'ocP/ v cu/HYBlo/ 92.1o
'SECONDE PARTIE DERIVE
'I
11e2
Monique SIMIER
Lâboratolre d'Hydroblologle et Océanographle Tloplcales ORSTOIiI - 911, Avenue Agropolls - B.P. 50tt5
3403i2
Mon$elller
Cedex - FranceRapport des travaux réalisés dans le cadre
- d'une
consuttationau
siègede
!'OCPà
Ouagadougou - Burkina Faso, du 22/03 /92 au 3/M/92
- d'un accord de seMc-es techniques ORSTOM/OMS au Gentre ORSTOM de Monpellier, du
6lU/92
au 31 /05/92, F*,..,
i
;;*ri{, .i: '' :
L
&\ 4,
ANALYSE DES DONNEES A LONG TERME
DE
BAMBOTSUR
LAVOLTA NO|RE (GHANA)
ANALYSES COMPLEMENTAIRES DES DONNEES DE LA SURVEILLANCE AQUATIQUE
SECONDE PARTIE DERIVE
I
992
Monique SIMIER
Laboratoire d'Hydrobiotogie et Océanographie Tropicales ORSTOM - 911, Avenue Agropolis
'
B.P. 504534032 MontPellier
Cedex'
FranceRapport des travaux réalisés dans le cadre :
-
d'une consultationau
siègede
I'OCPà
Ouagadougou - Burkina Faso, du22/03/92 au3lU/92
- d'un
accordde
services techniques ORSTOM/OMS au Centre ORSTOM de Montpellier, du 6/A4/92 au 31/05/92
Avertissement
Ce
document présenteen les
commentantles
analyses statistiques réaliséesen
1992à
la demandede
I'OCP. Ces travaux visentà
préciser un certain nombre de questions concernant la surveillance aquatique des cours d'eau traités par le Programme de Lutte contre l'Onchocercose en Afrique de l'Ouest. tls s'inscrivent dans le prolongement des travaux effectués - pour les plus récents - par Elouard et Simier en 1990 sur la faune benthique (Surber) et les tests insesticides en gouttières et par Cellot et Hugueny en 1991 sur !a dérive des invertébrés aquatiques.Le présent document a pour objectif d'apporter une vision - qultente d'être synthétique
- de
!'important volumede
données disponibles,à
travers des analyses statistiques de type exploratoire.ll
ne prétend aucunement apporter une interprétation d'ordre biologique aux résultats obtenus, cette dernière étape devant être linalisée par un spécialiste compétent en la matière.Remerciements
Je remercie l'équipe de I'OCP/VCU à Ouagadougou, tout particulièrement Monsieur Bakoné
pour son aide
efficacedans
l'étapede
sélectionet
de préparation informatiquedes données, Monsieur Coulibaly et
MonsieurLaurent Yaméogo.
Logiciels mis en oeuvre
ADE
Programme library for Analysls of Environmental Data D. Ghessel & S. DolédecEcologie des eaux douces et des grands fleuves URA CNRS 1451
Université Lyon 1,43 Bd du 11 Novembre 1918 69622 Mlleurbanne Gedex - France
Version 3.1 sur Maclntosh
BIoMECO
Groupe Biométrie CEPE/CNRSRoute de Mende - BP 5051
340tr1 Montpellier Cedex - France Version 3.6 sur compatible IBM/PG
SAS
SAS lnstitute lncVersion 6.07 sur station de travail SUN
Anallrss dæ donn6cs à long tetmo dc Bamboi - Page 't
Analyse des données à long terme de Bamboi sur
laVolta Noire (Ghana)
lntroductlon
La station
de
Bamboisur
la Volta Noireau
Ghana (station 12 selon la nomenclature de I'OCP) a été suivie dans le cadre de la surveillance des cours d'eau traités par le Programme de Lutte contre l'Onchocercose en Afrique de l'Ouest.A
Bamboi,le
protocolede
suivides
invertébrés aquatiquesn'a
jamais inclus d'échantillonnage de la faune sa,ricole par Surber; seule la dérive diurne et nocturne ont été récoltées régulièrement.D'autre part, pour cette station,
la
surueillancea
débuté peude
temps aprèsle
début des épandages, c'est pourquoi aucune donnéede
référence n'est disponible pour mettre en évidence I'impact des traitements sur la faune aquatique non cible.Nous procédons néanmoins ici à une anatyse de l'ensemble des données recueillies à Bamboi, en vue de déceler une éventuelle évolution à long terme de la richesse, de l'abondance et de la composition relative des peuplements au cours de la période échantillonnée.
Matériel et méthodes
1'-
Données : échantillons et taxons sélectlonnésDérive de Jour (17 heures - filets de 200 microns de vide de maille)
57 échantillons ont été retenus. La période couverte débute en Juillet 75 et se termine en Septembre 90.
[â
surveillancea
été interrompue une première fois entre Septembre 79 et Mai &4, en raison de la construction d'un pont près du site, et une seconde fois de Février 88 à Mars 90 lorsque le protocole de suiü de !a dérive aeté modifié pour I'introduction de la dérive de 14 heures (voir dans ce document le chapitre concernant la comparaison des dérives de 14 heures etAnalpe dee données à long lerme de Bambol - Page 2
17 heures). En résumé, pour la dérive diurne'à Bamboi, les échantitlons sont regroupés dans le temps en trois périodes :
- de Juillet 75 à Septembre 79;
- de Mai 84 à Février 88;
- enfin deux échantillons isolés en Mars et Septembre 90
36 taxons d'invertébrés aquatiques identifiés selon le protocole de I'OCP (Annexe 1) ont été séledionnés. T24,T31,T32, T3El, T34,
T37,TÆ
et T51 ne font pas partie de cette liste.Dérive de Nuit (20 heures - filets de 200 microns de vide de maille)
60
échantillonsont
été sélectionnés, couwantla
même périodeque
la dérive de jour, exceptéla
seconde interruptionqui n'a
paseu
lieu pour les échantillonnages nocturnes. Les échantillonsse
regroupentdonc en
deux périodes:- de Juillet 75 à Novembre 78 (pas de prélèvement en Septembre 79);
- de Novembre &4 à Septembre 90.
38 ta<ons ont été retenus, soit deux de plus que dans la dérive de jour : il
s'agit de T37 et T51. (Annexe 1) 2" - Traltements effectués
Dans tous les traitements, la déiive diurne (à 17h) et la dérive nocturne (à 20h) ont été analysées séparément.
Afin d'homogénéiser le niveau d'identification des invertébrés, qui a évolué
au cours de la
surveillance,des
regroupementsont été
effectuéslors
de l'extraction des fichiers. Par exemple les Baetidae sont regroupés au niveau dela
famille(f11,
englobantT61 à
T66).Ainsi les
indicesde
richesse sont comparables d'un échantillon à l'autre.Pour mettre en évidence un éventuel impact à long terme sur la richesse
ou
I'abondance totale des peuplements, l'indicede
richesse,c'est à
dire le nombre de taxons identiftés par échantillon, ainsi que l'indicede dérive fotal, ont été calculés pour la dérive diurne et pour la dérive nocturne. Ces deux indices ont été représentés graphiquement en fonction du temps.Concernant l'évolution
de la
composition relativedes
peuplements, I'Analyse Factorielle des Correspondances (AFG) a été utilisée. Gette méthode utilise les profils des lignes et des colonnes, donc des abondances relatives,pour
mettreen
évidence les associations entre ta:<onset
échantillons. Elle regroupe les taxons selon leur distribution moyenne parmi les échantillons et réciproquement, sans tenir compte de leur abondance absolue.fualyse des donn6es à long termo de Bamboi - Page 3
Résultats
1o - Richesse et abondance
Evolution à long terme de !'indice de richesse
La figure 1 représente l'évolution de I'indice de richesse (nombre de taxons par échantillon) dans la dérive de jour (en haut) et de nuit (en bas) sur toute la période de surveillance à Bamboi, soit de juillet 1975 à septembre 90.
- Dérive diurne
Le nombre de taxons dans la dérive de jour varie entre
4
(en mars 87 et février 88) et 26 (en septembre 79). Des flustuations saisonnières apparaissentassez
nettementà
I'examende cette
représentation,avec des
minima généralement en fin de saison sèche (mar$ et des maxima en saison des pluies(août à
novembreselon les
années). Globalement,les
échantillonsde
lapremière période, jusqu'en 79, sont plus riches que ceux de la seconde période, après 84. Etant donné la longue interruption,
il
est assez difficile d'interpréter cette évolution, qui peut être liée aussi bien à une perturbation du cours d'eau engendréepar la
constructiondu pont, qu'à un
impactà long
terme destraitements aux insesticides anti-simulidiens. Notons qu'avant !'interruption, seul
!'Abate a
aé
employé dans les traitements anti-simulidiens. Pendant la seconde période,une
rotationde
différents larvicidesa été
miseen oewre:
Abate, Chlorphoxime, 8.t., Perméthrine, Carbosulfan.- Dérive nosturne
La richesse est du même ordre
:
entre5
(mars 86) et 28 (novembre 77) taxons par échantillon. Les flustuations saisonnières sont moins nettes, mais paraissent suivre le même schéma que dans la dérive dejour.
La diminution globalede
l'indicede
richesseaprès la
période d'interruptionest
moinsimportante dans la dérive de nuit que dans la dérive de jour.
Evolution à long terme de I'indice de dérive total
La figure 2
représente l'évolutionde
l'indicede
dérivetotal
(nombre d'individus par litre d'eau, tous ta,rons confondus) dans la dérive dejour
(en haut) et de nuit (en bas) sur toute la période de surveitlance à Bamboi, soit de juillet 1975 à septembre 90.L'indice de dérive de jour varie entre 0 et 10 individus par litre d'eau, avec quelques points exceptionnels entre 10 et
æ.t-a
dérive nocturne est, on le sait, beaucoup plus importante, avec une fourchette de variation entre0 et
100 et quelques pics à plus de 300.Analys des donnéos à long termo de Bamboi ' Pagc 4
Gontrairement à l'indice de richesse, l'indice de dérive total, qu'al s'agisse
du jour ou de la
nuit,ne
présente pas,au vu de
cette représentation, de saisonnatité marquée. ll évolue de manière très irrégulière. Aucune tendance à Iong terme n',apparaft non plus sur ces graphiques.2" - Gomposltion relative des peuplements
Par
analogieavec les
traitements réalisés précédemment (Gellot et Hugueny, 1991), nous avons pris en compte dans ces traitements les simulies (l-41 etT42).Dérive de jour
Le tableau 1 regroupe les indices de dérive diurne pour les 36 taxons dans les 57 échantillons sélectionnés. Les ta»«ons les plus fréquents
et
abondants sont T11 et T12, ainsi que T16, T2O, T23,Tæ, T39, T41, T43, T45, T46 elT47.Ge tableau a été soumis à une Analyse Fastorielle des Correspondances.
L'inertie
est
priseen
compteà
53%par les
quatre premiers facteurs, soit respectivement 16, 15, 13 et 9%.Les coordonnées, contributions et corrélations des
points-lignes (échantillons) et des points-colonnes (taxons) sont présentées dans !e tableau2.
Les
pqections
des nuages de points dans les plans fastoriels f1-f2 et f3-f4sont fournies en figures 3 et 4,
points-ligneset
points-colonnes étant représentés simultianément sur chaque plan fractoriel.La figure 5 retrace l'évolution en fonction du temps de I'indice de dérive par échantillon pour quelques ta(ons sélestionnés pour leur rôle dans la création des axes de I'AFC.
L'axe
f1
(16%) marque une opposition entre la première période (avant I'interruption), tout particulièrement la saison Juillet,Aott,
Septembre 76, et la seconde période, surtout Octobre 87. Les échantillons de la première périodesont
caractériséspar de fortes
dérivesde
CaenidaeCf12) (fi9. 5a)
et occasionnellement d'Ephemeridae Cf16) qui présentent un pic exceptionnel en Août 76 (fig. 5c). Les échantitlons récoltés après l'intenuption se caractérisent quant à eux par de fortes dérives de T39, T4Cl, T45, ainsi que T17,Tæ,
T36,T3g. Les
indicesde
dérive remarquablementforts de
T39,T«! et T45
en Octobre 87 sont mis en évidence sur les figures 5d, 5e et 5f.L'axe f2
(5%)
isole trois échantillons : Février 88, Août et Novembre 77. lls se distinguent par une dérive très forte des Simulidae autres (l.41) et, en AoÛt 77 seulement, des Polycentropodidae Crc0). Les figures5g et 5h
soulignent les pics exceptionnels observés pour ces deux ta(ons.Analyse des donn6es à long teme de Bambol 'Pago 5
L'axe f;, (13%) isole les échantillons de la saison sèche 75-76 (Décembre 75, Janvier, Février, Mars 76), caractérisés par une dérive particulièrement forte des Odonata (autres), T23. Ce phénomène est clairement visible sur la figure 5i.
L'axe
t4
(çr%) oppose les échantillons de Juin 77, Déenmbre 77 et Mars- Avrit78,
associés aux Caenidae Cl'12),à un
groupe d'échantillons liés aux Baetidae Cf11) : Mai 84, Février 77, Mal87, Août 75, Mars 77el
Février 78 (fig.5a et 5b).
Les principaux traits
qui se
dégagentde
cette AFCsont, d'une
part, l'opposition marquée entre les périodes avantet
après I'interruption liéeà
laconstruction
du pont, et d'autre part,
l'originalitéde
certains échantillons caractérisés par un indice de dérive exceptionnel pour un ou plusieurs tal<ons.Ge phénomène, à première vue ne paraft pas directement lié aux séquences de traitement
nià
la physico-chimie.Dérive de nuit
Le tableau 3 regroupe les indices de dérive de nuit pour les 38 taxons dans les
60
échantillons sélectionnés. Les taxons les plus fréquentset
abondants sont T1 1 et T12, ainsi queTn,T21,
T26, T41 , T4il, T45, T46 etT47.Ce tableau a été soumis à une Anaÿse Factorielle des Corespondances.
L'inertie
est
priseen
compteà
53%par les
quatre premiers fiacteurs, soit respectivement 19, 14, 10 et 10%.Les coordonnées, contributions et corrélations des
points-lignes (échantillons) et des points-colonnes (taxons) sont présentées dans le tableau 4.Les proiections des nuages de points dans les plans factoriels l1-f2etf3-t4
sont fournies en figures 6 et 7,
points-ligneset
points-colonnes étant représentés simultanément sur chaque plan fac{oriel.Lafigure 8 retrace l'évolution en fonction du temps de l'indice de dérive par échantillon pour quelques ta(ons sélestionnés pour leur rôle dans la création des axes de I'AFC.
L'o<e f1
(190É)oppose la première période,
particulièremênt les échantillons de Février et Juillet 76 à la seconde. Les premiers présentent tous deux des pics exceptionnelsde l'indce
de dérive des Caenidae (fig. 8a). La seconde phase est caractérisée globalement par la dérive des Gomphidae Cf2O) et des Libellulidae$21)
(fig. 8b et 8c).L'axe f2 (14%) isole des échantillons de la première période dont les plus représentatifs sont Mai 76, Janvier 77 d, Juin77. Leur principale caractéristique
est la
forte dérivedes
Diptera (other)$47);
la figure8f
met clairement en évidence l'évolution de I'indice de dérive deT47 et les trois pics exceptionnelsAnalyao dsg donn6es à long torme de Bambol - Page 6
correspondant
à
ces trois échantillons.A
I'extrémité opposéede cet
a<e se pQettent les Hydropsychidae026)
et les Simulidae (other)$41)
associés à laseconde période au cours de
laquelleils pewent
présenterdes
picsexceptionnels (fig. 8d et 8e).
L'axe
fr,
(10%) détache un groupe d'échantillonsde
saison des pluies, toutes années confondues,dont le
plus typiqueest
Octobre77 et
letaon
caractéristique T38, Hemiptera (other). La figure
8i
met en évidence les pics saisonniersde
I'indice de dérive de ce taxon, en Septembre 76, Octobre 77,Août
86 et
Octobre87.
Son indicede
dérive diminue globalement entre la première et la seconde période.L'axe t4 (1Wo), de même que I'axe f3 dans I'AFC du tableau des indices de dérive de jour, isole la saison sèche 75-76 (cette fois Novembre 75, Décembre 75 et Janvier 76) où les Odonata (autres) F23) et les Trichoptera (other) (l.35) présentent des pics de dérive exceptionnels (fig. 89 et
th).
Goncluslon
L'anaÿse de l'ensemble des données recueillies à Bamboi depuis le début des épandages a permis de mettre en éüdence une évolution à long terme des populations d'insectes aquatiques
au
niveaudu nombre de ta(ons
paréchantillon;
qui
diminue globalement,et de !a
composition taxonomique.L'indice de dérive total n'évolue pas de manière nette. Dans la dérive de jour, les années 75-76 sont caractérisées par I'abondance des Caenidae et parfois des Ephemeridae; dix ans après (Octobre 87), les taxons caractéristiques sont les Geratopogonidae ClT}g), Ghironomini
fii+3) et
Orthocladiinae Cf45). Dans la dérive de nuit, le taxon associé à la première période est encore les Caenidae;tandis que la seconde période présente de fortes dérives des Gomphidae Cf20) et des Libellulidae
(t21).
Gependant, en l'absenoe de données prétraitement, cette évolution est difftcile à interpréter. Au cours de la période étudiée, on est passé de l'usage exclusif de !'Abate à une alternance de différents laMcides tels que le Chlorphoxime, le 8.t., la Perméthrine et le Garbosulfan. D'autre part, la constructiond'un
pont prèsdu
site, quia
intenompu pendant quatre ans la surveillance peut être aussi à I'origine d'une perturbaüon des peuplements.Analyse des donn6es à long terme de Bambol - Page 7
Références blbllographlques
CELLOT B. et HUGUENY 8., 1991. Analyse indépendante des données à long terme de la dérive récoltée dans le cadre de la surveillance des cours d'eau traités par I'OCP. Rapp. OCP/VCU IHYB\O /91 .1 4.
Analyse des données à long tcrme de Bamboi ' Page 8
Uste des tableaux
Tableau
1 -
lndicesde
dérive DIURNE moyenspar
échantillon (en nombre d'individus par litre d'eau), à Bamboi- Volta Noire (Ghana).Tableau
2 -
AFCdu
tableau1
(dérivede jour).
Editiondes
coordonnées, contributions et corélations des points-colonnes (taxons) et des points-lignes (échantillons).Tableau 3
-
lndices de dérive NOCTURNE moyens par échantillon (en nombre d'individus par litre d'eau), à Bamboi - Volta Noire (Ghana).Tableau
4 -
AFCdu
tableau3
(dérivede nuit).
Editiondes
coordonnées, contributions et corrélations des points-colonnes (taxons) et des points-lignes (échantillons).Tableau
1 -
lndicesde
dérive DIURNE moyenspar
échantillon(en
nombre d'individus par litre d'eau), à Bamboi- Volta Noire (Ghana).Ttl il: Tll Tj{ Tt-i i1., Ili itB ii! Tjü ilt i:; i:l ïl: iir i:, i:E iZi
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