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Evolution saisonnière de l’année 2015 1 Evolution des classes d’algues

ETUDE RELATIVE AU PHYTOPLANCTON

II.1 Evolution saisonnière de l’année 2015 1 Evolution des classes d’algues

La Figure 1 ci-dessous présente l’évolution saisonnière des principales classes algales (sensu

(Bourrelly 1972, 1981, 1985) pour l’année 2015. Les phases principales suivantes peuvent être observées : - Une phase hivernale et printanière, avec des biomasses faibles (19/01, 09/04), dominée par les

diatomées centriques.

- Un pic printanier de biomasse dominé par les Chrysophycées (6/05). - La phase des eaux claires est difficile à situer, voire inexistante cette année.

- Une phase estivale (18/05 au 26/08). Cette période relativement longue présente une dynamique atypique par rapport aux années précédentes. On y observe en effet une alternance de dominance entre les chlorophycées (18/05), les diatomées (3/06), les cyanobactéries (22/06), puis à nouveau par les diatomées (21/07) et enfin les chlorophycées (3/08). C'est pendant cette période que la biomasse maximale de l'année est atteinte (le 22/06 avec 3258 µg/L).

- Une phase automnale dominée par les cyanobactéries (21/09 au 8/10).

- Enfin une phase hivernale (27/10 au 14/12) avec des biomasses plus faibles et dominé par les cryptophycées, les cyanobactéries et les diatomées.

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 B io m as se g/ L) Zygophycées Dinophycées Diatomées Cyanobactéries Cryptophycées Chrysophycées Chlorophycées

Figure 1 Variations saisonnières du biovolume du phytoplancton par classes algales dans le lac du Bourget en 2015

II.1.2. Evolution des espèces dominantes

La Figure 2 ci-après illustre la dynamique des taxons dominant la biomasse du phytoplancton pour l’année 2015 (10 taxons présentant la biomasse annuelle la plus élevée).

- Pendant la phase hivernale (19/01, 09/04), ce sont des diatomées centriques (Cyclotella costei) et des diatomées pennées qui dominent le compartiment phytoplanctonique. Les petites

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centriques (comme Cyclotella costei) sont typiques de cette saison et sont adaptées aux faibles luminosités et aux eaux brassées. Au contraire la présence de biomasses importantes de

Fragilaria crotonensis indique que le milieu est faiblement brassé, puisqu'il s'agit d'une espèce plutôt adaptée aux milieux stratifiés.

- Le pic printanier (6/05) est dominé par plusieurs espèces de Dinobryon (D. divergens, D. sociale et ses variétés), ce qui est assez inhabituel. Habituellement, on observe avant l'été et avant la phase des eaux claires depuis 2009, plutôt un pic de diatomées centriques. La dominance de chrysophycées et de Dinobryon est plutôt attendue après la phase des eaux claires et pendant l'été. Ces taxons mixotrophes sont indicateurs de milieux oligotrophes (Padisak et al. 2009). - La phase estivale présente une dynamique difficile à interpréter. On note cependant la présence

de taxons tels qu’Eudorina elegans, une chlorophycée adaptée aux fortes luminosités et aux milieux riches en nutriments. D'autre part, la présence de biomasses importantes de Fragilaria crotonensis indique que le milieu est bien stratifié. On remarque aussi la présence tout au long de cette période estivale d'Aphanizomenon flos-aquae espèce capable de se développer dans des couches d'eau profondes (15 m) au niveau du métalimnion et ainsi de profiter de la présence de concentrations plus élevées de phosphore dans la couche voisine, l'hypolimnion. - La phase automnale (21/09 au 8/10) est caractérisée par la dominance d'une cyanobactérie:

Aphanocapsa planctonica. Il s'agit d'une espèce formant des colonies mucilagineuses, qui est adaptée aux eaux plutôt stratifiées et aux eaux riches en nutriments (Reynolds et al. 2002). Elle est accompagnée de Dinobryon divergens, chrysophycée adaptée aux eaux pauvres en nutriments. La présence de ces espèces aux écologies différentes, indique que la colonne d'eau offre des niches écologiques très différentes avec la profondeur : eaux pauvres en nutriments en surface, plus riches dans le métalimnion.

- En fin d'année (27/10 au 14/12), les biomasses diminuent et des espèces telles que

Aphanizomenon flos-aquae et Aphanocapsa delicatissima (cyanobactéries), Cryptomonas sp. et

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0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 B io m as se g/ L)

Autres Plagioselmis lacustris

Cryptomonas sp. Ulnaria acus

Aphanocapsa delicatissima Aphanizomenon flos-aquae

Cyclotella costei Aphanocapsa planctonica

Eudorina elegans Fragilaria crotonensis

Dinobryon divergens

Figure 2 Variations saisonnières de la biomasse des principaux taxons du phytoplancton dans le lac du Bourget en 2015

II.1.3. Evolution du micro et nanophytoplancton

La Figure 3 ci-dessous présente la dynamique saisonnière des classes de taille du phytoplancton. Les taxons nanophytoplanctoniques ont une longueur inférieure à 20 μm et un biovolume inférieur à 10 000 μm3, ceux du microphytoplancton une longueur supérieure à 20 μm et/ou un biovolume supérieur à 10 000

μm3. On observe que le microphytoplancton est largement majoritaire toute l'année sauf entre 24/03 et le

9/10 (période semblable à 2014). 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% B io m as se ( µ g/ L) Nanophytoplancton Microphytoplancton

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II.1.4. Evolution des groupes fonctionnels

A partir de la structure des assemblages de phytoplancton d’eau douce, Reynolds et al. (2002) ont regroupé les différentes espèces selon leurs caractéristiques écologiques propres. Ainsi, un groupe fonctionnel correspond à un ensemble d’espèces ayant la même écologie. Ces groupes rassemblent des taxons vivant par exemple dans les mêmes niveaux trophiques, les mêmes turbulences ou les mêmes étages limniques et permettent de mieux apprécier les facteurs influençant le phytoplancton et la qualité du lac. La Figure 4 présente la dynamique saisonnière des groupes fonctionnels de Reynolds (Reynolds et al. 2002). L’annexe 2 reprend les définitions de chaque groupe fonctionnel données dans l’article de (Reynolds et al. 2002).

- Pendant la phase hivernale (19/01 au 9/04), c'est le groupe fonctionnel P qui présente les biomasses les plus élevées Il s'agit de taxons se développant dans les épilimnions eutrophes, tolérant les luminosités douces. Ce groupe fonctionnel est accompagné des groupes K et Lm, qui regroupent des espèces sensibles à la dé-stratification (Ceratium hirundinella, Aphanocapsa spp., Aphanothece spp.).

- Le pic printanier de biomasse (6/05) est dominé par le groupe fonctionnel E (Dinobryon spp.), qui regroupe des espèces mixotrophes, se développant dans des milieux oligotrophes.

- Pendant la période estivale (18/05 au 26/08), on observe une alternance de plusieurs groupes fonctionnels, dont la dynamique est difficile à interpréter. Ces groupes fonctionnels sont les suivants (par ordre de biomasse décroissante):

- D espèce indicatrices de milieux de faibles profondeurs, riches et turbides (Ulnaria spp., Nitzschia spp.) qui indiquent l'influence des crues sur le compartiment algal pélagique

- P espèces caractéristiques d'épilimnions eutrophes (Fragilaria crotonensis)

- K espèces sensibles à la dé-stratification (Aphanocapsa spp.)

- H1 espèces sensibles à la dé-stratification, se développant dans le métalimnion (15 m), (Aphanizomenon flos-aquae)

- E Espèces mixotrophes, indicatrices de milieux oligotrophes (Dinobryon spp.)

- G espèces tolérant les fortes intensités lumineuses préférant les eaux riches en nutriments (Eudorina elegans)

La présence de ces différents groupes fonctionnels indique la présence au cours de l'été de plusieurs niches écologiques bien différentes. Celles-ci sont liées à une stratification des eaux (eaux pauvres en nutriments en surface, et plus riches vers 10-15 m) et à l'influence de crues amenant des taxons du groupe D jusqu'en zone pélagique.

- La phase automnale (21/09 au 8/10) est dominée par le groupe K, rassemblant les taxons sensibles à la dé-stratification et préférant les milieux riches en nutriments (Aphanocapsa spp., Aphanothece

spp.).

- Enfin la phase hivernale (27/10 au 14/12) est caractérisée par le groupe Y, rassemblant des espèces phagotrophes et tolérant les faibles luminosités.

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0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 B iom as se ( µ g/ L) Z Y X1 T S1 R P N M Lo Lm K J H1 G F E D C B Non défini

Figure 4 Variations saisonnières de la biomasse par groupes fonctionnels (lettres A à Z, non classé correspond aux

taxons non classés par Reynolds et al. (2002)) dans le Lac du Bourget en 2015