Volume 18, numéro hors série, 2005, p. 1-248

La composition, l'abondance et la biomasse de la communauté du picoplancton autotrophe (PPA, 0,2-2 m) ont été examinées dans un lac situé en Pologne et récemment considéré comme méromictique, le lac Czarne. Les échantillons d'eau ont été prélevés tous les mètres dans la colonne d'eau, en mars et en juillet 1998. Pendant ces deux dates, le PPA se caractérisait par des changements significatifs de densité dans la colonne d'eau. Au printemps, l'abondance la plus forte a été observée à 9 m (2,1·105 cellules·mL-1) tandis qu'en été elle est observée à 5 m (3,1·105 cellules·mL-1). À toutes les profondeurs, le PPA était dominé par des Cyanobactéries. Au printemps, dominent les cellules libres de picocyanobactéries, contrairement à l'été où les cellules coloniales étaient prépondérantes. La contribution des cellules eucaryotes était faible en termes d'abondance (<20%) et bien plus élevée en termes de biomasse, avec une valeur moyenne de 33% au printemps. La biomasse moyenne du PPA était plus élevée au printemps (12 µgC·L-1) qu'en été (8 µgC·L-1) et des différences nettes sont observées entre les saisons dans sa distribution en fonction de la profondeur.

La lagune de Ghar El Melh, située au Nord de la Tunisie (dans le Golfe de Tunis), est caractérisée par une superficie de 28,5 km2, une faible profondeur et une faible communication avec la mer. Actuellement, sous l'effet des actions anthropiques (les rejets terrestres), elle connaît une dégradation progressive de la qualité de ses eaux et sédiments dont les conséquences sont la chute de la richesse biologique et la réduction des ressources halieutiques de la lagune.

Dans ce travail, nous présentons les résultats de l'analyse des caractéristiques physico-chimiques et biologiques des eaux de la lagune. Ces analyses montent bien l'hyper-eutrophisation du milieu caractérisé par de fortes concentrations des eaux en azote total et en phosphore total. Les résultats de simulation du fonctionnement hydrodynamique, que nous avons réalisée à l'aide d'un modèle à 2 dimensions intégré sur la hauteur, montrent une stagnation des eaux dans environ 80% de surface de la lagune qui a fortement amplifié la dégradation de la qualité de l'écosystème. Parmi plusieurs scénarios d'aménagements simulés, nous proposons la création d'une nouvelle communication avec la mer dont la simulation hydrodynamique montre une nette augmentation des échanges d'eau mer-lagune. Nous présentons ensuite un modèle écologique homogène de la lagune de Ghar El Melh qui a été mis au point et calibré en s'appuyant sur les mesures de terrain. Les simulations, avec ce modèle, montrent que l'arrêt total des rejets terrestres et la création d'un nouveau grau réduisent considérablement l'eutrophisation du milieu ce qui conduiraient certainement à une nette amélioration de la production halieutique dans la lagune.

Les sédiments utilisés dans cette étude sont prélevés dans deux milieux différents (bassin de maturation du lagunage de Boujaad et étang d'alevinage de la station Deroua, Béni-Mellal) dans le but de comprendre les conditions du milieu qui provoquent les échanges du phosphore à l'interface eau-sédiment et de comparer les échanges du phosphore à ce niveau.

Cette étude a montré une différence dans la composition chimique des deux sédiments. En effet, au niveau de l'étang d'alevinage, le phosphore inorganique représente une part majoritaire (92,5%) surtout liée au calcium. En revanche, le phosphore total est réparti en phosphore organique (49,2%) et inorganique (49,8%) au niveau du bassin de maturation.

Dans le bassin de maturation, le relargage du phosphore est plus important et il est sous forme inorganique lié essentiellement aux hydroxydes de fer. La fixation du phosphore par les sédiments est importante particulièrement en conditions aérobies, aussi bien dans le bassin de maturation que dans l'étang d'alevinage.

Les zones méditerranéennes et semi - arides sont caractérisées par des régimes pluviométriques irréguliers dans le temps et dans l'espace. L'érosion hydrique des bassins versants et la sédimentation des cours d'eau constituent des phénomènes complexes très répandus qui posent de nombreux problèmes aux ingénieurs chargés des projets de mise en valeur. En raison de son ampleur, cette érosion constitue une contrainte majeure au développement de l'agriculture et à la promotion des activités rurales en Algérie. Une approche statistique de quantification des apports solides est développée dans cette étude. Les données utilisées sont recueillies au niveau de cinq sous-bassins du bassin versant de l'Oued Mina drainés par les stations hydrométriques, en amont du barrage de Sidi M'hamed Ben Aouda. La période d'observation s'étale sur 22 ans (1973 à 1995). Il existe une grande variabilité inter-annuelle et intrannuelle des apports liquides et solides. En plus de cette variation temporelle, il a été remarqué une variabilité spatiale des apports solides et liquides.

Les valeurs maximales du transport solide sont enregistrées au début d'automne et à la fin du printemps. Le transport solide d'automne reste le plus élevé, dépassant significativement les autres saisons. Cette variabilité trouve son explication dans la pauvreté du couvert végétal durant cette saison et la nature agressive des pluies d'automne. La charge spécifique du bassin versant de l'oued Haddad est de l'ordre de 212 t/km2/an. Le bassin versant de l'oued Taht a une charge spécifique inférieure à celle du bassin de l'oued Haddad (Ds=191 t/km2/an). Les bassins versants de l'oued el Abd présentent des charges spécifiques de l'ordre de 117 t/km2/an à Ain El Hamara et de 65 t/km2/an à Takhmaret. La charge spécifique de l'oued Mina au barrage de Sidi M'hamed Ben Aouda est de 160 t/km2/an.

Des modèles mathématiques liant l'apport solide au coefficient d'écoulement ont été proposés pour les cinq sous-bassins drainés par les stations hydrométriques.

Ce travail concerne l'étude de la qualité physico-chimique de la masse d'eau du réservoir Daourat au Maroc ; situé sur le cours inférieur du bassin Oum Rbia. Une vidange du réservoir a lieu le 23 décembre 2001, l'impact de cette vidange sur la qualité physico-chimique de l'eau a été déduit à travers l'augmentation du débit à l'entrée et à la sortie du réservoir en décembre ; l'élévation du taux de la matière en suspension ; des concentrations en éléments nutritifs et de la chlorophylle " a ". Cette étude inclue également une analyse de régression qui a permis de déterminer une relation entre le phosphore et la chlorophylle " a " ; ainsi qu'une évaluation du niveau d'eutrophisation du réservoir Daourat.

Les résultats fournis par les paramètres physico-chimiques ont révélé que la masse d'eau ne présente aucune stratification thermique ni anoxie et que le pH est alcalin. L'évolution des concentrations en éléments nutritifs dans la masse d'eau du réservoir dépend des apports exogènes et endogènes. Les apports exogènes sont dominés par les apports latéraux venant du bassin versant local peu boisé et caractérisé par un sol à vocation agricole responsable de l'enrichissement du milieu récepteur en éléments azotés. Les apports endogènes sont gouvernés par les interactions eau - sédiment suite à la minéralisation de la matière organique en période estivale et par le relargage d'éléments à partir du sédiment suite à la vidange et à la crue en période hivernale. L'impact de la vidange sur l'écosystème étudié a été déduit à partir des modifications des paramètres abiotiques et biotique enregistrés en décembre (période de vidange) dans le milieu du réservoir (S2) et son aval (S3). L'étude de la relation entre les orthophosphates et la chlorophylle " a " dégage une forte corrélation significative. Les données du phosphore et de la chlorophylle " a " classe le réservoir Daourat dans l'état hypereutrophe

Au Maroc, plusieurs retenues de barrages connaissent des problèmes de la dégradation de leur qualité d'eau due essentiellement aux différentes sources de pollution. L'une des conséquences de cette situation est l'enrichissement de l'eau par les nutriments (N et P) indicateur d'un état avancé de l'eutrophisation. Ce phénomène provoque un déséquilibre de l'écosystème avec un développement anarchique d'algues et une consommation intense de l'oxygène au fond des lacs.

La Direction de la Recherche et de la Planification de l'Eau a conduit depuis la fin des années 80 un programme de surveillance de la qualité des eaux des retenues de barrage dans le but de proposer des solutions pour réduire ses conséquences.

Le présent travail consiste à présenter les résultats de l'eutrophisation des eaux de deux retenues de barrages : Smir située au Nord du Maroc qui sert à alimenter la zone côtière entre Tétouan et Sebta en eau potable, et Sahla située au Nord-Est du Maroc qui sert à alimenter la ville de Taounate en eau potable et protéger la grande retenue Al Wahda contre l'envasement et l'eutrophisation.

Les résultats concernent l'exploitation des données physico-chimiques et biologiques selon un profil vertical de profondeur. Entre 1993 et 1998 pour Smir et entre 1996 et 1998 pour Sahla.

Les paramètres physico-chimiques, transparence et phosphore total ne semblent pas être de bons descripteurs de la qualité des eaux de ces retenues se trouvant dans les zones semi-arides du fait de l'importance de la charge solide particulaire non bio-disponible pour le phytoplancton. Par contre la concentration en chlorophylle a semble être représentative du niveau trophique puisqu'elle donne une idée réelle du développement algale.

Un état trophique des deux lacs réservoirs est dressé, et une comparaison de la qualité des eaux est faite en tenant compte des différentes mesures prises par le gestionnaire de la ressource en eau pour atténuer le phénomène de l'eutrophisation.

L'étude des variations des descripteurs physiques, chimiques et biologiques des eaux d'un réservoir de maturation du lagunage mixte (Ben Slimane, Maroc), a montré une augmentation des valeurs de certaines variables (oxygène dissous, transparence) après le 36ème jour de rétention en raison d'une remise en solution.

A 36 jours de rétention, la chute des teneurs de la DBO5, de la DCO, des composés azotés (NH4+, NO3-, NTK) et phosphorés (PO43-, PT), et l'augmentation du pH, de l'oxygène dissous et de la transparence laissent présager une maturation à cette date de mesure. Les densités planctoniques enregistrées à ce niveau sont les plus basses.

Au-delà de ce stade de maturation, le phytoplancton prolifère avec dominance d'Euglena viridis qui montre un pic de densité (4,1.106 Individus/m3) le 81ème jour. Le début de sa phase exponentielle de croissance est observé à partir du 18ème jour de maturation. La densité cellulaire est ensuite atténuée vraisemblablement en raison de la diminution de la charge organique (DBO5 et DCO) après le 81ème jour et de l'intensité de broutage par le zooplancton herbivore surtout Acanthocyclops robustus qui montre son maximum de croissance le 138ème jour.

Après le 81ème jour de maturation, Euglena viridis est remplacée par deux espèces de Chlorophycées (Pediastrum boryanum et Ankyra judai) dont le maximum de densité (91% de la densité algale totale) est atteint le 138ème jour. La prolifération de ces espèces coïncide avec des valeurs en nitrates dépassant 10,6 mg N/L.

A la fin de cette période d'étude (le 138ème jour), le zooplancton est à sa prolifération maximale (106 individus/m3). Il est dominé par Acanthocyclops robustus avec présence de Nauplii et de Daphnia magna. Les Rotifères présents depuis le début de la maturation disparaissent à 138 jours de rétention. L'étude bactériologique a révélé un rendement épuratoire remarquable atteignant 100% pour les coliformes fécaux et les streptocoques fécaux.

Le bassin versant du fleuve Sinnamary est situé en Guyane française, au nord du continent sud américain, en zone néo-tropicale. Il s'étend entre 4 et 5°de latitude Nord et entre 52°50' et 53°30' de longitude Ouest. En 1994, la mise en eau du barrage hydroélectrique construit sur le site de Petit Saut occasionne l'ennoiement de 365 km2 de forêt primaire. Le remplissage s'effectue en 18 mois, et la demande en oxygène dissous nécessaire à la dégradation de la matière organique est telle qu'en quelques jours la masse d'eau se stratifie en un épilimnion oxygéné et un hypolimnion anoxique. Représentant quelques centimètres en 1994, l'épilimnion s'épaissit progressivement jusqu'en 1998. Depuis, cette progression s'est nettement ralentie et l'épilimnion oscille autour d'une valeur moyenne de 5 à 6 mètres. Il abrite la plus grande partie du zooplancton pélagique. L'hypolimnion est anoxique et riche en éléments réduits. Le zooplancton s'est rapidement installé avec des rotifères, des cladocères et des copépodes. Des ostracodes et des Chaoboridae y sont désormais associés. La retenue présente une zonation longitudinale, de la tête de la retenue vers la queue, aussi bien en termes de densités que de composition des peuplements. De même, il existe une zonation transversale, notamment marquée par un gradient croissant de la conductivité de l'axe vers les berges. Ces ressources endogènes ainsi que des apports complémentaires (végétaux, invertébrés terrestres, détritus…) sont utilisées par la faune ichtyque qui a su s'adapter au changement du milieu. Le temps de rétention des eaux qui fluctue saisonnièrement en fonction des pluies semble être le facteur prépondérant de variabilité pour la qualité physico-chimique des eaux et les communautés biologiques.

Quelques mois après le début de la mise en eau du barrage de Petit Saut, la mise en service normale de l'usine conduisait à une désoxygénation de l'eau du tronçon de rivière aval, le rendant incompatible avec la vie aquatique. La solution retenue a été la construction d'un seuil, afin d'apporter de l'oxygène et d'éliminer les gaz réducteurs produits au fond de la retenue, notamment le méthane, consommateur potentiel d'oxygène dissous.

Un seuil métallique à deux lames déversantes successives a été construit ; sa configuration prend en compte les principaux critères physiques jouant un rôle significatif sur l'oxygénation de l'eau (hauteur de chute, épaisseur de la lame déversante, le dimensionnement du bassin de réception des chutes, la présence de dispositifs favorisant l'éclatement de la lame d'eau).

Placé dans le canal de fuite de l'usine, à une centaine de mètres à l'aval du barrage principal, il est à l'abri des crues et ne crée pas d'obstacle supplémentaire en rivière.

L'article chiffre l'effet d'aération de ce seuil pour les deux gaz O2 et CH4 dans deux configurations : celles consécutives à l'abaissement partiel de la chute amont réalisé en deux étapes. Après décembre 2001, pour le débit moyen turbiné (près de 200 m3 /s), l'efficacité d'aération du seuil a baissé de près de 10 % (gain de 80 % en oxygène dissous et élimination de 70 % et 75 % du méthane dissous). Après février 2003, pour un débit de 100 m3/s, 75 % du déficit amont en oxygène dissous est comblé et près de 70 % du méthane dissous éliminé.

La métallothionéine (MT) est un ligand protéinique intracellulaire important à cause de son implication dans les processus de régulation des métaux traces essentiels et non-essentiels. Bon nombre de travaux ont été conduits en laboratoire pour bien comprendre les mécanismes de synthèse de cette protéine, mais les études réalisées en milieu aquatique sont beaucoup plus rares, particulièrement dans les rivières (milieu lotique). Dans ce contexte, la présente étude avait deux objectifs principaux : (1) identifier en milieu lotique les métaux traces (argent "Ag", cadmium "Cd", cuivre "Cu", nickel "Ni", plomb "Pb" et zinc "Zn") susceptibles d'induire la synthèse de la MT chez trois espèces sentinelles, soit le mollusque bivalve Pyganodon grandis, la larve d'éphémère Hexagenia limbata et le grand brochet du nord Esox lucius ; (2) définir les variables physico-chimiques ou toxicologiques pouvant influencer la prise en charge des métaux traces et conséquemment les concentrations en MT chez le mollusque P. grandis et l'éphémère H. limbata. Deux rivières de la région de l'Abitibi ont été échantillonnées à l'été 2001 afin de récolter les espèces sentinelles à 21 stations. Les concentrations en métaux traces, ainsi qu'en métallothionéine, ont été mesurées dans les branchies des mollusques, dans le rein des brochets et dans le corps entier des éphémères. La métallothionéine a été mesurée à l'aide d'une technique de saturation au mercure. D'après nos résultats, le cadmium tissulaire semble être le meilleur prédicteur de la concentration de MT chez les trois espèces sentinelles. Cependant, l'implication d'autres métaux est également possible. Dans le cas de P. grandis, la concentration de manganèse (Mn) dans les sédiments pourrait influencer la prise en charge du Cd et la synthèse de MT.

Les lacs Tanganyika et Malawi sont, de par leur volume, les deux plus grands lacs africains. Ces réservoirs semblent pour l'instant épargnés par la pollution en éléments en trace. Il est toutefois crucial, en raison de leurs caractéristiques hydrologiques, de poser la question du temps de réponse de ces systèmes à une pollution chronique potentielle véhiculée par les affluents. Cet article simule ainsi cette réponse dans la fraction dissoute suite à l'introduction pendant 50 ans de polluant par tous les affluents. Cette démarche s'appuie sur un modèle hydrologique intégrant les trois compartiments des colonnes d'eau (épi-, méta- et hypolimnion) et sur la prise en compte de la réactivité des éléments dissous dans ces compartiments par l'intermédiaire du taux de rétention élémentaire. Ainsi quatre types d'éléments sont considérés, (i) le type Cl, non réactif, (ii) le type Si, réactif-nutritif, (iii) le type Mn et (iv) le type V tous deux réactifs sensibles aux conditions d'oxydo-réduction. La réactivité de l'élément, l'efficacité du mélange vertical ainsi que la position de l'oxycline dans la colonne d'eau conditionnent l'amplitude et la cinétique de réponse des systèmes ainsi que le temps de retour à la situation initiale après l'arrêt des apports polluants. Ces caractéristiques propres à l'élément et au lac influent sur le risque potentiel encouru par l'écosystème et l'homme. Ainsi la pollution affecte principalement les eaux de surface (types Cl et V), les réseaux trophiques (type Si), les eaux profondes (types Si et Mn) et le compartiment sédimentaire (types Mn et V).

La lagune de Smir a été sujette à un aménagement (construction d'un barrage et d'un port de plaisance) qui a contribué à la modification de son système hydrologique notamment, la disparition de certaines espèces de flore et de faune et la réduction de superficies considérables de cet écosystème.

Une caractérisation des eaux de cette lagune a porté sur la mesure pendant le reflux, d'un ensemble de paramètres physico-chimiques. Une méthodologie a été suivie afin d'exprimer de façon cartographique les résultats. De même, des suivis d'une journée ont été réalisés pour les eaux entrantes et sortantes au niveau de deux stations fixes, dans une tentative de comprendre l'action de la marée sur l'hydrologie au sein de la lagune, de cerner les caractéristiques des eaux entrantes dans la lagune et celles sortantes de celle-ci et de suivre l'évolution des différents paramètres physico-chimiques au cours des cycles marégraphiques.

L'évolution spatiale des paramètres hydrologiques au niveau de la lagune, se réalise sous forme de gradients entre l'aval et l'amont. Elle est fonction des saisons, de la marée et des apports de l'Oued Smir et du Chenal principal venant des marais. La lagune subit le flux et le reflux de la marée d'un mètre d'amplitude environ. Combinée avec le déficit en eaux douces, la communication permanente avec la mer a eu pour conséquence l'augmentation générale de la salinité dans le plan d'eau lagunaire et dans les marais. Le fonctionnement hydrologique de la lagune de Smir se trouve actuellement régi par les facteurs hydrodynamiques liés à la marée (réguliers) et aux apports d'eaux véhiculés par le chenal des marais (irréguliers), auxquels peuvent être ajoutés des facteurs physiques (évaporation intense), bathymétriques (faible profondeur) et physiologiques (photosynthèse des macrophytes et des phanérogames dans la lagune et dans les marais limitrophes).

Plusieurs approches tentent de mesurer l'impact des perturbations anthropiques sur les écosystèmes. L'approche BACI (Before-After Control-Impact) consiste à suivre deux groupes de sites (contrôle et impact), avant et après une perturbation, afin de mesurer l'effet de cette dernière sur les écosystèmes. Les études BACI permettent de contrôler la variabilité naturelle entre les groupes de sites, par le suivi des mêmes sites d'impact avant et après la perturbation, tout en minimisant la variabilité naturelle entre les années grâce au suivi de sites de contrôle échantillonnés également avant et après la perturbation. Puisque la variation naturelle entre les années dans les sites d'impact est estimée à partir de celle des sites de contrôle, il est nécessaire de sélectionner des sites de contrôle dont les caractéristiques limnologiques sont semblables à celles des sites d'impact. Ceci est essentiel pour une bonne application de l'approche BACI, afin de s'assurer que les sites naturels et perturbés répondent de la même façon aux variations naturelles interannuelles dans l'environnement et que les différences observées dans les sites d'impact avant et après la perturbation soient attribuables à celle-ci.

Cet article propose une méthode de sélection des sites de contrôle dans le cadre d'une étude BACI portant sur l'impact des coupes forestières sur le zooplancton des lacs de la forêt boréale au Québec. Le zooplancton de 16 lacs de la forêt boréale a été échantillonné un an avant (2000) et deux ans après (2001-2002) des coupes forestières sur le bassin versant de certains lacs. Six lacs ont subi des coupes importantes sur 44 à 77 % du bassin versant (lacs de coupe: DA2, DF2, DF7, DF9, K4, K8) et 10 lacs sont restés à l'état naturel ou n'ont subi que des coupes négligeables sur moins de 2 % du bassin versant (lacs de référence: K2, AB34, AB35, AB40, CSL5, DA4, DF4, N35, N89, N43). Parmi ces dix lacs de référence, nous avons sélectionné les six lacs les plus semblables aux lacs de coupe, à l'aide d'analyses en composantes principales (ACP) basées sur la similarité des variables morphométriques, de la qualité de l'eau et du zooplancton avant la coupe (2000). De plus, les variables ayant la plus grande contribution à la variation totale au niveau de ces trois groupes de variables ont été déterminées. Quatre lacs ont été exclus (K2, N89, AB35, AB40) et six lakes (AB34, CSL5, DA4, DF4, N35, N43) ont été sélectionnés comme référence. Finalement, la validité du choix des six lacs de référence a été testée par des analyses de redondance (RDA) avec une variable binaire qui permettait de distinguer les lacs de coupe des lacs de référence sélectionnés. Les analyses de redondance ont montré que les variables de la morphométrie, de la qualité de l'eau et du zooplancton des lacs de référence sélectionnés ne différaient pas significativement de celles des lacs de coupe avant la perturbation. En conséquence, les différences observées après la perturbation dans les six lacs de coupe, relativement aux variations naturelles dans les six lacs de référence sélectionnés, devraient être attribuables à l'effet de la coupe forestière. La méthode de sélection développée dans le cadre de cette étude peut être utilisée pour évaluer à l'aide d'une approche BACI les effets de toute perturbation anthropique sur les écosystèmes

Cet article vise à évaluer les effets à moyen terme des feux et des coupes de forêt sur la biomasse, la richesse spécifique et la composition du zooplancton des lacs de la forêt boréale au Québec. L'étude a été réalisée durant trois ans (1996-1998) après les perturbations sur 3 sous-ensembles de lacs similaires au niveau de leur morphométrie, incluant 7 lacs naturels non perturbés sur leur bassin versant, 7 lacs affectés par des coupes sur plus de 43% de la surface du bassin versant et 7 lacs affectés par des feux sur plus de 50% de la surface du bassin versant. Notre étude indique que le zooplancton a une forte résilience aux perturbations des lacs de la forêt boréale par les feux et les coupes. Les assemblages d'espèces sont très stables et varient peu entre les lacs naturels et les lacs perturbés. Les Rotifères sont le seul groupe affecté par les perturbations; leur richesse spécifique et leur biomasse sont plus fortes dans les lacs perturbés que dans les lacs naturels. Les feux ont un effet d'eutrophisation plus marqué que les coupes. Dans les lacs affectés par les feux, les apports accrus de nutriments favorisent la croissance du phytoplancton puis des rotifères. Toutefois, dans les lacs affectés par les coupes, la forte couleur de l'eau due aux apports accrus en carbone organique dissous est un facteur limitant, et la hausse du phytoplancton et des rotifères est moins accentuée. La richesse spécifique et la biomasse des Crustacés (Cladocères, Copépodes Calanoïdes et Cyclopoïdes) ne varient pas avec les perturbations. Sur l'ensemble du suivi, le niveau de perturbation n'est pas fortement relié aux changements dans la biomasse des groupes taxinomiques qui s'expliquent plutôt par les variations annuelles de la température de l'eau et des concentrations en chlorophylle a.