Dans l’eau

In situ :

Les valeurs de pH, conductivité, température et oxygène dissous ont été mesurées

pour chaque station, à l’aide des sondes WTW (pH340, Oxi340 and LF340) (Figure 18). Les

mesures ont été effectuées tous les mètres entre la surface et le fond à fin d’obtenir une bonne

représentativité des variations de ces paramètres sur un profil vertical.

La transparence a été mesurée avec un disque de Secchi. Il s’agit d’un disque en noir

et blanc de 20 cm de diamètre (Figure 18), lequel est immergé dans l’eau pour déterminer sa

transparence. La profondeur à laquelle les parties noires et blanches du disque ne se

différencient plus visuellement est appelée « profondeur Secchi ». Les caractéristiques

physiques des sites de prélèvement (profondeur, type de rives, etc.) ont été également

enregistrées en tant que paramètres descriptifs.

Figure 18. Sondes WTW et disque de Secchi.

Au laboratoire :

Les concentrations en phosphore (total, orthophosphates), azote (total, ammonium,

nitrate, nitrite), silice, carbone organique total et dissous, calcium, magnésium, chlore et

bicarbonate dans la colonne d’eau ont été analysées selon les normes AFNOR appropriées

(http://sagaweb.afnor.fr). Les méthodes et appareils utilisés sont détaillés dans le Tableau 5.

Le choix des paramètres environnementaux dans l’eau :

Pour caractériser l’état trophique des lacs, le système élaboré par l’ O.C.D.E. (1982)

(Tableau 4), largement utilisé au niveau international a été choisi. Ce système combine

l’information concernant l’état des nutriments et la biomasse algale et fournit une base pour

l’évaluation et la tendance de l’état pour la gestion. L’information acquise permet l’échange et

la comparaison au niveau international (Bartram et al., 1999). Ce système prend en compte les

paramètres suivants :

Le phosphore total (PT) est l’élément nutritif dont la teneur limite favorise

habituellement la croissance des algues et des plantes aquatiques. Il y a un lien entre la

concentration de phosphore, la productivité du lac et son niveau trophique. Les lacs

eutrophes ont une forte concentration de phosphore. Il peut être présent dans l’eau soit

sous forme particulaire soit sous forme dissoute.

La chlorophylle a (chl a) est un indicateur de la biomasse d’algues microscopiques

présentes dans le lac. La concentration de chl a a augmente avec la concentration des

matières nutritives. Les lacs eutrophes ont souvent une production importante

d’algues.

La transparence de l’eau ou profondeur Secchi (mesurée avec un disque de Secchi)

diminue avec l’augmentation de la quantité d’algues dans le lac. Les lacs eutrophes

sont caractérisés par une faible transparence de l’eau.

Tableau 4. Valeurs limites du système de classification trophique des eaux selon l’O.C.D.E.

(1982).

Chapitre 2 Matériels et Méthodes

Les autres paramètres :

Les orthophosphates (PO

₄^3-

) sont une forme de phosphore dissous. Les eaux

domestiques (notamment celles contenant des détergents), les effluents industriels et

les apports d’engrais agricoles contribuent à l’élévation des concentrations en

orthophosphates dans les eaux de surface (Chapman et Kimstach, 1996).

Les composants azotés : l’azote est essentiel pour les organismes vivants, c’est un

composant important des protéines, et par conséquent du matériel génétique. Les

plantes et les micro-organismes convertissent l’azote inorganique sous sa forme

organique. Dans l’environnement, l’azote inorganique se trouve à différents états

d’oxydation tels que les nitrates (NO

3^-

), les nitrites (NO

2^-

), l’ammonium (NH

4⁺

) et

l’azote moléculaire (N

2

).

Les nitrates (NO

3^-

) sont l’une des formes d’azote que l’on retrouve dans les

eaux de surface. Elles sont généralement la principale forme d’azote présente dans les

eaux à teneur normale en oxygène dissous. Les nitrates peuvent provenir de

l’oxydation d’autres formes d’azote par les bactéries du sol et des eaux, ou directement

de la libération dans les eaux par des sources industrielles, résidentielles et agricoles.

Les nitrates sont largement utilisés dans la production d’engrais car ils sont facilement

absorbés par les plantes dont ils stimulent la croissance (http://www.ec.gc.ca).

Lorsqu’il pleut, les nitrates non absorbés par les plantes, pénètrent dans le sol et sont

captés par les eaux souterraines ou ruissellent jusqu’aux eaux de surface. Si les nitrates

aboutissent dans des eaux peu oxygénées, certains types de bactéries peuvent les

transformer en nitrites (NO

₂^-

), et finalement en azote gazeux (N

₂

), qui peut

s’échapper dans l’atmosphère. Dans les eaux bien oxygénées, les nitrates sont

rapidement absorbés par les plantes aquatiques et les algues. L’ammonium (NH

₄⁺

) est

naturellement présent dans les plans d’eau, il provient de la dégradation de l'azote

organique et de la matière inorganique contenus dans les sols et l'eau, de l'excrétion

des organismes vivants, de la réduction de l’azote dans l'eau par les micro-organismes

et de l’échange gazeux avec l'atmosphère. Il peut également être relargué dans les eaux

naturelles à partir de certains processus industriels (production de pâte à papier à partir

d'ammonium) ou de déchets municipaux qui en contiennent des quantités importantes.

La silice (SiO

₂

) est l’un des facteurs essentiels de la production primaire, nécessaire à

la formation des frustules de diatomées (Capdevielle, 1978).

Le carbone organique dissous (COD) permet d’estimer la teneur en matière

organique dissoute dans l’eau. Dans des conditions naturelles, les acides fulviques et

humiques peuvent constituer jusqu’à 80% du COD, lequel peut être utilisé comme une

estimation de sa concentration (Chapman et Kimstach, 1996).

Le pH a été utilisé comme une mesure de l’acidité ou l’alcalinité de l’eau sur une

échelle log de 0 (extrêmement acide) via 7 (neutre) jusqu’à 14 (extrêmement alcaline).

La plupart des organismes aquatiques et certains processus bactériens présentent un

optimum de pH dans un rang spécifique (e.g. l’activité des bactéries nitrifiantes est

maximale pour des pH allant de 7 à 8,5). Le pH est une variable-clé car il diminue

avec l’acidification et augmente souvent avec l’eutrophisation (Moss et al., 2003).

La conductivité est une mesure de la quantité de substances dissoutes dans l’eau,

déterminée par la capacité de l’eau à conduire une charge électrique. Toutes les

substances dissoutes contribuent à la conductivité de l’eau (Chapman et Kimstach,

1996).

L’oxygène dissous est essentiel pour toutes les formes vivantes dans les milieux

aquatiques, y compris les organismes responsables des processus de purification des

eaux naturelles. Sa détermination est fondamentale dans l’évaluation de la qualité de

l’eau puisque l’oxygène influence ou est impliqué dans tous les processus chimiques

et biologiques dans les plans d’eau. Des concentrations inférieures à 5 mg·l

^-1

peuvent

compromettre le fonctionnement et la survie des communautés biologiques et

au-dessous de 2 mg·l

^-1

peuvent mener, par exemple, à la mort de la plupart des poissons.

La mesure de ce paramètre peut être employée pour indiquer le degré de pollution par

la matière organique, la destruction des substances organiques et le niveau de

purification de l'eau (Chapman et Kimstach, 1996).

Chapitre 2 Matériels et Méthodes

lors des cycles saisonniers, mais s’observent également à l’échelle de la journée. Les

fluctuations saisonnières conduisent à des températures minimales en hiver, ou durant

les périodes humides, et atteignent leurs valeurs maximales en été ou lors de saisons

sèches.

Le rapport Z

mix

:Z

eu

est une mesure indirecte de la lumière disponible pour les

organismes planctoniques (Mur et al., 1999). La profondeur de mélange (Z

mix

) est

considérée comme égale à la profondeur de l’épilimnion quand le lac est stratifié. En

absence de stratification, la profondeur de mélange est considerée comme la

profondeur moyenne du lac (Naselli-Flores et Barone, 2003). La zone euphotique est

calculée en multipliant la profondeur Secchi par 2,5 (Golterman et al., 1978). Plus le

Z

mix

:Z

eu

est élevé, plus la quantité de temps relatif qu’une algue doit passer dans

l’obscurité augmente (Reynolds, 1984a).

Dans le document Évaluation de l'état écologique des plans d'eau Aquitains à partir des communautés de producteurs primaires (Page 63-67)