Bevue frangaise des SGIEilGES 0E L'EAU,2 ll9831 357-387
Les mesures de respiration et leur int6r0t pour l'dcologie des milieux aquatiques
T h e a s s e s s m e n t o f o v e r a l l r e s p i r a t i o n a n d i t s u s e i n th e s t u d y
o f a q u a t i c e c o s y s t e m s
D . F O N T V I E I L L E *
S o m m a i r e 1 . D 6 f i n i t i o n
2 . I n t 6 r 6 t d e I a m e s u r e d e r e s p i r a t i o n e n 6 c o t o g i e 3 . M 6 t h o d e s
4 . A p p l - i c a t i o n s e t r 6 s u I t a t s d e s m e s u r e s d e r e s p i r a t i o n 5 . D i f f i c u L t 6 s d e m e s u r e e t d ' i n t e r p r ' 6 t a t i o n
6 . P e r s p e c t i v e s ,
I - D E r r N r r r o N S
O n r e g r o u p e s o u s l e t e r m e d e r e s p i r a t i o n u n e p a r t i e d e s r 6 a c t i o n s d c a r a c t E r e c a t a b o l i q u e p a r I e s q u e l l e s u n o r g a n i s m e r 6 c u p E r e d a n s u n e c e r t a i n e p r o p o r t i o n l e s 6 l 6 m e n t s e t f ' 6 n e r g i e c o n t e n u s d a n s l e s c o m p o s 6 s q u i l u i s e r v e n t d e s u b s t r a t s n u t r i t i f s .
t - 1 D e f i n i t i o n b i o c h i m i q u e , n o m e n c l a t u r e
G 6 n 6 r a l e m e n t e t d ' u n p o i n t d e v u e b i o c h i m i q u e , l e s d 6 f i n i t i o n s d o n n 6 e s d e l a r e s p i r a t i o n s o n t 6 t a b l i e s e n t e r m e s d e t r a n s f e r t s d ' 6 l e c t r o n s : d a n s c e s e n s I a r e s p i r a t i o n e s t f ' e n s e m b l e d e s r 6 a c t i o n s s i t u e e s e n t r e
* L a b o r a t o l r e d ' E c o l o g i e - U n i v e r s i t 6 d e S a v o l e - B ' P . 1 ' ' 1 0 4 7 3 0 1 1 C H A I V I B E R Y C 6 d e x ,
e t L , A . C N R S 3 6 7 L Y O N E c o l o e i e d e s E a u x D o u c e s
3 6 8
.qei,enees ,1p 7. I eqtt n . no41 ' o x y d a t i o n c 1 ' u n c o m p o s 6 d i t d o n n e u r d ' S l e c t r o n s ( " c o m l c u s t i b l e " ) e t . I a r 6 d u c t i o n d ' u n c o m p o s 6 r n i n d r a l d e d e g r 6 d ' o x y d a t i o n s u p 6 r i e u r : 1 ' a c c e p - t e u r f i n a f d ' 6 l e c t r o n s . L a r 6 f 6 r e n c e d f a n a t u r e m i n 6 r a l e d e c e d e r n i e r c o m p o s 6 c o n s t i t u e I ' u n e d . e s b a s e s d e l a d i s t i n c t i o n e n t r e r e s p i r a t i o n s e t f e m e n t a t i o n s , p o u r l e s q u e l l e s I ' a c c e p t e u r f i n a l d ' 6 l e c t r o n s e s t d e n a t u r e o r g a n i q u e .
O n d i s t i n g u e 6 g a l e m e n t l e s r e s p i r a t i o n s a 6 r o b i e s , p o u r l e s q u e l l e s I ' o x y g d n e c o n s t i t u e 1 ' a c c e p t e u r f i n a l d ' 6 1 e c t r o n s , d e s r e s p i r a t i o n s a n a 6 r o b i e s o o u r l e s q u e l l e s c e r 6 l e e s t t e n u p a r d r a u t r e s c o m p o s 6 s m i n S - r a u x t e f s q u e l e s n i t r a t e s , 1 e s s u l f a t e s o u I e g a z c a r b o n i q u e .
I
Im d t a b o l i t e s
I
e x o g d n e s
m d t a b o l i t e s
e n d o g d n e s R E A C I I O N S
A N A P L E R O T I O U E S
Fiqure 1
Schdna qAnAraL des flur dt dLdments et dt,2nez'gie Lids au nAtaboLisme adt obie des nuty,iments.
Tv,a.saiL mAcanique : ty,attaiL des mgofibrilLes et structures appcr'entAes.
Tv,attaiL de transpott : trauail Lid atm dchanges intra- et ertracellu-
Lat re de mdtabolites ou de nutt,iments.
I'lesuv,es de respiration et dcoLogie aquatrque
Erape I
Erape III
SCnema
des
Frgw:e 2
des grandes uoies du cataboLisme (traits pLeins) et de L'anabolttsme (tirets)
conposds dLtimentaiv,es de Lanatidt'e organique, (D'aorAs LE|ININGER 1977 )
L a n o m e n c l a t u r e p e u t f a i r e r 6 f 6 r e n c e 6 g a l e m e n t d l a n a t u r e d u d o n n e u r i n i t i a l d ' 6 l e c t r o n s : l o r s q u ' i l e s t m i n 6 r a l , l e n 6 t a b o l i s n e e s t d i t c h i r n i o l i t h o t r o p h i q u e e t I ' o n c o n s t a t e o u e t o u s l e s o r g a n i s m e s o , , u i l e p r a t i . l u e n t m e t t e n t e n o e u v r e u n a c c e r t e u r f i n a l d q a l e m e n t m i n 6 r a l : i l s r e s p i r e n t d o n c . L o r s o u e l e d o n n e u r i n i t i a l d ' 6 l e c t r o n s e s t o r S a n i o u e , l e m 6 t a b o l i s m e e s t d i t c h i m i o - o r g a n o t r o p h i q u e e t I ' o n a c o n s t a t 6 q u e , d a n s c e c a s , l e s a c c e p t e u r s f i n a u x C ' 6 I e c t r o n s p e u v e n t € t r e m i n 6 r a u x o u o r q a - n i q u e s : i 1 v a i e s p e c t i v e m e n t r e s o i r a t a o n o u f e r r n e n t a t i o n .
h
K::-'
.i
f A D P + P r
f
\ oto
, f
A D P + P i
/ \^ro
A D P + P r I a n n + P '
4 I
(
l
I
\ - +/
Ac€ryl-CoA
fl
Phosphorylation oxydarive ADP + PI
7 a n S c i e n c e s d e L t e a u 2 n o 4
Glucides
Mobilisation de I'acityl-CoA
Iz cycle des acides tricarboxyliques
Trawport d'ileclrcns et phosphorl lat ion oxydaI ive
I
i:ll[- pv..r""t" ^$:f
\f'/
F"d,t'rc;]
\ or",o".uAr","
t \
\
fumarate
cis-aconitate
\
\
- lsocitrale
Ee-r-4
NAD
I
II
flavoprot€ine ADP + PI
- l - l A r P l I t---
\ t
coenzyme Q I
I
I
c;rtochrome b
| ,---
A D P + P , - l - l A r P l
t -
cytochrome c
I I
cytochrome o
| .---
A D P + P r + l + l i \ l ' l ' l
^. r..:t
2 H - + l O : I t r i u I
F'rguz'e 3
Schdna d-es trois 1tapes fondarnentales du cataboLisne de La matldre orllanique.
cgcle de Kyebs et surtout La chatne des transporteurs en constttuenl; La toie finaLe comrune.
(D' aprds LEHtlfllGEP 1977 )
oryC"ati,f
d t d L e c t t : o n s L e
t4esut:es de respiration et dcologte actuatique
7 ? 1I - 2 P o s i t i o n d e I a r e s p i r a t i o n d a n s Ie m e t a b o l i s m e
L a f i g u r e 1 m o n t r e b i e n d a n s f e c a s d u m 6 t a b o l i s m e a 6 r o b i e , I e r 6 l e c e n t r a l d e s 1 6 a c t i o n s c a t a b o l i q u e s d . a n s 1 a c i r c u l a t i o n d e s 6 1 6 m e n t s e t
d e l ' 6 n e r c i o d a c c c l l r r l a c T , a r a c n i r : f i n n n r ^ n r 6 m a n f A i f a n a. . _ r e c o u v r e
c e o e n d a n t q u r u n e p a r t i e d e c e s r 6 a c t i o n s , s a n s q u e s e s l i m i t e s p u i s s e n t d ' a i l L e u r s 6 t r e p r 6 c i s i m e n t d S f i n i e s .
L a f i g u r e 2 r e p r 6 s e n t e s c h 6 m a t i q u e m e n t l e s g r a n d e s v o i e s d e c e s r 6 a c t i o n s c a t a b o l i q u e s e t s u r t o u t l e u r c a r a c t d r e c o n v e r g e n t v e r s c e q u e I ' o n a p p e l l e I a v o i e f i n a f e c o n m u n e d u c a t a b o l i s m e o x y d a t i f ( f i g u r e 3 ) . C ' e s t i c e t t e 3 d m e 6 t a p e q u e I ' o n p e u t , d a n s u n s e n s r e s t r i c t i f , l i r n i t e r f a r e s p i r a t i o n . C e t t e p o s i t i o n d e p o i n t d e c o n v e r g e n c e e t s o n c a r a c t d r e r e l a t i v e n e n t u n i v e r s e l c h e z t o u s l e s o r g a n i s m e s a 6 r o b i e s c o n s t i t u e I ' u n d e s p r i n c i p a u x i n t 6 r € t s d e l a m e s u r e d e l a r e s p i r a t i o n d e s b i o c o e n o s e s p o u r l ' e x p l o r a t i o n d e " 1 ' a c t i v i t 6 " d e s m i l i e u x n a t u r e l s .
C e s s c h 6 m a s m o n t r e n t 6 g a l e m e n t l a m u l t i p l i c i t 6 t h 6 o r i q u e d e s m o y e n s p a r l e s q u e l s c e t t e m e s u r e p e u t 6 t t : e e f f e c t u S e r s u b s t r a t s o x y d 6 s , m 6 t a - b o l i t e s i n t e r m 6 d i a i r e s , e n z ) r m e s , a c c e p t e u r f i n a L d ' 6 1 e c t r o n s , p r o d u i t s d ' e x c r 6 t i o n . . -
A l ' i n v e r s e , i I a p p a r a i t a u s s i q u e I e c h o i x d ' u n t y p e d e m e s u r e e t I ' i n t e r p r 6 t a t i o n d e s 1 6 s u l t a t s d e v r a i e n t o r e n d r e e n c o n p t e :
- d'une part, I e c a r a c t d r e a m p h i b o l i q u e d e I a v o i e f i n a l e c o n m u n e r g u i s - q u ' e I I e e s t 6 g a l e m e n t e l ' o r i g i n e d ' u n c e r t a i n n o m b r e d e p r 6 c u r s e u r s m 6 t a b o l i q u e s p o u r l e s b i o s y n t h 6 s e s ( o x a l o a c 6 t a t e , c 6 t o g l u t a r a t e ) , - d'autre p a r t , 1 ' i . m p o r t a n c e d e s r d a c t i o n s a n a p l 6 r o t i q u e s q u i a l i m e n t e n t
I e c y c f e d e K r e b s e n i n t e r r n 6 d i a i r e s r n 6 t a b o l i q u e s g r d c e i u n r e c y c l a g e d e c e r t a i n s c o n s t i t u a n t s d e s c h a i n e s r 6 a c t i o n n e l l e s e t s u r t o u t d u n e c o n s o m m a t i o n d e g a z c a r b o n i q u e .
D a n s f e c a s d e s o r g a n i s m e s c h i r n i o l i t h o t r o p h e s , l e s m 6 c a n i s m e s 1 6 a c . . t i o n n e l s d e l a r e s p i r a t i o n s o n t b e a u c o u p p l u s d i v e r s , p l u s s p 6 c i f i q u e s a c h a q u e t y p e d e d o n n e u r d ' 6 l e c t r o n s e t p a r f o i s e n c o r e n a l - c o n n u s . E n c e q u i c o n c e r n e l e u r s o u r c e d e c a r b o n e , c e s o r g a n i s m e s r 6 a l i s e n t u n e
synth6se totale de matiere organique par r6duction rle gaz carbonique au
c o u r s d e s r 6 a c t i o n s d u c y c l e d e C a l v i n ( c y c l e d . e s p e n t o s e s p h o s p h a t e s ) . E n c o n s 6 q u e n c e , i I n ' y a p a s d ' i n t e r m 6 d i a i r e s d a n s l e s c h a i n e s d ' o x y d a - t i o n d u d o n n e u r d ' 6 l e c t r o n s q u i p u i s s e n t s e r v i r d ' 6 1 6 m e n t d e d 6 p a r t a u x b i o s y n t h d s e s .
O n p e u t s c h 6 m a t i s e r c r o n :
coz ( C + I V )
c o m m e s u i t I ' 6 q u a t i o n g l o b a l e d e c e t t e o r g a n i s a -
2 NADPH2 2 NADP
( c H z o ) ( c " )
ADP + Pi
d t a p t " d s S T A N I E R ( 1 9 7 4 )
z ? , S e i e n c e s d e l ' c a t ^ 2 , n o 4
L ' a p p o r t d u -oouvoir r6ducteur d u N A D P H 2 e s t j u s t i f i d p a r l a g r a n d e d i f f 6 r e n c e d e n i v e a u d ' o x y d a t i o n d u c a r b o n e e n t r e l e s . t e r m e s d e d 6 p a r t e t d ' a r r i v d e d e s r 6 a c t i o n s . C e t a p p o r t n ' e x i s t e p a s d a n s l e c a s d u m 6 t a b o l i s m e c h i m i o - o r g a n o t r o p h e , d u f a i t p r 6 c i s 6 m e n t d e I ' u t i l i s a t i o n d e p r 6 c u r s e u r s o r g a n i q u e s d e n i v e a u x d ' o x y d a t i o n v o i s i n s d e c e t : x d e s p r o d u i t s d e s b i o s y n t h d s e s .
E n r 6 s u m 6 , d ' u n p o i n t d e v u e b i o c h i m i q u e , I a r e s - o i r a t i o n a p p a r a i L d a n s t o u s l e s c a s c o n m e u n e n s e n ] l f e c o m p l e x e d e r 6 a c t i o n s e n f i a i - s o n 6 t r o i t e a v e c l e s m i l i e u x i n t e r n e s e t e x t e r n e s A l a c e l l u l e . O r c ' e s t p r i n c i p a l e m e n t p a r 1 e b i a i s d e c e s d e r n i d r e s f i a i s o n s , c ' e s t - d - d i r e d u f l u x d e s 6 l 6 m e n t s e n t r a n t o u s o r t a n t d e l a c e l l u l e , q u e l e s m e s u r e s d e r e s n i r a t i o n s o n t 1 6 a l i s 6 e s - R i e n o r r e l e s c h a i n e s r e s o i r a t o i r e s s o i e n t r e l a t i v e m e n t c o n s t a n t e s d a n s l - e c a s d u m 6 t a b o l i s m e d e t y p e c h i m i o - o r g a -
n ^ f r ^ h h i d l r F o f h i a n c r r o - a f \ z n A m 6 f : h o l i a r r a q o i f l e n l r r s r 6 p a n d U C h e z
r r v u l v y r l l Y u L Y U L u u e q v v + 4 Y u !
I 6 c A t r a c r r i r r r n f c i I r n n : r > i f i n i .
- r l r r r n o n a r f n r r r ' i I n c n t r u t e y i s t e r l t n e s e u f e m 6 t h o d e d e m e s u r e d e I a r e s p i r a t i o n ,
- d ' a u t r e p a r t , q u e D o u r u n e m 6 m e m i L h o d e , l e s r 6 s u l t a t s n e s e r o n t p a s L o u j o u r s i n m 6 d i a t e m e n t c o m o a r a b f e s d ' u n t y p e d ' o r g a n i s m e A u n a u t r e .
2 - T N T E R E T D E L A M E S U R E D E R E S P I R A T I O N E N E C O L O G I E
T l n r r r : n : c n r n A r r n f i n n n i q + ^ d k a . a q e n q n 6 c e s s i t 6 d e l r [ p c r n i a f n r r r -
r t r r I u y u J y L v u u J u v u . \ u y L
n i o n e r l e r e q n i r r t i n n . n r a q f d i r e n ' r o l r : e l i r z i l 6 r p q n i r a f o i f e f o n c -
t i o n n e a u r y t h n e d e s b e s o i n s e n 6 n e r g i e d o n t e I I e e s t p o u r v o y e u s e e t d o n c a r r r v t h m e r l e I ' e n s e m b l e d e s a c t i v i t 6 s c e l l u l a i r e s d u m o m e n t ( b i o - s y n t h d s e s d ' e n t r e t i e n o u d e o r o d u c t i o n , t r a v a i l r n 6 c a n i q u e . . . ) . L e p r e - m i e r . i n t 6 r e t d e l a r e s p i r a t i o n e s t d o n c d ' 6 t r e I ' u n d e s t 6 m o i n s d e I ' a c - t i v i t 6 i m r n 6 d i a t e d e s 6 t r e s v i v a n t s "
S o n s e c o n d i n t 6 r 6 t p o u r 1 ' 6 c o t o g i s t e e s L f i 6 a u f a i t q u e s e s c h a i n e s
1 6 r n t s i n n n a l l a c c ^ n f i n 1 r r c i a r r r q n i r r a : r r . e n o n i s e d i r e c t e s u r l e r n i l i e u
e n v i r o n n a n t : c o n s o m n a t i o n d e s u b s t r a t s , r e j e t d e p r o d u i t s d ' e x c r 6 t i o n : d a n q c c s e n s l a r e s n i r a t i o n e s t u n f a c t e u r d ' a l t 6 r a t i o n d u m i l i e u e n v i - r o n n a n t . l 4 a i s I a r e s p i r a t i o n d ' u n e c o m m u n a u t 6 d ' o r g a n i s m e s p e u t 6 g a l e - m e n t 6 t r e u n f a c t e u r d ' 6 q u i l i b r e p o u r c e m € m e m i l i e u f p a r c o n s o m a t i o n d e s n r o d r r i t s d u m 6 t a b o l i s m e d ' u n e a u t r e c o m , n u n a u t 6 .
L a r e s p i r a t i o n e s t d o n c f ' u n d e s p a r a m d t r e s f o n d a r n e n t a u x d e ] ' i n t e r - p r 6 t a t i o n d e s r e l a t i o n s o r q a n i s m e s - e n v i r o n n e m e n L : c a r a c t d r e l i m i t a n t d c s s u b s t r a t s , c o m p 6 t i t i o n i n t e r s o 6 c i f i q u e , 6 p u r a t i o n b i o l o q i q u e - . .
F n f a i l - n l r r c n r r a l : r c s n i r a f i o n i n r l i , , i i " a l ' l a d ' ^ y ^ a n i c - a S i S O I 6 S ,
! r r r o f L f y t u s u , u L t q , L r y
c ' e s t f a r e s p i r a t i o n d e s b i o c o e n o s e s e t s o n i m p a c t g l o b a l s u r f e m i l i e u q u i i n t 6 r e s s e n L I ' 6 c o l o g i s t e , L a m e s u r e e f f e c t u 6 e d 6 p a s s e a l o r s I a r o e m e n t ] e c a d r e d e I a s e u f e r e s p i r a t i o n : c ' e s t e n f a i t l a m e s u r e d e I a r 6 s u l - t a n L e d e s d i f f 6 r e n t s L y p e s r e s p i r a L o i r e s , r n a i s a u s s i c e I I e d e s d i f f 6 r e n - t e s b i o s y n t h d s e s q u i s e d 6 r o u l e n t s i m u l t a n 6 m e n t d a n s I e m i l i e u . P I u s
m a c r r r a d o v r r u l r r o c n i r : f i o n ! s J P ! e l l c - m 6 m o i l s r a o i t d r r t n F n e s u r e d e s
c o n q 6 o r r e n c e s d e l ' e n s e m b l e d u m 6 t a b o l i s m e d e s d i f f 6 r e n t e s c o m m u n a u t 6 s s u r f ' u n d e s _ o a r a r x E L r e s m i s e n j e u p a r I e p h 6 n o n d n e r e s o i r a t o i r e , c o n s o m - m a t i o n d ' o x y g d n e o u d 6 g a g e m e n t d e g a z c a r b o n i q u e , p r i n c i p a l e m e n t . D a n s c e s e n s e t e n a d n e t t a n t I e f a i t d e f a d o m i n a n c e d u m 6 t a b o l i s m e c h i r n i o - o r g a - n o t r o p h i q u e , I a r e s p i r a t i o n a p p a r a i L c o r n m e I e t y o e m 6 r n e d e I a r n e s u r e
Mesuv,es de v'espiration et 1cologie aquatique
? 7 2d ' a c t i v i t 6 q l o b a b l e d e s b i o c o e n o s e s .
5 - MErnoors
Nous ne traj-terons ici que des rn6thodes de mesure du n6tabolisme
a 6 r o b i e q u i c o n s t i t u e n t I a g r a n d e m a j o r i t 6 d e s i n v e s t i g ' a t i o n s d e c e g e n r e e n 6 c o l o g i e d e s m i l i e u x a q u a t i q u e s .
p r a t i q u e m e n t , t o u t e s l e s m 6 t h o d e s n r o p o s 6 e s d . a n s l a l i t t 6 r a t u r e s o n t b a s 6 e s s u r I e m 6 m e p r i n c i p e : a p r E s a v o i r i s o l 6 d u r n i l i e u e n v i r o n n a n t l ' o r g r a n i s m e o u I a c o m m u n a u t 6 , o n m e s u r e , e n f o n c t i o n d u t e m p s , I a q u a n -
tit6 de gaz carbonique 6mis au niveau du cycle de Krebs ou Ia consom-
m a t i o n d e I ' a c c e p t e u r f i n a l < l ' 6 l e c t r o n s , c r e s t - d . - d i r e d e I ' o x y g d n e . D a n s 1 e c a s d e s c o m r n u n a u t 6 s b e n t h i q u e s , I a m e s u r e e s t e f f e c t u 6 e d a n s 1 ' e a u s u r m o n t a n t l e s 6 d i m e n t d ' u n e p a r t e t d a n s I ' e a u s e u l e d ' a u t r e p a r t , a f i n d e p o u v o i r s o u s t r a i r e l e s e c o n d r 6 s u l t a t r l - u p r e m i e r . D a n s l e s m i l i e u x d . , e a u c o u r a n t e d e f a i b f e p r o f o n d e u r { i n f 6 r i e u r e a 1 n ) ] a r e s p i r a t i o n d e l a c o l o n n e d ' e a u e s t I e p l u s s o u v e n t n 6 g l i g e a b l e v i s - i - v i s d e c e l l e d e s s 6 c l i m e n t s .
3 - 1 L e s e n c e i n t e s
E I I e s f o r m e n t q u a t r e c a t 6 g o r i e s p r i n c i p a l e s '
3 - 1 - 1 L e s e n c e i n t e s h e t m 6 t i q u e s
c e s o n t d e s b o i t i e r s h e r m 6 t i q u e s e t o b s c u r s r 6 a l i s 6 s g 6 n 6 r a l e m e n t e n p l a s t i q u e e t d . a n s l e s q u e l s s o n t e n f e r n 6 s l e s o r g a n i s m e s d o n t o n v e u t m e - i u r e r I a r e s p i r a t i o n . D a n s I a p l u p a r t d e s c a s , u n e a g i t a t i o n d e I ' e a u y e s t r e p r o d u i t e a f i n d ' o b t e n i r I ' h o m o 9 6 n 6 i t 6 d e s c o n c e n t r a t i o n s n 6 c e s s a i r e a l a m e s u l e d e l . o x y g d n e o u a u x b e s o i n s i n t r i n s d q u e s d e s o r g a n i s m e s , d a n s
d a n s I e c a s d e s c o m m u n a u t 6 s l o t i q u e s '
L ' i n c u b a t i o n e s t 1 6 a l i s 6 e e n l a b o r a t o i r e ( f i g u r e 4 ) o u d i r e c t e m e n t d a n s l e m i l i e u o r l a 6 t 6 e f f e c t r , r 6 l e p r 6 l a v e r n e n t t c e t t e d e r n i E r e f a g o n d e p r o c 6 d e r a t r o i s a v a n t a g e s :
- r6duction d u d 6 l a i s 6 p a r a n t I e p r 6 l 6 v e m e n t d e l a m e s u r e ;
- r6ducti-on des changements de temp6rature dus aux nanipulations et
r p m n 6 r ^ r r r r t r d ' i n c r b a t i o n s j m i f a i r e d c e l I e d u m i l i e u d ' o r i g i n e ; - r6duction d e s p e r t u r b a t i o n s l i 6 e s a u t r a n s p o r t d e l r 6 c h a n t i l l o n -
c e t t e m 6 t h o d e a d , a b o r d 6 t 5 m i s e e n c e u v r e p o u r 1 ' 6 t u d e d e I a r e s p i r a - t i o n d , o r g a n i s m e s i s o l 6 s ; F o X e t s I l ' o { o } I D S ( 1 9 3 3 ) s u r d e s E p h 6 m 6 r e s ' E D W A R D S e t L E A R N E R ( 1 9 6 0 ) s u r d e s A s e I I e s , P A T T E E ( 1 9 6 2 ) s u r d e s E p h 6 m d - r e s e t d e s P l a n a i r e s .
E I l e a 6 g a l e r n e n t 6 t 6 I a r g e r n e n t u t i l i s 6 e e n l i a i s o n a v e c l e s m e s u r e s
de prodr:ction primaire phytoplanctonique sous la forme du flacon sombre
d 6 c r i t d a n s I e p r o t o c o l e o r i g i n a l d e S T E E M A N N I E L S E I ] ( 1 9 5 2 ) . T e c h n i q u e - r n e n t , I a m 6 t h o d e e s t a l o r s a n a l o g u e d ' c e l l e d ' u n e n e s u r e d e D B o s a n s d i l u t i o n e t s a n s e n s e m e n c e n e n t .
3 7 4
S e i e n c e s d e L t e a u 2 , n o 4D e n o m b r e u s e s a p p r i c a t i o n s e n o n t 6 t 6 f a i t e s s u r r e s s 6 d i m e n t s c l e s m i f i e u x a q u a t i q u e s , e n r a b o r a t o i r e : E D W A R D S e t R o L L E y ( 1 g 5 5 ) M c D O N N E L e t H A L L ( 1 9 6 9 ) , r a I o w L E S e t a L . , , 7 9 6 2 ) ,
B R E W E R e t a L . , ( 7 9 7 7 ) , o u s u r I e t e r r a i n : p O M E R O y ( 1 9 5 9 ) . S M I T H ( 1 9 7 1 ) .
t h e r m o - s o
sonde d 02
e n r e g l s t r e u r p r o t e c t i o n
- l
m l . m n p o m P e
p 6 r i s t a l t i q u e
6 c r o u s d e s e r r a g e p l a q u e d
p l e x i g l a s s .
I3 , 2 c m t i g e f i l e t 6 e
b o i t i e r d e
l l 0 a 1 2 0
c y l i n d r e d e p l e x i g l a s s p l a q u e d e p l e x i g l a s s 5 c m
i o i n t d e S i l i c o n e
D i m e n s i o n s d e 1 a c h a m b r e d r i n c u b a t i o n V o l u m e d e l r e a u : 3 , 0 5 l i t r e s
D i a m d t r e : 1 7 , 1 c m
Figure 4
Chanbre dtincubation du type enceinte hermdtique,
d'aprds B)WIAIiI et DELFI\\) (1980)
3 - 1 - 2 - t e s e n c e i n t e s o u v e r t e s
3 - 1 - 2 - 1 E n c e i n t e s E c i r c u l a t i o n c o n t i n u e
C e t t e t e c h n i q u e a 6 t 6 r e l a t i v e m e n t p e u d 6 v e l o p p 6 e d u f a i t d e s d i f f i - c u 1 t 6 s t e c h n i q u e s d e s o n i n s t a l a t i o n , t a n t a u l a b o r a t o i r e o u e s u r I e t e r r a i n . u n e c i r . c u l a t i o n c o n t i n u e d ' e a u s a t u r 6 e e n o x y g d n e e s t 6 t a b l i e d a n s u n e e n c e i n t e a v e c u n t e m p s d e t r a n s i t t e l q u ' u n e d i f f 6 r e n c e d e c o n c e n t r a t i o n e n o x y g d n e a p p r 6 c i a b f e s o i t e n r e g . i s t r 6 e e n t r e f ' e n t r 6 e e t l a s o r t i e d e l ' a p p a r e i l ( t r a n s i t d e q u e t q u e s m i - n u t e s d 6 h e u r e s e n v i r o n ) . L e b u t e n e s t l e maintien a u n n i v e a u c o n s t a n t d e s c a r a c t d r e s p h y s i q u e s e t c h i m i q u e s d e I ' e a u ( n o t a m m e n t des matidres o r g a n i q u e s d i s s o u t e s , d e I ' o x y g € n e e t d e s m 6 t a b o r i t e s ) a f i n q u ' i 1 s n e d e v i e n n e n t p a s l i m i t a n t s o u p e r t u r b a t e u r s p e n d a n t l r i n c u b a t i o n . c e t t e m 6 t h o d e a u t o r i s e a i n s i d e s d u r 6 e s d ' e x p 6 r i m e n t a t i o n i m p o r t a n t e s . E r r e p e u t c e p e n d a n t r e n d r e p r o b r 6 - m a t i q u e l e r e s p e c t d e l a v i t e s s e d u c o u r a n t d e s m i l i e u x l o t i c { u e s , s i n o n p a r I e b i a i s d ' u n d i s p o s i t i f d e r e c y c l a r ; e i n t e r n e d e L ' e a u .
L a p f u p a r t d e s a p p l i c a t i o n s e n o n t 6 t 6 f a i t e s e n l a b o r a t o i r e ( F I L L O S e t M O L O F 1 9 ' 7 2 ; FILLOS et SI{A}JSON, 1975 ; BELAIJGER, 1981) et rarement
sur Ie terrain (pAt',lATtfAT, 1965) .
3 - 1 - 2 - 2 C l o c h e s e n f o n c 6 e s d a n s l e s s 6 d i m e n t s
L e s m e s u r e s s o n t e f f e c t u l e s i n d L t u e n c o i f f a n t d i r e c t e m e n t d r u n e e a u
s 6 d i m e n t s
l,lesures de t,espit ation et d.cologie aquatique 3 7 5
d e m i n t i e n d c I a c l o c h e p a r a c c r o c h a g e a u t r 6 p i e d r a c c o r d r a p i d e 6 t a n c h e l u b u l u r e s d e c i r c u l a t i o n d ' a i r d e c i E c u l a t i o n d ' e a u
c y l i n d t e ( p 1 e i , r )
c o l l i e t d e b l o c a g e e t d ' 6 c a n c h d i t 6 d e t u b u l u r e s d e c i r c u l a t i o n d ' e a u t u b u l u r e s
c y l i n d r e d e p l e x i g l a s
d i f f u s e u r r 6 g l a b l e e n h a u t e u r
b o u c h o n d ' a c c E P O U I n e t t o y a g e
6€diDent
c h a m b r e d ' i n c u b a t i o n d a p r d s F o N T V I E I L L E
al-REnruD-11982)
1 6 9 l a b l e e n h a u t e u r
g o u p i l l e d r a c c r o c h a g e d e
D i e d 1 6 g l a b l e e n l o n g u e u r
c h a n b r e d t i n c u b a t i o n
l a c h a m b r e d r i n c u b a t i o n
T r A o i e d d e m a i n t i e n d e I a c h a m b r e d ' i n c u b a t i o n
liow,e 5
Ch.anbre dtineubation du tApe enceLnte ouDe,Tte et tv,doied de naintien (F)llTVfEiLLE et RE\IAUD, 7982),
D . ' - ^ . , ^ " ' a " ' ? - ) ^ ^ + A ; 1 ^ f ^ . ' - 5 . , - ^ - ^ ^ * - + " ' ^ . - S t - . - ,
- La fois aur nesures de consortrnation dt onygDne et i eelles de pv,oCuction de daz carboniqu.e
par Les sddiments des nilieux aquatiq.ues peu profonds
3 7 6
S c i e n c e s d e , . L ' , e a u 2 , n o 4e n c e i n t e e n f o r m e d e c l o c h e l e s 6 d i m e n t ou c i e l . L ' h o m o g 6 n 6 i t 6 d e l r e a u s u r m o n t a n t f e s y s t d m e d ' a g i t a t i o n i n t e r n e d l , e n c e i n t e o u
r i a r r € a v n 6 c r r v 1 ^ - , , 6 1 q e t r o l t \ / F r r n A q r r c n ^ m D e .y e r u l
1 9 1 4 ; DAVTS, 1975 ; FONTVTEILLE et REITAUD,
p a r f o i s u n s u b s t r a t a r t i f i - s 6 d i m e n t e s t a s s u r 6 e p a r u n
d 1 ' a i d e d ' u n c i r c u i t e x t 6 - (PAMATI\,IAT, 1965 ; BUTTS, 7 9 8 2 : f i g u r e 5 ) .
3 - 1 - 2 - 3 T e n t e s e n o l a s t i c u e
c e t t e m 6 t h o d e e s t d 6 r i v 6 e d e c e l l e d e s e n c e i n t e s d c i r c u l a t i o n c o n t i - n u e . E l I e e n d i f f d r e , d a n s I e c a s d e s r n i l i e u x l o t i q u e s , o a r I ' u t i l i s a t - f i n n n r r i a c r € r ' i + ^ ^ e l r 6 c o u l e r n e n t n a t u r e ] d e s e a u x s o u s u n f i l m d e clas-s u u b u t r
t l q u e q u i i s o l e u n e p a r t i e d u m i l i e u C e s o n c o n t a c t a v e c I ' a t m o s p h 6 r e . D e f a g o n p r u s r e s t r e i n t e , J A I 4 E S ( 1 9 7 4 ) o r o p o s e l ' e n p l o i d ' u n t u n n e l r 6 a - r i s 6 6 g a r e m e n t d f ' a i d e d ' u n e f e u i r t e d e p l a s t i q u e s o u p l e d o n t o n r e c o u - v r e I e s s 6 d i m e n t s s u r u n e t r e n t a i n e d e m d t r e s d e l o n g ( f i g u r e 6 ) . t e s d i f f 6 r e n c e s d e c o n c e n t r a t i o n e n o x y g d n e e n t r e l ' e n t r 6 e e t r a s o r t i e d u s y s t 6 m e s o n t e n r e g r i s t r 6 e s . C e t t e m 6 t h o d e e s t a p p l i c a b l e d e f a g o n p l u s a i s 6 e d d e s c a n a u x artificiels ( I 4 A K I et JOHNSON, 1976).
--==
e u i l l e d e p 1 a 8 ti q u e arceau
d ' a c i e r
s 6d inent r a b a t
Figure 6
Tunnel enpLasttque soupLe pour La mesure de Lat,espiration des sddiments dans Les rnilietm d'eau courante (dtawds JAMES. 1gZ4)
L e s p e r t u r b a t i o n s d u m i f i e u d e v r a i e n t 6 t r e m i n i m i s 6 e s e t l a c i r c u l a - t i o n d e I ' e a u a u - d e s s u s d e s s 6 d i m e n t s i n c h a n g 6 e . E n p r a t i q u e , c e t t e d e r n i E r e s e r n b l e p l u s r a p i d e d a n s f e c a s d u t u n n e l - d e JAIIES (1974), d o n t
1 | i - ^ + - r 1 - + i ^ * ^ ^ !
i r n s r a r l a E r o n e s E , e n o u t r e , d 1 ' o r i g i r r e d e p e r t u r b a t i o n s d u s 6 d i m e n t . L e p r o b l d m e d e f a f i x a t i o n d e 1 ' o x y g 6 n e s u r l e p l - a s t i q u e e s t r 6 d u l t p a r s c n t r a i t e m e n t p r 6 a l a b l e a u x s i l - i c o n e s .
3 - 2 l , l e s u r e d u b i l a n e n o x v q E n e
E l l e c o n s i s t e d a n s I a s i m p r e c o m p a r a i s o n d e s v a r i a t i o n s n y c t h 6 m 6 r a l e s d e s t e n e u r s e n o x y g d n e d e 1'eau en amont et en aval d'un trongon sans m a c r o p h y t e s . ( c e t t e p r 6 c a u t i o n e s t d e s t i n 6 e i 6 v i t e r l a m e s u r e d e l a p r o d u c t i o n p r i m a i r e t e c h n i q u e n e n t d i f f i c i f e p o u r c e t t e c a t 6 g o r i e d e v 6 g 6 - t a u x ) . L a c o n n a i s s a n c e d e s a u t r e s p a r a m d t r e s d u b i l - a n e n o x y g d n e : l a r 6 a 6 r a t i o n , 1 a c o n s o n m a t i o n m o y e n n e d e f ' e a u ( D B o ) , la production p r i r n a i -
r e d r r n l A n . l - n n o f , i r r n A r i n h r r r n - / - . , r r ^ 1
b . i q u e ( s u p p o s d e c o n s t a n t e o u n 6 g l i o e a b l e ) , p e r m e t I e c a l c u l d e I a c o n s o m - m a t i o n d ' o x y g d n e d e s s 6 d i m e n t s ( M A K I et JOHNSON 1976, EDWARDS 1964) , P A V L E T I C 1 9 7 6 ) .
g a i n e d e I ' a r c e a u
Mesures de t'esptt:atian et dcoLogie aquatique 3 7 7
L e c a l c u l p e u t 6 g a l e m e n t 6 t r e e f f e c t u 6 i 1 ' a i d e d e s v a r i a t i o n s n y c t h 6 - m 6 r a l e s d e s t e n e u r s e n o x y g d n e e n u n s e u l p o i n t d u c o u r s d ' e a u ( O D U M '
L956 ; Bo'tr et aL., 79'181 -
L e s d i f f i c u l t 6 s d e c e t t e m 6 t h o d e v i e n n e n t p r i n c i p a l e n e n t d e s i n c e r - t i t u d e s s u r I e c a l c u l d u c o e f f i c i e n t d e r 6 a 6 r a t i o n e t d e I ' a p p r o x i m a t i o n d . ' u n t a u x r e s p i r a t o i r e c o n s t a n t p e n d a n t I a j o u r n 6 e '
3 - 3 M 6 t h o d e s d e d o s a g e d e 1 ' o x y g E n e e t d u g a z c a r b o n i q u e
3 - 3 - 1 L ' o x g g d n e
g u a t r e t y p e s d e m 6 t h o d e s o n t 6 t 6 u t i l i s 6 s p o u r I a m e s u r e d e l a r e s p i - r a t i o n :
, chimique, m6thode de WINKLER'
. manom6trique (DIXON, 1951), A volume constant type WARBURG (DAUBNER
e t T R Z T L O V A , 7 9 7 7 ; B A U M G A R T N E R e t P A L O T A S , 1 9 7 0 ) o u d p r e s s i o n c o n s -
tante (SCHOLANDER et EDWARDS, 1942) ,
. 6 l e c t r o l y t i q u e , d a n s l a q u e l f e I a c o n s o r n m a t i o n d ' o x y 9 6 n e e t 1 a v a r i a - t i o n d e p r e s s i o n q u ' e l l e c r 6 e d a n s u n e e n c e i n t e h e r m 6 t i q u e S o n t c o m -
p e n s 6 e s d t o u t i n s t a n t p a r u n e p r : o d u c t i o n 6 I e c t r o l y t i q u e d ' o x y 9 6 n e f a c i - I e m e n t m e s u r a b l e ( R E Y N O L D S e t a L . , 1 9 ' 1 3 ) '
. 6lectrochirniques : 6lectrode d goutte de mercure (EDI,iARDS et Ro].LEY,
l q A q \ r e m n l a c 6 e m a i n t e n a n t p a r I ' 6 l e c t r o d e d e C L A R K E ' L ' e m p l o i f a c i - I e d e c e t t e d e r n i E r e d o i t c e p e n d a n t 6 t r e p r 6 c 6 d 6 d ' u n 6 t a l o n n a g e s o i - g n 6 q u e 1 ' o n d o i t v 6 r i f i e r r 6 g u l i d r e m e n t '
L a m 6 t h o d e d . e m e s u r e d e l a r e s p i r a t i o n d e s b i o c o e n o s e s p a r l a c o n s o m - m a t i o n d , o x y g e n e p r 6 s e n t e d e u x i n c o n v 6 n i e n t s s p 6 c i f i q u e s l i 6 s , 1 ' , u n a u f a i t q u ' e l l e i n c l u t l a c o n s o m m a t i o n a b i o t i q u e d ' o x y g d n e d e s c o m p o s 6 s r 6 d u c t e u r s d e s s d d i m e n t s , 1 ' a u t r e a u x d i f f i c u l t 6 s d e c o n v e r s i o n d e 1 ' o x y - g 6 n e c o n s o m m 6 e n c a r b o n e ( c o e f f i c i e n t r e s p i r a t o i r e i n c o n n u , a p p r o x i m a t i f
o u v a r i a b l e ) d a n s I e c a s o t l u n c a l c u l d e b i l a n o u d e f l u x d e c a r b o n e e s t n 6 c e s s a i r e .
L a m e s u r e d e l a c o n s o m m a t i o n a b i o t i q u e e s t r 6 a l i s 6 e s u r u n 6 c h a n t i l l o n d e s 6 d i m e n t t r a i t e p a r u n a g e n t t o x i q u e , l e p l u s s o u v e n t f o r r n o l , b i c h l o -
r u r e d e m e r c u r e , o u p h d n o l . c e t t e c o n s o m m a t i o n a b i o t i q u e ' d ' i m p o r t a n c e t r d s v a r i a b l e s e l o n l e s n o i l i e u x ' p e u t r e p r 6 s e n t e r l a q u a s i - t o t - a l i t 6 d e 1 a c o n s o m r n a t i o n d ' o x y g d n e d e s s 6 d i m e n t s h y p e r t r o p h i q u e s '
3 - 3 - 2 L e g a z c a r b o n i q u e
r ^ 6 r . i n n i n : l n r o b l d m e d e I a m e s u r e d e l a r e s p i r a t i o n p a r c e l l e d e l a
! c y r r r r s f y s r r r v
- r n ^ r r n r i n n r l a c o o r 6 s i d e d a n s I a f i x a t i o n d e c e g a z s u r l e s c a r b o n a t e s
y ! v v u v e + v r r
d u m i l i e u . B i e n q u ' a s s e z r a r e m e n t u t i l i s 6 e s p a r l e s h y d r o b i o l o q i s t e s '
o n t r o u v e d a n s I a f i t t d r a t u r e l a d e s c r i p t i o n d e q u a t r e t y p e s d e m 6 t h o d e s : . m 6 t h o d e i n d i r e c t e p a r l a m e s u r e d e s v a r i a t i o n s d u p H ; c ' e s t I a p l u s
e m p l o y 6 e ( B E Y E R S , 1 9 6 3 ; B U R R I S ' L 9 7 2 ) '
. d o s a g e d e I ' a c i d e c a r b o n i q u e p r o d u i t p a r b a r b o t t a g e d e l ' a i r d e I a c h a m b r e d ' i n c u b a t i o n d a n s u n e s o l u t i o n a l c a l i n e ( R I P L ' 1 9 7 0 ) '
. r e l a r g u a g e d u C o 2 p a r a c i d i f i c a t i o n d ' 6 c h a n t i l l o n s d ' e a u d e l a c h a m b r e d , i n c u b a t i o n e t d o s a g e p a r S p e c t l o r n 6 t r i e i n f r a r o u g e ( S A L o N E N , 1 9 8 1 ) ' . m e s u r e d i r e c t e p a r s p e c t r o m 6 t r i e I ' R ' d e l a d i f f 6 r e n c e d e c o n c e n t r a -
t i o n e n c o z d e l , a i r e n t r e I ' e n t r 6 e e t I a s o r t i e d e l a c h a m l c r e d ' i n c u -
2 ? O
Seiences de L,eau 2, no4
b a t i o n ( F O I \ I V f E I L L E et RENAUD, 19gO).
3 - 4 A u t r e s m 6 t h o d e s
3 - 4 - 1 M d t h o d e u t i f i s a n t f e c a r b o n e 1 4
P r o p o s 6 e p a r STEEMAN NIELSEN (1959), cette m6thode est basee sur La m e s u r e d e r a p r o d u c t i o n p r i m a i r e p h o t o s y n t h 6 t i q u e i d i f f 6 r e n t e s i n t e n - s i t 6 s L u m i n e u s e s . L a d r o i t e o b t e n u e e s t extrapol6e v e r s I ' o b s c u r i t 6 e t I i n t e r s e c t i o n a v e c r - t a x e d e s ordonn6es donne la vareur de ta respiration.
STEEMAN NTELSEN considdre que cette m6thode est plus exacte que la
m 6 t h o d e d i r e c t e d e m e s u r e d e l a consommation d'oxygEne dans le cas du p h y t o p l a n c t o n .
3 - 4 - 2 R e s p i r a t i o n c a f c u L d e A p a r t i r d e m e s u r e s d , a c t i v i t e d d s h g d r o g 6 n a s i q u e o u d e m e s u r e s d , A T p
L a r e s p i r a t i o n , e x p r i m 6 e e n t e r m e s d e consommation d'oxygdne, p e u t 6 t r e c a l c u r 6 e d p a r t i r d ' u n e m e s u r e d'activit6 d 6 s h y d r o g r e . r i " i q r r " ( E T S ) : P A C K A R D ( 1 9 6 9 ) , PAI,IATMAT C t B H A G W A T ( 1 9 7 3 ) . COOMBS Ct AL., ( 1 9 6 7 ) , r ' A S K E R ( 1 9 7 0 ) calcurent 6 g a l e m e n t l a r e s p i r a t i o n , m a i s d p a r t i r d e d o s a - g e s d ' A T p .
3 - 5 C o m p a r a i s o n d e s m e t h o d e s
P l u s i e u r s 6 t u d e s o n t 6t6 consacr6es d I a c o m - o a r a i s o n des mdthodes d ' 6 v a l - u a t i o n d e ] a r e s p i r a t i o n d e s m i l i e u x a q u a t i q u e s : p A T T E R S o N e f , d L . , ( 1 9 7 5 \ , p A M A ' r r 4 A T e t F E M T o N ( 1 9 6 8 ) , E D B E R G e r H o F s r E N ( 7 g : 3 \ .
L a p L u p a r t d e s d i f f i c u r t 6 s d e s m e s u r e s sont r6unies d a n s f e c a s d e l e u r a p p l - i c a t i o n a u x s 6 d i m e n t s d e s e a u x c o u r a n t e s . c e s d i f f l c u ] t 6 s p e u - v e n t 6 t r e r 6 s u m 6 e s e n q u a t r e p o i n t s :
- perturbations d e 1 ' 6 c h a n t i - r l o n l o r s d e s o n p r 6 1 6 v e m e n t , d e s o n c r a n s - p o r t o u d e f i n s t a r r a t i o n d e f a c h a m b r e d.'incubation. D e c e p o i n t d e v u e , r e s r n 6 t h o d e s de terrain a p c a r a i s s e n t d ' e m b r 6 e _or6r6rables aux r n 6 t h o d e s d e r a b o r a t o i r e e t , p a r n i e r l e s , I e s m 6 t h o d e s s a n s 6chantir- l o n n a g e : c l o c h e s , t e n t e s , t u n n u e l s e t m 6 t h o d e d u b i l a n e n o x y g e n e . P o u r b e a u c o u p d'auteurs, l e s v a l e u r s o b t e n u e s L n t i - t t t sont plus 6Ie_
v d e s q u e c e l 1 e obtenues en laboratoire ( P A T T E R S o N et aL., 1 9 7 5 ; J A M E S , 7 9 7 4 ; BOWI,IAN e t D E L F I N O , 1 9 g O ) ; pour d'autres, c ' e s t I e
contraire (PAMATMAT, lgjl ; FOM|VIEILLE et PATI|EE, sous presse) ;
- confinement d e l ' 6 c h a n t i l f o n d a n s l e s e n c e i n t e s h e r m 6 t i q u e s o u t r a v e r - s 6 e s p a r u n c i r c u i t d ' e a u r e c y c l 6 e . L e s c o n s 6 q u e n c e s e n s o n t m u l t i p l e s ; d 6 p l a c e m e n t s d e s 6 q u i r i b r e s c a l - c o - c a r b o n i q u e s e t d o n c r 6 t e n t i o n d e g a z c a r b o n i q u e p a r f o r m a t i o n d e b i c a r b o n a t e s , a b a i s s e m e n t d u p H , a c c u m u r a - t i o n d e s p r o d u i t s d t e x c r 6 t i o n d u m d t a b o l i s m e , e t c . , t o u t e s D e r t u r b a - t i o n s q u i . D e u v e n t avoir p o u r c o n s 6 q u e n c e ta modification d e s r a u x r e s - p i r a t o i r e s d u r a n t I ' i n c u b a t i o n ;
- ajusternent de la dur6e d'incubation p o u r c o n c i r i e r r e s f a c t e u r s a n t a - g o n i s t e s s u i v a n t s :
c Facteurs n6cessitant u n a c c r o i s s e m e n t d u t e m p s d ' i n c u b a t i o n : . V a r i a t i o n d u p a r a m € t r e m e s u r 6 ( O 2 o u CO2) assez i.mportante Four
!,aesures de t'espiration et dcoLagie acluatique
? 7 0f o u r n i r u n r 6 s u l t a t s i g n i f i c a t i f .
- D 6 l a i s 6 n a r a n t - l ' i n s t a l l a t i o n d e I a c h a m b r e d ' i n c u b a t i o n d u d 6 b u t d e s m e s u r e s s u f f i s a n t p o u r p e r n e t t r e l e r 6 t a b l i s s e m e n t d e s 6 q u i l i - b r e s e t d e s g r a d i e n t s d a n s I ' 6 c h a n t i l I o n a n a l y s 6 .
t r Facteurs n 6 c e s s i t a n t u n e r 6 d u c t i o n d e t e m p s d ' i - n c u b a t i o n : . D i m i n u t i o n d e s c o n c e n t r a t i o n s d e s f a c t e u r s t r o p h i q u e s a u s e n s
1 a r g e .
. A c c u m u l a t i o n d e s d 6 c h e t s m 6 t a b o l i q u e s -
. D 6 v e l o p p e m e n t s b a c t 6 r i e n s s u r l e s p a r o i s d e I ' e n c e i n t e ' . E v e n t u e l s r y t h m e s r e s p i r a t o i r e s d e I a c o m m u n a u t 6 c o n s i d 6 r 6 e ' L a d u r 6 e d , i n c u b a t i o n c o n t r i b u e p o u r b e a u c o u p a u x d i f f 6 r e n c e s d e s i g n i f i c a t i o n d e s m 6 t h o d e s , p u i s q u ' e l ] e p e u t v a r i e r , e n t r e l e s u n e s e t I e s a u t r e s , d e q u e l q u e s d i z a i n e s d e m i n u t e s d p l u s i e u r s j o u r s '
- perturbations d e l ' 6 c h a n t i l l o n p a r u n e m a u v a i s e r e p r o d u c t i o n , d a n s 1 ' e n c e i n t e , d e I a v i t e s s e d u c o u r a n t d ' e a u ( a u - d e s s u s d u s 6 d i m e n t ) . c ' e s t s a n s d o u t e l e f a c t e u r l e p l u s d 6 l i c a t d r e p r o d u i r e d a n s l e s c h a d b r e s d ' i n c u b a t i o n : r 6 g l 6 e d u n n i v e a u t r o p f a i b l e , l a v i t e s s e p e u t I i m i q e r I ' a p p r o v i s i o n n e m e n t d e s o r g a n i s m e s e n s u b s t r a t s n u t r i t i f s o u e n o x y g b n e m a i s a u s s i p r o v o q u e r I ' a c c u m u l a t i o n d e s p r o d u i t s d u m 6 t a b o l i s m e . A f i n v e r s e , 1 e s p h 6 n o m 6 n e s d e d e s t r u c t i o n d e s g r a d i e n t s n a t u r e l s o u d e r e m i s e e n s u s p e n s i o n d e s s 6 d i m e n t s c o n s 6 q u e n t s a u n c o u r a n t d ' e a u t r o p i m p o r t a n t e n t r a i n e n t u n e s t i m u l a t i o n d e I a r e s p i r a - + i a n d 6 c r i f a n a r d e n o r n b r e u x c h e r c h e u r s .
B i e n q u e I ' e n s e m b l e d e c e s d i f f i c u l t 6 s s o i t r 6 s o l u d a n s l a m 6 t h o d e d e s t e n t e s e n p l a s t i q u e s o u p l e e t d a n s l a m 6 t h o d e d u b i l a n e n o x l z g d n e , I ' e r n p l o i d e c e s r n 6 t h o d e s e s t r e s t r e i n t p a r d ' a u t r e s p r o b l e m e s : r e s p e c - t i v e m e n t i n s t a l l a t i o n d u f i l m p l a s t i q u e , e t n d c e s s i t 6 d ' u n e a b s e n c e d e m a c r o p h y t e s . o n 6 p r o u v e e n f i n c e L t a i n e s d i f f i c u l t 6 s i r a p p o r t e r I a r e s - p i r a t i o n m e s u r 6 e a u x a u t r e s c a r a c t 6 r i s t i q u e s d u m i l i e u , d u f a i t d e f i m p o r t a n c e d e l a s u r f a c e d e s 6 d i m e n t c o n s i d 6 r 6 e -
L a d i v e r s i t 6 d e s m S t h o d e s i n t e r d i t l e p l u s s o u v e n t l a c o m p a r a i s o n d e I e u r s r 6 s u f t a t s e t I ' o n p o u r r a i t c o n c l u r e a I a n 6 c e s s i t 6 d ' u n e S t a n d a r - d i s a t i o n , p o u r l a q u e l I e d ' a i l l e u r s d e s p r o p o s i t i o n s o n t d 6 j d 5 t 6 f a i t e s
( B O W M A N e t D E L F I N O , 1 9 8 0 ) . E n p r a t i q u e , c e t t e s t a n d a r d i s a t i o n n e s e m b f e s o u h a i t a b l e q u ' 5 I ' i n t 6 r i e u r d e c h a c u n e d e s c a t 6 g o r i e s d 6 c r i t e s p r 6 c 6 - d e m m e n t , a u c u n e r n 6 t h o d e n e D o u v a n t 6 t r e s a t i s f a i s a n t e d a n s t o u s l e s c a s '
4 - A p p r - t c A T I o N S E T R E S U L T A T S D E S M E S U R E S D E R E S P I R A T I 0 N
E n 1 9 6 9 , H A R G R A V E e s s a i e d e m o n t r e r t a s i m i l i t u d e e n t r e l e s m e s u r e s d e r e s p i r a t i o n b e n t h i q u e e f f e c t u 6 e s d a n s d i v e r s m i l i e u x n a t u r e l s p a r p l u s i e u r s a u t e u r s . L a d 6 r n o n s t r a t i o n e s t b a s 6 e s u r l e s c o r r 6 l a t i o n s q u ' i I o b t i e n t , a p r 6 s t r a n s f o r n a t i o n l o g a r i t h m i q u e , e n t r e 1 e s q u a n t j . t 6 s d ' o x y - g d n e c o n s o m m 6 e t , d . ' u n e p a . r t , I a t e m p 6 r a t u r e d u m i l i e u , d ' a u t r e p a r t ' I a c o n c e n t r a t i o n e n o x Y g 6 n e .
E n f a i t , I a c o r n p a r a i s o n d e s m i l i e u x n a t u r e l s s o u s I e s e u l a n g l e d e l a m e s u r e d e r e s p i r a t i o n r e s t e t r d s d i s c u t a b l e , c o n p t e t e n u d e l e u r p r o p r e
3 8 0
S c i e n c e s d e L t e a u 2 , n o 4d i v e r s i t 6 e t d e c e l l e d e s m 6 t h o d e s e m p l o y 6 e s . I f s e r a i t d o n c v a i n d e r a p p o r t e r i c i d e s v a r e u r s d e r e s p i r a t i o n h o r s d e r e u r c o n t e x t e e x , o 6 r i - m e n t a r e t e n v i r . o n n e m e n t a l . L a p o r t 6 e d e s r 6 s u l t a t s o b t e n u s p a r d i - v e r s a u t e u r s i p r o p o s d e i l i n f l u e n c e d e s p r i n c i o a u x p a r a m d t r e s d u m i f i e u s u r I a r e s p i r a t i o n e s t , p a r c o n t r e , b e a u c o u o p l u s g 6 n 6 r a l e .
4 - I l 4 e s u r e d e r e s p i r a t i o n s s p 6 c i f i q u e s
H i s t o r i q u e m e n t , 1 e s p r e r n i d r e s m e s u r e s d e r e s p i r a t i o n o n t 6 t 6 r 6 a l i s 6 e s s u r d e s o r g a n i s m e s i s o r 6 s , m a c r o i n v e r t E b r 6 s o u p o i s s o n s : G T , A U S E N (1 9 3 6 ) , P H T L I P S O N ( t 9 5 4 ) , HARGRAVE (1969) , SMITH (1973). eien que la plupart d e c e s r 6 s u l t a t s n e p u i s s e n t 6 t r e e x t r a p o r 6 s a u m i r i e u n a t u r e r , i l s d o n n e n t u n e v a r e u r i n d i c a t i v e s u r l ' i m p o r t a n c e r e l a t i v e d u r n 6 t a b o l i s r n e d e s o r g a - n i s n e s c o n s i d 6 r 6 s . r r s o n t a p p o r t 6 e n o u t r e d e s i n f o r n a t i o n s e s s e n t i e r - r e s s u r I ' i n f l u e n c e d u c o u r a n t e t d u s u b s t r a t s u r r a r e s p i r a t i o n ( a M e u H r . , 7 9 5 9 i ' h I A U T f E R
e t P A T T E E , 1 9 5 5 ) et ont perrnis Ia mise en 6vidence des m 6 t a b o r i s m e s r 6 g u l a t e u r s e t a d a p t a t e u r s d e s i n v e r t 6 b r 6 s a q u a t i q u e s v i s - d - v i s d e s d 6 f i c i t s e n o x y g d n e ( w r N K L E et MANGUI,!, 1g75 ; ERIKSEN, 1956).
4 - 2 R e s p i r a t i o n d e s c o m m u n a u t 6 s b e n t h i q u e s
4 - 2 - 1 R 6 1 e d e 7 a t e m p 6 r a t u r e
L a p l u p a r t d e s a u t e u r s o n t c o n s t a t 6 u n a c c r o i s s e m e n t d e l a r e s p i r a t i o n a v e c I a t e m p 6 r a t u r e ( f a n r , s t n c j u , 1 g 7 g l i efle e n e x p l i q u e r a i t 9 5 % d e s v a r i a t i o n s s e l o n S M I T H ( I 9 1 3 ) . p o u r B E Y E R S ( 1 9 6 2 ) , par contre, un sys- t 6 m e 6 q u i 1 i b r 6 e s t p e u a f f e c t 6 t o a r c e f a c t e u r d a n s 1 a l i m i t e d e v a r i a - t i o n s d e t e m p 6 r a t u r e d e t 7 " C .
4 - 2 - 2 R 6 f e d e f a c o n c e n t r a t i o n d e f ' e a u e n o x u q d n e
B e a u c o u p d ' a u t e u r s o n t o b s e r v 6 q u e 1 a r e s p i r a t i o n n ' 6 t a i t o a s a f f e c - t 6 e d a n s u n e g r a n d e nesure par ra concentration d e 1 ' o x y g 6 n e d a n s I ' e a u . S e l o n 1 ' a n a l y s e b i b l i o g r a p h i q u e d e B O I ^ n A N e t D E L F I N O ( 1 9 9 0 ) , I a p l a g e d e s v a r i a t i o n s d e I ' o x y g d n e p o u r r a q u e r l e 1 a r e s p i r a t i o n n ' e s t p a s a f f e c t 6 e s e r a i t d e 3 A B n q / I - ' .
E n g 6 n 6 r a l , o n f i x e d 2 m g / I - l I e s e u i l A p a r t i r d u q u e l r e d 6 f i c i t e n o x y g d n e e s t s e n s i b l e p o u r l e m 6 t a b o r i s m e " D a n s 1 e s c o n d i t i o n s n a t u r e r l e s , e t m a l 9 1 6 1 ' a d a p t a t i o n s o u v e n t r e m a r q u a b r e d e l e u r a p p a r e i l r e s p i r a t o i r e , r e s m a c r o i n v e r t 6 b r 6 s p a r a i s s e n t p r u s s e n s i b l e s q u e I e s b a c t 6 r i e s d c e s d 6 f i c i t s ( S I { I T H , 1 9 7 3 ) .
4 - 2 - 3 R 6 f e d e f a v i t e s s e d e l , e a u
L e r 6 1 e s t i m u l a t e u r d e r a v i t e s s e d e | e a u s u r r a r e s p i r a t i o n a s o u - v e n t 6 t 6 o b s e r v 6 . r l s e m b l e 1 i 6 i l a d e s t r u c t i o n d e s g r a d i e n t s d e s r o 6 t a - b o l i t e s q u i s e d6velopoent e n e a u s t a g n a n t e e t f r e i n e n t l a r e s p i r a L i o n m a i s a u s s i , p o u r I a p l u p a r t d e s m 6 t a z o a i r e s , d l a d 6 p e n s e n u s c u l a i r e q u i l e u r e s t n 6 c e s s a i r e p o u r r e s i t e r a f ' e n t r a i n e m e n t p a r I e c o u r a n t . L a d e s t r u c t i o n d e s g r a d i e n t s p e u t a l l e r j u s q u ' A f a r e m i s e e n s u s p e n s r o n s u p e r f i c i e l l e o u t o t a l e d e s s 6 d i m e n t s f i n s ( J O N E S , L 9 1 5 ; D A V I S , 7 9 ' 7 5 ) . C e t e f f e t e s t s a n s d o u t e d I ' o r i g i . n e d , u n g r a n d n o r n b r e d e v a f e u r s d e r e s p i r a t i o n s u r e s t i m 6 e r a p p o r t 6 e s d a n s I a l i t t 6 r a t u r e .
4 - 2 - 4 R 6 f e d e f a L ' i m p o r t a n c e d e 1 a
t e n e u r d e s s d d i m e n t s e n n a t i d r e o r q a n i o u e
t e n e u r d e s s 6 d i m e n t s e n m a t i d r e o r q a n i q u e p o u r Ia
Mesuv,es de respiratlon et dcoLogie aquatique 3 8 1
r e s p i r a t i o n r e s t e t r 6 s m a l c o m p r i s e . P o u r E D V I A R D S e t R O L L E Y ( 1 9 5 5 ) i l n ' y a p a s d e c o r r 6 l a t i o n e n t r e c e s c l e u x p a r a m d t r e s , a l o r s q u ' H A R G R A V E
( 1 9 6 9 ) montre entre eux une relation d e p r o p o r t i o n n a l i t 6 '
s e l o n u n b i l a n c a l o r i q u e d t a b l i p a r H O D K I N S O N ( 1 9 7 5 ) d a n s u n 6 t a n g , ' l a r c q n i r a f i o n ^ t t e i n t - - l ' *
d c s F n n o r t s b f u t s a n n u e l s e n m a t i e r e o r g a -
r o ! u o y ! ! u L
n i q u e e t 2 6 % d , e l ' S n e r g i e t o t a l e d u s y s t e m e e s t a i n s i r e s p i r 6 e . P o u r F O N W I E I L L E ( I g 1 8 ) , e l l e n e r e p r d s e n t e - e n t e r m e s d e c a r b o n e - q u e 0 ' 3 d 0 , 9 ? d e I a c h a r g e o r g r a n i q u e b e n t h i q u e d ' u n r u i s s e a u p o l l u 6 p a r d e s e f f l u e n t s d e p o r c h e r i e . H o B B f E e t C R A W F o R D ( 1 9 6 9 ) e s t i m e n t q u e I a 6 0 % d e I a m a t i d r e o r g a n i q u e d . i s s o u t e e s t d 6 c o m p o s 6 e p a r r e s p i r a t i o n '
E n f a i t , I e s c o m p a r a i s o n s s o n t p a r t i c u l i e r e m e n t d i f f i c i l e s d a n s l e c a s d e s S t u d e s t o u c h a n t d c e p a r a m d t r e c a r , a u x d i f f 6 r e n c e s m 6 t h o d o l o - g i q u e s c o n c e r n a n t I a r e s p i r a t i o n , s ' a j o u t e n t c e l l e s d e l a m e s u r e d e I a m a t i d r e o r g a n i q u e e l l e - m e m e , m a i s a u s s i l ' 6 t a t d e m a t u r i t 6 d e s b i o c o e - n o s e s v i s - a - v i s d e s a p p o t t s e t d e s d 6 p 6 t s s 6 d i m e n t a i r e s e n m a t i d r e o I - g , a n i q u e a u m o n e n t d e I ' 6 t u d e ; i l e s t 6 v i d e n t e n e f f e t q u e , s e l o n I ' 6 t a t r 1 t 6 c r r i l i h r e r l e l a b i o m a s s e v i s - d - v i s d e s e s s u b s t r a t s p o t e n t i e l s , 6 q u i l i - b r e q u i d 6 p e n d d ' u n g r a n d n o m b r e d r a u t r e s p a r a m d t r e s , l e s r a p p o r t s r e s - p i r a t i o n - matiere o r g a n i q u e p e u v e n t v a r i e r c o n s i d 6 r a b l e m e n t '
4 - 2 - 5 R e f a t i o n s t e s p i r a t i o n - biomasse
L e r a p p o r t q u a n t i t a t i f d e I a r e s p i r a t i o n d I a b i o n a s s e v a r i e 6 v i d e m - m e n t d ' u n r n i l i e u d u n a u t r e m a i s p o u r u n m 6 m e r n i l i e u , I a l i - t t 6 r a t u r e m o n t r e u n e c e r t a l n e c o n c o r d . a n c e d e s r 6 s u l t a t s : d a n s l e c a s d e s s 6 d i m e n t s d e r u i s s e a u x p a r e x e m p l e , c e r a p p o r t e s t e n v i r o n d e O , 2 z ( T R A A E N , 1 9 1 5 ; F O N T V I E I L L E e t P A T T E E , s o u s p r e s s e ) . I l e s t p l u s s o u v e n t f a i t 6 t a t d ' u n e c o r r d l a t i o n d e I a r e s p i r a t i o n a v e c I a b i o m a s s e b a c t 6 r i e n n e ( S T F A S K R A B O V A e L L E G N E R , 1 9 6 9 ) q u ' a w e c f a b i o r n a s s e d e s m a c r o i n v e r t 6 b r 6 s p o u r l e s q u e l s I e s l i a i s o n s n e s o n t p a s 6 v i d e n t e s ( D A L E ' 1 9 1 4 ) .
D ' u n p o i n t d e v u e q u a l i t a t i f , d e n o r n b r e u s e s r e c h e r c h e s o n t 6 t 6 e n t r e - - o r i s e s p o u r e s s a y e r d e d i s t i n g u e r l e s p a r t s r e l a t i v e s p r i s e s d a n s I a r e s p i r a t i o n p a r l e s d i f f 6 r e n t s 6 l 6 m e n t s d e s c o m m u n a u t 6 s b e n t h i q u e s - A u - c u n d e c e s t r a v a u x n ' e s t r 6 e l l e m e n t c o n v a i n c a n t : c ' e s t I a S 6 p a r a t i o n d e s b a c t 6 r i e s d u r e s t e d e s b i o c o e n o s e s q u i a s u r t o u t f a i t I ' o b j e t d ' 6 t u d e s : d e u x m S t h o d e s p r i n c i p a l e s s o n t p r o p o s 6 e s :
- I'ernpLoi d'antibiotiques, d o n t f e c a r a c t e r e t o u j o u r s t r o p s p 6 c i f i q u e a b i e n 6 t 6 m o n t r 6 ( Y E T l l A e t I I I E B E , 1 9 1 4 ) ,
- Ia filtratron, q u i r e s t e e n g r a n d e p a r t i e i n e f f i c a c e d u f a i t d e I a d i f f i c u f t 6 d e s 6 p a r e r l e s b a c t 6 r i e s d e s p a r t i c u l e s d e p l u s g r a n d e t a i l l e s u r l e s q u e l l e s e l l e s s o n t f i x 6 e s '
L e t a . b l e a u 1 d o n n e c e p e n d a n t q u e l q u e s v a l e u r s , t r o u v 6 e s d a n s I a l i t - t 6 r a t u r e , d e 1 a p a r t i c i p a t i o n d e d i v e r s g r o u p e s d ' o r g a n i s m e s d I a r e s p i -
ration des communaut6s benth-iques-
L e r 6 l - e p o n c t u e l d e c e r t a i n s g r o u p e s b i o c o e n o t i q u e s s u r l a r e s p i r a t i o n d e I ' e n s e m b l e d u s 6 d i m e n t a 6 g a l e m e n t f a i t I ' o b j e t d ' 6 t u d e s : c r e s t f e c a s d u r 6 l e s t i m u l a t e u r d e s l a r v e s d e C h i r o n o m e s q u i , p a r l e u r s g a l e r i e s e t I a c i r c u l a t i o n d e I ' e a u q u ' e 1 1 e s : z p r o v o q u e n t , f a v o r i s e n t l e s 6 c h a n g ' e s e n t r e l e s d i f f 6 r e n t e s p a r t i e s d e s s 6 d i m e n t s e t I ' e a u s u r n a g e a n t e
( G R A N E L L I , I g T g ) . C ' e s t a u s s i l e c a s p o u r l e r 6 l e d u c o u r a n t s u r l e s
communaut6s domin6es par des bact6ries filamenteuses de type Sphaet'otiLus
(WUHRI4ANN, 1972) .
3 8 2
S c i e n c e s d e L t e a u 2 , n o 4Tableau l
R6Le de diuers gT,oupes biocoenotiques dans La respiration totaLe des s,|diments
G r o u p e s b i o c o e n o t l q u e s D : r f i ^ i n : f i ^ h
a L a r e s p i r a t i o n
M i I i e u d ' 6 t u d e
Auteurs
M a c r o i n v e r t 6 b ! € s
4 0 c 3 3 8 2 6 2
< 5 8 0 , 4 *
cours d'eau EDWARDS et ROLLEy. 1955
1ac HARGRAVE, 1969
o c 6 a n S i 4 I T H , 1 9 7 3 I a c D A V I S , 1 9 7 5
c o u r s d ' e a u F I S I T E R e t L I K E N S , 1 9 7 3
M i c r o f a u n e ( < 0 , 5 m ) < 5 t D A V T S , 1 9 7 5
B a c t 6 r i e s
< 3 0 s ( 6 t 6 ) 4 5 s ( h i v e r ) 29-60 *
l a c o c 6 a n o c e a n
H A R G R A V E , 1 9 6 9 s M I T H , 1 9 7 3 KANWTSHER, 1962
Algues 6pibenthiques l a c HARGRAVE, l969
4 - 2 - 6 R 6 f e d e f a s t r a t i f i c a t i o n d u n i f i e u
T r d s p e u d ' 6 t u d e s o n t 6 t 6 c o n s a c r 6 e s A c e s u j e t . f I s e m b l e q u e I a r e s p i r a t i o n d e s s 6 d i m e n t s s o i t i n d 6 p e n d a n t e d e l e u r p r o f o n d e u r 5 p a r - t i r d r u n e d p a i s s e u r d e 2 c m ( E D W A R D S e t R O L L E Y , 1 9 6 5 ) , sauf si les
Chironomes constituent une grande part de la population (ROLLEY et
owENS, 1967 ; Mc LIONNEL et HALL, 1969) .
E n c e q u i c o n c e r n e I a r d p a r t i t i o n d e I a r e s p i r a t i o n e n t r e l ' e a u e t 1 e s s 6 d i m e n t s , c ' e s t I ' 6 p a i s s e u r d e I ' e a u q u i s e m b l e r 6 g l e r I ' i m p o r t a n - c e d e s a p a r t i c i p a t i o n a I a r e s p i r a t i o n : d a n s 1 a W a i k a t o R i v e r ( 7 m de p r o f o n d e u r ) B O U B E E ( 1 9 7 6 ) a t t r i b u e A I ' e a u 2 8 t s d e I a r e s p . i r a t i o n , a u x
s6diments 23 Z eL le compl6ment aux macrophytes et au p6riphyton fix6
s u r c e s m a c r o p h y t e s .
D a n s l e s r u i s s e a u x d e f a i b l e p r o f o n d . e u r ( - 20 cm), fes s6dinents s o n t r e s p o n s a b l e s d e l a m a j e u r e p a r t i e d e I a r e s p i r a t i o n ( W U H R M A N N , 7 9 ' 1 4 ; F O N T V I E I L L E e t P A T T E E , 1 9 7 9 ) .
4 - 2 - 7 R e f a t i o n s d e 7 a r e s p i r a t i o n a v e c f e s a u t T e s m e s u t e s d ' a c t i v i t 6 q L o b a f e des biocoenoses
T r o p p e u d ' 6 t u d e s c o m p a r a t i v e s o n t 6 t 6 f a i t e s d a n s c e d o m a i n e . o o u r q u e l e s r e l a t i o n s r n i s e s e n 6 v i d e n c e p u i s s e n t 6 t r e g 6 n 6 r a l i s 6 e s . E n o u t r e , L e s a u t r e s m 6 t h o d e s d e m e s u r e d e I ' a c t i v i t 6 g l o b a l e d e s b i o c o e - n o s e s s o n t e n c o r e s o u v e n t , e t p l u s q u e l a r e s p i r a t i o n , t r d s s u j e t t e s A c r i t i q u e s : E D W A R D S e t R O L L E Y ( 1 9 6 5 ) n e t r o u v e n t p a s d e r e l a t i o n e n t r e r e s p i r a t i o n e t a c t i v i t 6 d 6 s h y d r o g 6 n a s i q u e ( T . T . C . ) d a n s l e s s 6 d i m e n t s d ' u n c o u r s d ' e a u . H O B B T E e t a L . , ( 7 9 1 2 ) , m o n t r e n t , p a r c o n t r e u n e b o n n e c o r r 6 l a t i o n d a n s I ' e a u c l e m e r e n t r e I e s m e s u r e s d e r e s p i r a t i o n , d ' A T P , d ' A D N e t d e p o t e n t i e t h 6 t 6 r o t r o p h e ( i n c o r p o r a t i o n d e g l u c o s e m a r q u 6 a u
' * c ) .
2 3 2
I4esures de respit'ation et dcologie aquatique
? a ?4 - 3 A p p l i c a t i o n s p a r t i c u l i d r e s d e l a m e s u r e d e r e s p i r a t i o n
c e s a p p l i c a t i o n s p a r t i c u l i d r e s c o n c e r n e n t p r i n c i p a l e m e n t l e s t r a v a u x s u r l e s c a p a c i t 6 s a u t o - 6 p u r a t r i c e s d e s m i l i e u x n a t u r e l s .
L a r e s p i r a t i o n e s t e n e f f e t I a c a u s e l a p l u s f r 6 q u e n t e d u d 6 f i c i t d e s e a u x e n o x y g e n e d i s s o u s e t I e p o u r c e n t a g e d e s a t u r a t i o n e s t e n c o r e a c t u e l l e m e n t I ' u n d e s p r i n c i p a u x c r i t d r e s d ' a p p r 6 c i a t i o n d e I ' a c t i v i t 6 h 5 t 6 r o t r o p h e d e s m i l i e u x l o r s q u ' o n 6 t u d i e l e u r r e t o u r e l ' 6 t a t n a t u r e l p a r d e s t r u c t i o n d e l a m a t i d r e o r q a n . i q u e e n e x c d s ( } I A N C Z A K ' 7 9 6 9 ;
EDELINE et BUET, 7978 ; I^IUHRI4AMI, 1974) . La respiration est 6galement
f ' u n d e s p r i n c i o a u x p a r a m 6 t r e s d e s m o d E l e s q u i o n t 6 t 6 p r o p o s 6 s d c e s u j e t : S T R E E T E R e t P H E L P S , L 9 2 5 ; E D E L I N E ' L 9 B I ; E D E L I N E , 1 9 8 1 ; V A N D E R B o R G H T e t a L . , 1 9 8 1 ) .
T . r a r r r ^ - 6 n r r r ^ f i ^ n ^ 1 r ' l
a n e r t c d e e a r b o n e d r r m i I i e t r n e t r t 6 o a l e m e n t 6 t r e
E P U ! a L r v r r v u r q y ! !
e s t i m 6 e p a r l a m e s u r e d i r e c t e d e 1 ' 6 m i s s i o n d e g a z c a r b o n i q u e : B E R G S T R O M ( 1 9 7 9 ) , FONTVIEILLE et RENAUD, (1980).
C e r t a i n e s c a r a c t 6 r i s t i q u e s f o n d a m e n t a l e s d e s 6 c o s y s t d m e s a q u a t i q u e s , t e l s q u e l a m a t u r i t 6 o u I e d e g r 6 d ' h 6 t 6 r o t r o p h i e , o n t 6 g a l e m e n t 6 t 6 d 6 f i n i e s e p a r t i r d e I ' a c t i v i t 6 r e s p i r a t o i r e d u m i l - i e u , g r A c e a u r a p - p o r t P / R ( P r o d u c t i o n / R e s p i r a t i o n ) : E D E L I N E ( 1 9 8 1 ) , P A V L E T I C ( I 9 1 6 ) .
5 - P r n s p r c r r v E s D A N S L ' E M p L o I D E L A M E S U R E D E R E S P I R A T I 0 N E N H Y D R O B I O L O G I E
L a m e s u r e d e l a r e s p i r a t i o n a p p a r a i t c o m m e I ' u n e d e s m 6 t h o d e s d e m e s u - r e d ' a c t i v i t 6 l e s p l u s u n i v e r s e l l e s . E l l e i n t d r e s s e n o n s e u l e m e n t 1 ' a c t i - v i t 6 d e s b i o c o e n o s e s , m a i s a u s s i 1 ' u n d e s p a r a m e t r e s f o n d a m e n t a u x d e 1 a q u a l i t 6 d e s m i l i e u x : I ' o x y g d n e .
L ' 6 t e n d u e d e s e s a p p l i c a t i o n s a p o u r c o n s 6 q u e n c e l o g i q u e I a d i v e r s i t 6 d e s e s m 6 t h o d e s d e m e s u r e . T o u t e f o i s , u n e c e r t a i n e s t a n d a r d i s a t i o n s e r a i t
souhaitable d I'j-nt6rieur de chacun des grands types m6thodologiques qui
o n t 6 t 6 d 6 c r i t s .
c o r n m e d a n s l _ e s a u t r e s c h a p i t r e s d e c e t r a v a i l , i I a p p a r a i t n e c e s s a i r e d ' a s s o c i e r I e p l u s s o u v e n t p o s s i b l e l a m e s u r e d e r e s p i r a t i o n d d ' a u t r e s m e s u r e s d ' a c t i v i t 6 , A I a f o i s p o u r f i n t e r p r 6 t a t i o n d e s r 6 s u l t a t s e t p o u r c o n f j - r m e r I a s i g n i f i c a t i o n e t l a v a l e u r d e p a r a m d t r e s s y n t h 6 t i q u e s t e l s
q u e 1 e q u o t i e n t r e s p i r a t o i r e ( d e s valeurs d e 0 , 8 a 0 , 8 5 s o n t c i t S e s p o u r
Ies communaut6s bact6riennes par sORoKfN et KADOTA, L972 eE LIJKIEMA,
1 9 7 1 ) , t e r a p p o r t P r o d u c t i o n / R e s p i r a t i o n ( c l a s s i f i c a t i o n d e s s y s t e m e s ) , I e r a p p o r t R e s p i r a t i o n / B i o m a s s e , e t c . .
1 1 s e m b l e e n e f f e t q u ' i l y a i t b e a u c o u p a a t t e n d r e d e I a m e s u r e p l u s f r 6 q u e n t e d e c e s p a r a r n d t r e s s y n t h 6 t i q u e s q u i , a u - d e l d d e I ' i n t 6 g r a t i o n d u n 6 t a b o l i s m e g l o b a l d e s b i o c o e n o s e s , r e n d e n t c o m p t e d e c e r t a i n e s d e s e s p a r t i c u l a r i t 6 s . L a g d n E r a l i s a t i o n d e 1 ' e m p l o i d e c e s p a r a m E t r e s p o u r r a i t 6 t r e a l a b a s e d u d 6 v e l o p p e m e n t d e c l a s s i f i c a t i o n s f o n c t i o n n e l - I e s d e s s y s t d m e s p a r a l l E l e s a u x c l a s s i f i c a t i o n s d e s c r i p t i v e s c l a s s i q u e s . C ' e s t e n e f f e t p a r I a m e s u r e d e s f l u x d e s 6 l 6 m e n t s q u i t r a v e r s e n t l e s 6 c o s y s t E m e s q u e l e u r 6 t a t d ' 6 q u i l i b r e d y n a m i q u e p e u t C t r e r d e l l e m e n t
i n i a r n r 5 l - 5
