Macroinvertébrés aquatiques et bioindication

c’est le cas des larves de Trichoptères qui développent un « filet à plancton » permettant de collecter les organismes planctoniques.

Les détritivores sont des organismes qui se nourrissent de détritus, de cadavres et de matières organiques dissoutes. Ils comprennent des Nématodes, Oligochètes, Ephémeroptères, Trichoptères, Diptères Chironomidae;

Les herbivores se nourrissent principalement de macrophytes et d’algues. Ils regroupent des Ephémeroptères, Coléoptères, Diptères Chironomidae, Gastéropodes. L’exemple des Gastéropodes qui consomment les végétaux aquatiques grâce à leur radula (langue chitineuse).

1.3.5. Macroinvertébrés aquatiques et bioindication

La structure des communautés de macroinvertébrés aquatiques est souvent utilisée comme indicateur des effets de l’activité humaine sur les cours d’eau, en donnant des informations sur la qualité de l’eau et de l’habitat (Woodcock & Huryn, 2007). On peut les utiliser pour identifier plusieurs types de pollution telles que la pollution organique, la pollution aux métaux lourds (Cuivre, Plomb et Zinc), de même que pour détecter une acidification du milieu (Moisan & Pelletier, 2014). Il est déjà bien connu que les Plécoptères, les Trichoptères et les Éphéméroptères sont les groupes les plus sensibles aux polluants. Ils ont besoin d’une eau bien oxygénée et peu polluée à une température assez basse. Au contraire, les Tubificidae, les Chironomidae, les Syrphidae, les Bivalves et les Amphipodes sont les groupes les plus tolérants. Ces derniers, peuvent vivre dans une eau peu oxygénée avec une bonne quantité de polluants à une température plus élevée. Une abondance de ces espèces et une absence des espèces sensibles traduit que l’eau est de mauvaise qualité. Selon Tachet et al., (2003), les macroinvertébrés n’interviennent pas directement dans les processus d’autoépuration qui incombent essentiellement aux micro-organismes, notamment les bactéries. Cependant, leur sensibilité différentielle aux diverses formes de pollution permet leur utilisation comme témoins de celles-ci. Legendre & Legendre (1998) indiquent que toute pollution entraîne une réduction de la diversité biologique (nombre d’espèces, de genres et/ou de familles) à travers l’élimination des espèces les plus polluo-sensibles. De ce concept est née une multitude d’indices biotiques visant à évaluer la qualité des milieux aquatiques à partir des macroinvertébrés.

1.3.5.1. Indices biotiques d’évaluation de la qualité écologique des eaux

Les Indices Biologiques (IB) sont des méthodes standards utilisées en écologie appliquée pour évaluer la qualité biologique des systèmes d’eau (Caquet, 2012). Ainsi, les macroinvertébrés sont au cœur de plusieurs méthodes normalisées et reconnues dans le monde.

20 Le premier indice biotique a été élaboré en France par Verneaux & Tuffery (1967). Cet indice a par la suite été modifié pour donner l’Indice de Qualité Biologique Globale (IQBG), puis l’Indice Biologique Global (IBG) en 1982. Aujourd’hui, il est plus connu sous le vocable IBGN (l’Indice Biologique Global Normalisé) (Leclercq, 2001 ; DCE, 2006). 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). L’Australie s’est pour sa part dotée en 1992, d’une stratégie nationale pour la gestion de la qualité écologique de l’eau (Chessman, 1995) et depuis lors, les macroinvertébrés sont couramment utilisés pour l’évaluation environnementale et la surveillance des rivières du pays (Metzeling et al., 2003). En afrique plusieurs indices d’évaluation de la qualité écologique des eaux ont été élaborés dont l’indice SASS (South Africa Scoring System) en Afrique du sud et l’indice Multimétrique des Macroinvertébrés Yaoundéen (IMMY) au Cameroun (Ywoung, 2004).

1.3.5.1.1. Indice Biologique Global Normalisé (IBGN)

L'Indice Biologique Global Normalisé (IBGN) complète l'ancien indice biotique, mis au point et proposé par Verneaux & Tuffery (1967) et normalisé en 1985. L’IBGN a été mis au point en 1992. Il s’agit toujours d’une méthode d’évaluation de la qualité générale d’un cours d’eau à partir de la présence ou non de certains macroinvertébrés benthiques capturés au moyen d’un engin (troubleau ou suber) de taille définie (1/20 m²), au maillage de 500 microns et dans des conditions d’échantillonnage telles que tous les habitats d’un cours d’eau soient prospectés au mieux (nature du support, vitesse du courant, etc.). L’IBGN est basée sur l’appartenance des macroinvertébrés à des unités spécifiques susceptibles d’être identifiées par des non spécialistes de la faune aquatique. Le plus souvent l’unité spécifique retenue est la famille, mais l'on peut s'arrêter à l’embranchement ou à la classe pour les macroinvertébrés pour lesquels une détermination plus fine s’avérerait difficile ou peu fiable (Melhaoui, 2009).

1.3.5.1.2. Indice Multimétrique des Macroinvertébrés Yaoundéen (IMMY)

L’Indice Multimétrique des Macroinvertébrés Yaoundéen (IMMY) a été élaboré à la suite des travaux realisés dans quelques cours d’eau du bassin du Mfoundi dans la région du Centre- sud forestier du Cameroum (Nangmo, 2004). Cet indice basé sur la physico-chimie des eaux et les communautés de macroinvertébrés benthiques, a permis d’évaluer l’intégrité écologique du cours moyen des cours d’eaux Nga et du Mefou, en aval du barrage de Mfoundi (Nyamsi

21 Tchatcho, 2004 ; Kiampi Choffo, 2004 ; Ywoung, 2004). Cet indice multimétrique prend en compte les analyses spatiotemporelles de la richesse spécifique, du nombre d’espèces EPT (Éphéméroptères, Plécoptères et Trichoptères), du pourcentage d’espèces (EPT), du pourcentage de Chironomidae, de l’indice d’équitabilité et de l’indice biotique Hilsenhoff. La pertinence de cet indice est d’avantage affirmée par la convergence de son diagnostic avec ceux des indicateurs usuels de la qualité écologique de l’eau (Ywoung, 2004). Les variables simples ont permis de dégager une valeur dite de référence qui entre dans le calcul de l’IMMY comme indiqué dans le tableau I. La valeur de référence étant le 95 ème centile pour les variables dont la valeur diminue avec l’accroissement des perturbations et le 5 ème centile pour les variables dont la valeur augmente avec l’accroissement des perturbations (MDDEFP, 2012).

Tableau I : Variables impliquées et algorithmes entrant dans la formulation de l’Indice

Multimétrique des Macroinvertébrés Yaoundéens (IMMY).

Variable (x) Valeur de référence Formules

Nombre total d’espèces N0 (X ÷ N0) x 100

Nombre d’espèces EPT EPT0 (X ÷ EPT0) x 100

% EPT % EPT0 (X ÷ % EPT0) x 100

% de chironomides % Chir0 [(100 - X) ÷ (100 - %Chir0)] x 100

Pielou J0 [(1- J0) ÷ (1 - X)] x 100

FBIv FBIv0 [(10 - X) ÷ (10 – FBIv0)] x 100

IMMY Moyenne arithmétique des 6 formules

X = valeur de la variable ou de l’indice dans la station étudiée.

La moyenne arithmétique des résultats issus des six formules donne la valeur de l’Indice Multimétrique des Macroinvertébrés Yaoundéens (IMMY) pour une station donnée. Cette valeur est interprétée à l’aide de l’échelle de santé présentée dans le tableau II.

Tableau II : Classes de valeurs de l’Indice Multimétrique des Macroinvertébrés Yaoundéens

(IMMY) et appréciation de la qualité écologique de l’eau.

Valeurs de l’IMMY [0 - 27,1[ [27,2 -54,3[ [54,4 - 81,5[ [81,6 - 100[ Appréciations Très mauvaise Mauvaise Précaire Bonne