d'une quantité potentiellement importante de PCB à un écosystème aquatique en phase de "réveil biologique".
La comparaison des flux entrants et sortant de PCB pour chaque lac étudié a révélé que les lacs d’altitude étaient des puits de PCB atmosphériques. De plus, l’étude comparée des concentrations et des distributions de PCB (i.e., congénères) entre les différents compartiments lacustres (e.g., sédiments),ou pour un même compartiment entre les deux lacs a mis en évidence d’importante différences. Les lacs étant soumis aux mêmes apports de PCB atmosphériques, notre hypothèse est que ces différences résulteraient de l’existence de processus internes aux lacs distincts qui influencent le devenir de ces composés. Par conséquent, identifier les processus internes aux lacs à l’origine de cette variabilité de concentrations et de distribution des PCB intra- et inter-lacs apparaît comme un élément clé pour déterminer le devenir de ces composés dans les lacs d’altitude. A ce titre, le chapitre 4 a pour objectif d’identifier les paramètres influençant la distribution des PCB entre les phases particulaires et dissoutes dans la colonne d’eau.
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Figure 18 : stocks, flux entrants et sortants de PCB estimés dans les lacs de la Muzelle et de Plan Vianney.