Volume 15, numéro 1, 2002

FR :

Les variations de la biomasse des compartiments autotrophes et hétérotrophes de la boucle microbienne ont été examinées dans neuf lacs de deux régions du sud du Québec. Six lacs étaient situés dans les Laurentides et trois lacs dans les Cantons de l'Est. Ils se différenciaient en fonction de leur statut trophique, de la géologie du bassin versant, et de la physicochimie des eaux. Dans chaque lac, l'échantillonnage a été réalisé à trois profondeurs correspondant aux strates épi-, méta- et hypolimnétiques et à cinq dates au cours de l'été (1990-1992). Les biomasses moyennes de picoplancton autotrophe (PPA : 16-80 µg·C·L^-1), de picoplancton hétérotrophe (PPH : 97-647 µg·C·L^-1), de nanoplancton autotrophe (NPA : 7-37 µg·C·L^-1) et de nanoplancton hétérotrophe (NPH : 9-29 µg·C·L^-1) notées dans les lacs du sud du Québec le long d'un gradient trophique de PT variant de 7 à 73 µg·L^-1 étaient du même ordre de grandeur que celles rapportées pour d'autres écosystèmes d'eau douce au Canada.

La majeure partie de la variation dans les biomasses des compartiments microbiens étaient reliée aux variations inter-lacs mais il existaient aussi des sources de variation significatives au sein des lacs, soit au niveau spatial entre les strates limnétiques ou au niveau temporel entre les dates d'échantillonnage durant l'été. Toutefois, les patrons de variation spatiotemporelle intra-lac variaient d'un lac à l'autre. Les variations inter-lacs de la biomasse des quatre compartiments microbiens ont été mises en relation avec les changements dans les concentrations de phosphore total (PT) et dans les densités de macrozooplancton. Le niveau trophique des lacs, exprimés en PT, et l'abondance du macrozooplancton avaient un effet sur les biomasses des compartiments picoplanctoniques. La biomasse de PPA et PPH décroissait dans les lacs eutrophes des Cantons de l'Est ayant des concentrations de PT supérieures à 20 µg·L^-1 et dans les lacs ayant de fortes densités de macrozooplancton ou un faible rapport micro-macrozooplancton. Notre étude n'a pas mis clairement en évidence les effets du niveau trophique ou du macrozoopancton sur les compartiments nanoplanctoniques (NPA, NPH).

EN :

The biomass of autotrophic and heterotrophic microbial compartments were measured in nine lakes in two regions of southern Quebec. Six lakes were located in the Laurentides while three lakes were situated in the Eastern Townships. They varied in trophic status, watershed geology, and water chemistry. Each lake was sampled at three depths, corresponding to the epi-, meta-, and hypolimnion strata, and at five dates over the summer season (1991-1992). The mean biomass of autotrophic picoplankton (PPA: 16-80 µg·C·L^-1), heterotrophic picoplankton (PPH: 97-647 µg·C·L^-1), autotrophic nanoplankton (NPA: 7-37 µg·C·L^-1), and heterotrophic nanoplankton (NPH: 9-29 µg·C·L^-1) found in Quebec lakes over a PT range of trophy varying from 7 to 73 µg·L^-1 were of the same order as those reported in other freshwater environments in Canada.

Most of the variation in the biomass of the four microbial compartments was related to among-lake variation. Some variation was also due to within-lake spatial variation among limnetic strata or temporal variation over the summer season. However, within-lake patterns of variation patterns were different among lakes. Among-lake variations in the biomass of the four microbial compartments were examined in relation to changes in total phosphorus concentrations (PT) and macrozooplankton densities between lakes. Both lake trophy, expressed by PT, and macrozooplankton abundance influence the biomass of picoplankton compartments. The biomass of PPA and PPH decline in the most eutrophic lakes of the Eastern Townships where PT > 20 µg·L^-1. PPA and PPH biomass were also reduced in lakes with the highest density of macrozooplankton or with low micro-/macrozooplankton ratio. Our study did not clearly detected the effects of lake trophy or macrozooplankton on nanoplanktonic compartments.

FR :

Cette étude présente des résultats concernant l'abondance et la biomasse des principales communautés de la boucle microbienne (bactéries hétérotrophes, picoplancton autotrophe, flagellés hétérotrophes, protistes ciliés) et des nano- et microalgues dans le grand (525 ha) et profond (48 m) lac oligomésotrophe Bobifcigskie Wielkie situé en Poméranie de l'ouest (Pologne). Les échantillons d'eau ont été prélevés en zone pélagique, en 1996. Dans la classe de taille du picoplancton, ce sont les bactéries hétérotrophes qui constituent le groupe trophique le plus abondant. Leur biomasse couplée à celle du picoplancton autotrophe beaucoup moins abondant (de 3,5 à 5,4 µg·C·L^-1), constituait de 15 % à 22 % de la biomasse microbienne totale. La biomasse des protistes flagellés hétérotrophes et celle des protistes ciliés étaient proches (3,0-3,8 µg·C·L^-1) et constituaient, en fonction de la profondeur de prélèvement, de 8 % à 24 % de la biomasse totale. Le phytoplancton de taille supérieure à 2,0 µm représentait la plus grande partie de la biomasse totale, à savoir de 50 % à 78 % (8,4-27,5 µg·C·L^-1). Il était dominé, en ce qui concerne la taille des organismes, par le microplancton. Dans les couches supérieures du lac, les diatomées et les cryptophycées étaient les plus nombreuses, alors qu'en profondeur c'était les cyanobactéries filamenteuses du genre Planktothrix qui étaient les plus abondantes.

EN :

This study presents results of investigations on abundance and biomass of the main communities of the microbial loop (heterotrophic bacteria, autotrophic picoplankton, heterotrophic flagellates, ciliated protozoa) as well as nano- and microalgae in the large (525 ha) and deep (48 m) oligo-mesotrophic lake Bobifcigskie Wielkie located in West Pomerania, Poland. Samples were taken from the pelagial zone in 1996. Within organisms of picoplankton size the heterotrophic bacteria were the most abundant trophic group. Their biomass, together with the much lower abundant autotrophic picoplankton (3.5 to 5.4 µg·C L^-1), constituted 15% to 22% of the total microbial biomass. The sum of biomasses of heterotrophic flagellates and ciliated protozoa was similar at all depth (3.0-3.8 µg·C·L^-1), ranging between 8-24% of total biomass. Phytoplankton organisms larger than 2.0 µm represented the biggest part of the total microbial biomass, i.e. from 50% to 78% (8.4-27.5 µg·C·L^-1). The microplankton constitutes the largest part of the phytoplanktonic biomass. Whereas the diatoms and cryptomonads were the most abundant in the upper layers of the lake. The filamentous cyanobacteria of the genus Planktothrix dominated in the deeper waters.

FR :

Les effets de l'ajout de nutriments et de poissons planctonophages sur le réseau trophique microbien (protozoaires, phytoplancton, zooplancton) ont été évalués lors d'une étude expérimentale utilisant des enclos de grande taille (8 m diam., 12 m prof.), placés dans un lac humique du Bouclier Canadien. Un plan factoriel avec 4 traitements, C (contrôle), N (ajout de nutriments), P (ajout de poissons planctonophages) et NP (ajout de nutriments et poissons) a été appliqué. L'abondance et la biomasse du zooplancton (Rotifères, Cladocères, Copépodes), des Protozoaires Ciliés et du phytoplancton (Chl. a) ont été déterminées pendant 6 semaines dans chaque strate (épi-, méta- et hypolimnion). La présence de poissons planctonophages a entraîné une baisse de la biomasse du zooplancton de grande taille (Cladocères), mais a favorisé le développement du zooplancton de petite taille (Rotifères). La diminution de biomasse des Cladocères dans les enclos avec poissons s'associait avec une hausse de l'abondance des Protozoaires Ciliés et du phytoplancton pour les enclos NP. L'ajout de nutriments a augmenté la biomasse des Cladocères, des Ciliés et du phytoplancton qui présentait une tendance monospécifique. L'étude a montré que dans un lac humique riche en carbone organique dissous, les nutriments ne sont pas le seul facteur déterminant la structure des communautés microbiennes. Celles-ci subissent également les effets en cascade de la prédation des poissons planctonophages situés au sommet de la chaîne alimentaire.

EN :

An experimental study was conducted using large enclosures (8 m diam., 12 m depth.) set up in a humic lake on the Canadian Shield to determine the effects of nutrients and planktivorous fish on the microbial food web (protozoans, phytoplankton and zooplankton). A four treatments factorial design was applied as following: C (control), N (nutrients), P (planktivorous fish) and NP (nutrients and fish). Zooplankton, ciliate and phytoplankton abundance and biomass were measured for six weeks in the epi-, meta- and hypolimnion. In the fish enclosure, the decrease of cladoceran biomass produced an increase in ciliate abundance and phytoplankton biomass when both fish and nutrients were present. Nutrient loading increased the biomass of cladocerans, phytoplankton and ciliates. This study showed that, in humic lakes, the microbial community is regulated not only by nutrients, but top-down effects, via fish predation, must also be considered.

FR :

L'activité de la phosphatase alcaline (APA) bactérienne et phytoplanctonique a été mesurée bimensuellement du mois de mars au mois de décembre 1998 au sein d'un réservoir mésotrophe situé dans une zone à climat semi-aride (Allal El Fassi, Maroc). Les résultats montrent que l'APA totale est importante (0,107-1,780 mmol PNP·l-1·h-1) et majoritairement d'origine bactérienne (> 60 %) au niveau de l'épilimnion, alors qu'elle est à dominance algale (> 58 %) dans le méta- et l'hypolimnion. L'absence de corrélation entre l'APA totale et les concentrations en orthophosphates suggère que l'hydrolyse par cette enzyme n'est pas significative dans le processus de régénération du phosphore dans ce réservoir. Par conséquent, l'APA ne pourrait pas être un indicateur fiable du déficit en phosphore dans le milieu.

EN :

Bacterial and phytoplanktonic alkaline phosphatase activity (APA) was measured from march to December 1998 in the mesotrophic Allal El Fassi reservoir located in the semi-arid zone (Morocco). The total APA varied between 0.107-1.780 mmol PNP·L-1·h-1. In epilimnion, the bacterioplankton contributed significantly (> 60%) to total APA. In the meta and hypolimnion, the APA was predominantly algal (> 58%). No correlation between APA and orthophosphates indicate that the hydrolysis by this enzyme was not a significant process in recycling of phosphorus in Allal El Fassi reservoir. Consequently, the APA was not a valid test of phosphorus deficiency.

FR :

L'activité phosphatasique a été mesurée sur le matériel particulaire obtenu par filtration d'eau de mer sur des membranes de 90 µm, 5 µm et 0,25 µm de vide de maille, de décembre 1999 à mars 2000. Le substrat utilisé est du paranitrophénylphosphate (pNPP) dissous dans l'eau de mer. Dans ces conditions, deux types d'activités, à faible et à forte affinités, ont été caractérisés pour chaque classe de taille. La contribution de la classe de taille comprise entre 0,25 et 5 µm à l'ensemble de l'activité a été la plus faible des trois fractions, alors que celle de la classe de taille supérieure à 90 µm a souvent été la plus forte. Des activités associées à la présence de bactéries ont été mises en évidence sur les fractions zooplanctonique et phytoplanctonique. Toutefois, celles-ci n'ont pu rendre compte de la totalité des activités mesurées, en particulier pour le zooplancton.

EN :

Phosphatase activity was estimated on particulate material resulting from filtration of sea water on 90, 5 and 0.25 µm membranes, from December 1999 to March 2000 in Toulon seaport. Para-nitrophenylphosphate (pNPP) dissolved in seawater was used as substrate. In these conditions, activities with low and high affinities were disclosed on each size class. The contribution of the 0.25-5 µm fraction was low, whereas the activity of the size class superior to 90 µm was elevated. Enzyme activities of fixed bacteria were characterized in the zooplanktonic and phytoplanktonic fractions. However, they cannot explain the totality of the measured activities in particular for zooplankton.

FR :

Dans le but d'étudier la dynamique des microalgues dans le lagunage naturel de Ouarzazate (sud du Maroc) et éventuellement sa modélisation, nous avons eu recours à la détermination des paramètres de croissance (µmax, Iopt et b) selon le modèle de PEETERS et EILERS (1978). À cet effet, Micractinium pusillum, algue verte Chlorococcale se développant dans les bassins de lagunage de la station pilote de Ouarzazate, a été isolée et mise en culture sur milieu synthétique (DAUTA, 1982) enrichi en azote et en phosphore sous des conditions contrôlées de lumière et de température.

En autotrophie, l'application du modèle de PEETERS et EILERS (1978) à la croissance de Micractinium pusillum, a permis la détermination des paramètres : µmax (0,58 j-1), I opt (182 µE·m^-z·s^-1) et b (0,1) à la température maximale de croissance de 35 °C. En mixotrophie et à la même température, ces paramètres sont respectivement de 0,85 j-1, 150 µE·m^-z ·s^-1 et 1. Comparativement à la croissance en autotrophie, la croissance de Micractinium pusillum en mixotrophie, en présence d'acétate, a mis en évidence la variation, selon le régime trophique de l'algue, des paramètres de croissance µmax, Iopt et b. La croissance en mixotrophie, comportement probable dans le lagunage naturel, a conduit particulièrement à l'élévation du taux de croissance et du coefficient b. La variation du coefficient b traduirait une certaine sténophotie de la microalgue en autotrophie et une tendance à l'euryphotie en mixotrophie. Cette étude a montré également que l'influence de l'intensité lumineuse sur la croissance varie en fonction du mode trophique.

EN :

In the wastewater stabilization pond, the growth of the microalgae depends on several factors such as temperature, light and nutriments. In addition to these factors, the presence of the organic matter has great influence on the development in such system. In the aim to study the dynamic of the microalgae in the wastewater stabilization pond of Ouarzazate city (south of Morocco) and possibly its modelling, the determination of the growth parameters (µmax, Iopt and b) has been carried out according to the model of PEETERS and EILERS (1978). Indeed, Micractinium pusillum, a Chlorococcal green algae developing in the experimental wastewater stabilization pond of Ouarzazate city has been isolated and cultured under controlled conditions of light and temperature on synthetic medium (DAUTA, 1982) enriched in nitrogen and phosphorus.

In autotrophic conditions, application of the PEETERS and EILERS model to the growth of Micractinium pusillum, resulted in the determination of the parameters: µmax (0,58 day-1), Iopt (182 µE·m^-z·s^-1) and b (0,1) using the maximal growth temperature of 35°C. In mixotrophic conditions under the same temperature, these parameters were respectively 0,85 day-1, 150 µE·m^-z ·s^-1 and 1. According to the trophic mode, the growth of Micractinium pusillum revealed a variation of the parameters µmax, Iopt and b. The mixotrophic growth, probable behaviour in the wastewater stabilization pond, has induced particularly the elevation of the growth rate and the coefficient b. Also, this study showed that light intensity has varied effects on the growth of microalgae in the two trophic modes.

FR :

L'abondance des communautés bactériennes et phytoplanctoniques et l'activité bactérivore des phytoflagellés ont été mesurées à différentes profondeurs de mars à décembre 1998, dans une retenue de barrage (Allal El Fassi, Maroc). L'abondance des communautés bactériennes, essentiellement constituées de cellules libres de forme sphérique, a fluctué de 1,0 à 9,8·106 cellules·mL^-1. À toutes les profondeurs, les plus fortes valeurs ont été mesurées au printemps, avec la mise en place de la stratification thermique et le développement de la diatomée centrique Cyclotella oceallata. Le nombre de bactéries baisse de manière notable en été et augmente légèrement au cours de l'automne, alors que deux Chrysophycées (Dinobryon sertularia et D. cylindricum) dominaient la communauté algale, accompagnées de deux Dinophycées (Peridinium cinctum et Ceratium hirundinella) et d'une Cryptophycée (Cryptomonas ovata). À l'aide d'expériences de broutage utilisant un traceur bactérien, nous avons pu mesurer une activité bactérivore chez les cinq espèces d'algues citées. L'impact de la prédation de l'ensemble de cette communauté de phytoflagellés mixotrophes a varié de 1,2 à 357·104·bactéries·L^-1 ·h^-1, 81 % de cet impact étant lié à l'activité des deux Chrysophycées, contre seulement 12 % pour les deux Dinophycées et 7 % pour la Cryptophycée. L'ensemble des résultats acquis au cours de cette étude laissent donc supposer que le rôle des phytoflagellés mixotrophes est essentiel dans le fonctionnement du réseau trophique microbien du réservoir Allal El Fassi, notamment dans la régulation des peuplements bactériens se développant en automne.

EN :

The numerical abundances of bacterial and phytoplanktonic cells and the bacterivorous activity from phytoflagellates were measured at different depths from march to December 1998 in the Allal El Fassi Reservoir (Morocco). Bacterial community was dominated by free-living spherical cells. Their abundance fluctuated from 1.0 to 9.8·106 cells·mL^-1, with the highest values occuring in spring, coinciding with the beginning of the thermal stratification and the bloom of the centric diatom Cyclotella oceallata. Bacterial number then decreased drastically in summer and increased slightly in autumn, when two chrysophytes (Dinobryon sertularia and D. cylindricum) dominated the algal community, accompagnied by two dinoflagellates (Peridinium cinctum and Ceratium hirundinella) and by the cryptophyte Cryptomonas ovata. Grazing experiments using bacterial tracers indicated that these five algal species were exhibiting a bacterivorous activity. The impact of predation from these mixotrophic community varied from 1.2 to 357·104·bacteria·L^-1·h^-1, about 81% of the impact being related to the activity of the two chrysophytes, vs 12% for the two dinoflagellates and 7% for the cryptophyte. We conclude that mixotrophic phytoflagellates play a significant role in the functioning of the microbial food web in the Allal El Fassi Reservoir, primarily by controlling the bacterial development in autumn.

FR :

L'étude du métabolisme des populations microphytobenthiques par le biais des principaux constituants cellulaires à savoir les glucides, les protéines et les lipides a été réalisée du mois d'août 1996 au mois de juillet 1997 au sein du réservoir Allal El Fassi, situé sous climat semi-aride.

Les résultats issus d'un échantillonnage sur substrats artificiels permettent de montrer que :

- la température, l'oxygène, l'azote et le phosphore influencent l'orientation métabolique des populations microphytobenthiques ;

- les plus fortes concentrations en glucides, en protéines et en lipides correspondent à des populations estivales ;

- les lipides sont susceptibles de fournir une estimation satisfaisante de la biomasse microphytobenthiques ;

- le métabolisme du microphytobenthos s'oriente vers la synthèse préférentielle des protéines.

EN :

Most of the works achieved so far in semi-arid lakes have been focused especially on the dynamics, structure and metabolic of phytoplankton. However, this issue has not been addressed in term of metabolic microphytobenthic cells activity. With an aim increasing the relative scientific knowledge relating to the functioning of lacustrian ecosystems in the Maghreb for which the data are still very fragmentary, special attention has been granted to the study of the microphytobenthos metabolism, by means of determining essential cellular constituents (carbohydrates, proteins and lipids) of the reservoir Allal El Fassi.

The Allal El Fassi reservoir is about 47 km of Fez. It was built in 1992, and is 7 km long, 0.7 km wide and 34 m maximum depth. The reservoir is classed as mesotrophic and used for irrigation, recreation and to supply drinking water.

The study was conducted between August 1996 and July 1997. Samples were taken vertically from the deepest point of the reservoir by means of a Van-Dorn sampler from seven depths: Near the surface, - 2 m, - 5 m, - 10 m, - 15 m, - 20 m and close to the bottom. The samples were analysed for physical, chemical and metabolism of Diatom. Analysis of Nitrogen and phosphate was done following Golterman method and oxygen dissolved by the Winkler method.

Given the advantage that presents the artificial substrata (polyethylene leaves) for sample of periphyton, we have opted for the utilization of these substrata similar to these already used by WATANABE et al. (1988). These substrata are submerged during four weeks at different depths.

The evaluation of the microphytobenthic biomass has been carried out according to the method of LOHMAN (1908) after enumerations to the microscope Olympus following the technique of LECLERCQ (1984).

The dosage of the carbohydrates has been undertaken according to the method of MOAL et al. (1985), while concentrations of proteins have been determined according to the method of LOWRY (1951) and lipids have been extracted according to the method chloroform/methanol.

The results show that microphytobenthic biomass presents important fluctuations since extreme values are respectively 0.25·104 µg·cm-2 and 14.95·104 µg·cm^-z.

Carbohydrates and lipids concentrations (mean=4.52 µg·cm^-z and 2.27 µg·cm^-z, respectively) are clearly less high than those of proteins (mean=81.84 µg·cm-2). This result indicates that the metabolism of the microphytobenthos of the Allal El Fassi reservoir is oriented towards the preferential protein synthesis. The vertical distribution of proteins, carbohydrates and lipids concentrations shows a well marked stratification, maximal concentrations generally recorded between 0 and 5 m. These high concentrations are attributed to the development of Niztchia, Navicula, Cymbella, Cyclotella, Melosira and Cocconeis.

Proteins and carbohydrates concentrations were significantly correlated (r=0.84, p=0.01 at 0m and r=0.52, p=0.10 at 5 m). On the opposite, concentrations of lipids have no correlation neither with those of proteins, nor with those of the carbohydrates.

The correlation between the lipids concentrations and the microphytobenthic biomass, is highly significant (r=0.48, p=0.10). This correlation results notably into the fact that lipids visualise well the evolution of the microphytobenthic biomass. However, no significant correlation was found between proteins, carbohydrates concentrations and biomass microphytobenthic.

Many works prove the influences of some environmental factors namely light intensity and the temperature on the biochemical composition of the microphytobenthic. In this way, we observe that in period of high temperature, the synthesis of lipids is important. The positive correlation between temperature and lipids (r=0.48, p=0.10) support the observed increase in the concentrations of this variable with increasing temperature. Nevertheless, no significant correlation was found between proteins and carbohydrates concentrations and temperature, which suggests that the synthesis of these components is made independently from this factor. Oxygen dissolved and nitrogen intervene equally in the synthesis of lipids.

FR :

L'impact du zooplancton métazoaire sur le phytoplancton et les protozoaires ciliés a été mesuré durant la période de juillet à décembre 1999 dans le réservoir Sahela sous climat méditerranéen semi-aride.

Les expériences ont été réalisées à l'aide de chambres de diffusion immergées in situ pendant 7 heures en absence (chambres témoins) et en présence (chambres expérimentales) du zooplancton.

Les résultats indiquent que la mortalité moyenne à 4 m des algues est de 0,13 + 0,03 h^-1, et celle des protozoaires ciliés de 0,07 + 0,03 h^-1. Cryptomonas ovata et Halteria grandinella ont subi la plus forte prédation, respectivement, 0,31 + 0,14 h^-1 et 0,11 + 0,04 h^-1 à 4 m. Toutefois, les algues de grande taille (Pediastrum sp, Ceratium hirundinella et Peridinium cinctum) n'ont été que très peu ou pas consommées.

EN :

The Sahela reservoir, located in Taounate at 90 km from Fès, lying at an altitude of 325 m, was built to provide drinking water for the population of Taounate and to contribute to irrigate neighbouring farming perimeters.

In order to assess the impact of metazoan zooplankton on phytoplankton and protozoan ciliates in the Sahela reservoir under semi-arid climate, we conducted experiments during the period from July to December 1999 at the deepest point in the lake (15 m).

Sampling and measurements were carried out in diffusion chambers submerged in situ over a period of 7 h without (control chambers) and with (experimental chambers) zooplankton. During these experiments, counts were conducted on phytoplankton and ciliates to determine the abundance and the mortality of these organisms due to zooplankton in each diffusion chambers at t=0 and t=7 h incubation. The metazooplankton were counted and dry weight of each taxa was calculated.

In summer the highest zooplankton biomass (150 µg·L^-1) mainly composed of cyclopoid Tropocyclops prasinus, caused mortality of the small-sized ciliates, such as Halteria grandinella (0.10 h^-1). In Autumn, the zooplankton biomass (75 µg·l^-1), dominated by Daphnia longispina, induced a higher mortality for phytoplankton (0.10 h^-1) than for ciliates (0.05 h^-1). In Winter, the zooplankton biomass (100 µg·L^-1), also represented by Daphnia longispina, had a low impact on ciliate mortality (< 0.02 h-1).

The study showed that a heavy predation by the metazoan zooplankton was exerted on small-sized phytoplankton and ciliates and clearly demonstrated the relationships between protozoans and metazoan zooplankton to transfering the matter and energy in aquatic food webs.

FR :

Le plancton végétal et animal a été analysé dans différents bassins de la saline de Sfax (Tunisie), entre le mois d'août 1999 et le mois de mai 2000. Des communautés diversifiées de phyto- et de zooplancton ont été observées. Quelle que soit la saison considérée, la structure des peuplements phytoplanctoniques se caractérise par la dominance de diatomées dans les bassins primaires de la saline (salinité < 200 ‰), suivie d'une dominance de dinoflagellés dans les bassins intermédiaires (salinité 200-300 ‰), et d'un développement quasi-monospécifique de la chlorophycée Dunaliella salina dans les bassins terminaux où cristallise et se dépose la production saline (salinité > 300 ‰). En ce qui concerne le zooplancton (> 20 µm), les crustacés (copépodes) et les rotifères dominent en été et en automne dans les bassins primaires, suivis des protozoaires ciliés en hiver dans les bassins intermédiaires, et du phyllopode Artemia qui représente l'essentiel du zooplancton dans les bassins terminaux et atteint une abondance maximale au printemps. Les résultats de cette étude permettent de penser que la salinité, dont les effets sont accentués dans les zones arides, représente, probablement en conjonction avec les ressources, un paramètre déterminant et sélectif pour la diversité et la dynamique des peuplements planctoniques dans la saline de Sfax et les marais salants en général.

EN :

Paralic ecosystems are transitional systems between marine and continental areas. Thalassohaline waters where brines are formed by evaporation of seawater in land-locked bays or lagoons, such as salt pans or salt works, are representative of these systems. Except for the studies on the ecology and biogeography of the brine shrimp Artemia, few attemps have been made to analyze phyto- and zooplankton communities in salt works, especially those located in zones subject to arid conditions. Herein, we examined the seasonal dynamics of phyto- and zooplankton assemblages in a salt works located in the central area of the eastern coast of Tunisia (Sfax, ~36°N, 11°E), from August 1999 to May 2000, concurrently with a variety of environmental parameters. Phyto- and zooplankton communities were substantially diversified and their dynamics were apparently in relation with the salinity in the pans and the resource availability. During the study, phytoplankton populations were quantitatively and successively dominated along the salt works by diatoms in primary pans (salinity < 200‰), followed by dinoflagellates in intermediate pans (salinity=200-300‰), and by a near monospecific development of the chlorophycean Dunaliella salina in salt production pans. Zooplankton (> 20 µm) organisms were quantitatively dominated by rotifers and/or copepods in primary pans in Summer and Autumn, by ciliated protozoa during Winter in intermediate pans, and by a near monospecific development of the brine shrimp Artemia in the salt production units of the salt works. Artemia exhibited their highest abundances in Spring. Overall, we conclude that the diversity, the development and the dynamics of biological populations in the Sfax salt works are a consequence of the salinity of the milieu, likely coupled with the resource availability.

FR :

L'étang de grossissement des carpes en polyculture en climat semi-aride présente un développement excessif des Cyanobactéries en été. Ces dernières semblent affecter la production de la carpe argentée (Hypophthalmichthys molitrix) dans cet étang. La diminution de la vitesse de croissance à la fin de la période de grossissement (- 0,38 %/j) est liée également à l'avènement sexuel.

Le rapport N (disponible)/P (disponible) ne peut pas être considéré comme indicateur de la composition algale du milieu. L'application répétée de fertilisants azotés, la concentration élevée en oxygène dissous et la présence de la carpe argentée n'ont pas empêché la prolifération des Cyanobactéries, seule l'agitation mécanique leur est défavorable.

EN :

The carp pond in semi-arid climate showed an excessive developpment of Cyanobacteria in summer. The high diminution of silver carp specific growth rate was probably depending on the presence of this phytoplanktonic group and a part of energy was used for the fabrication of gametes. The specific growth rate in the end of work period was - 0.38%/j.

The N/P ratio could not be used as indicator of algae composition. Nitrogenous fertilizers applied many times, high concentration of dissolved oxygen and presence of silver carp have not limited the proliferation of Cyanobacteria in ponds. The only mecanic agitation of water was the solution to decrease them.

FR :

L'étude du régime alimentaire du barbeau (Barbus barbus callensis Valenciennes, 1842) de l'Oued Boufekrane a été réalisée sur 1 021 poissons, capturés entre janvier 1998 et juin 1999. Cette espèce présente un rythme saisonnier d'activité alimentaire. Ainsi, avec des faibles taux de vacuité, l'été et le printemps sont les saisons de forte activité alimentaire. Cette dernière diminue durant l'automne et l'hiver. Le caractère omnivore du barbeau est vérifié ; son régime alimentaire se compose essentiellement de larves d'Insectes et de débris de végétaux. Les jeunes individus (moins de 13 cm de longueur) ont une tendance zoophage, dominée par les larves de Diptères et d'Éphéméroptères. En revanche, les plus âgés présentent une tendance phytophage qui reflète l'opportunisme de ce poisson et explique ainsi, son adaptation aux conditions trophiques du milieu, caractérisées par une pauvreté en benthos.

EN :

The diet of the barbel (Barbus barbus callensis Vallenciennes, 1842) in Boufekrane stream was studied on 1021 fish catched between January 1998 and June 1999.This species presented a seasonal rhythm. So, with the low rate of vacuity index, the summer and the spring were the seasons of intense alimentary activity. This activity regressed during automn and winter. The omnivorous character of the barbel was verified. The diet was composed essentially from insect larvae and plant's sherd. The young barbel (length is less than 13 cm) have zoophagous tendency. Their diet was dominated by Diptera and Ephemeroptera larvae. But, the old ones present a phytophagous tendency the opportunism of this species and the plasicity of its diet. This behavior explain the adaptability of this species to trophic conditions in the stream which contained low density of benthic fauna.

FR :

Le présent travail porte sur l'étude du régime alimentaire de deux souches de truites arc-en-ciel : la souche marocaine issue de croisements de truites arc-en-ciel en provenance d'Europe et d'Amérique du nord et la souche bulgare introduite au Maroc en 1987. Les milieux d'étude sont deux plans d'eau du Moyen-Atlas marocain (Amghass I et Amghass II) présentant des eaux de bonne qualité physique et chimique et une diversité biologique (invertébrés) assez importante. Afin de déterminer les préférences alimentaires de ces deux souches nous avons évalué : le spectre alimentaire, déterminé par les abondances relatives, les coefficients d'occurrence des proies ingérées, l'indice alimentaire de Lauzanne pour les différentes catégories de proies et l'intensité de prédation des truites.

Les résultats ont montré une similitude au niveau des régimes alimentaires des deux souches caractérisés par une nette préférence pour les larves et nymphes d'Insectes considérées comme proies essentielles.

EN :

This current work is about the study of the dietary regime of two species of rainbow trout. The Moroccan kind is a cross breed of the European and North American Rainbow trout and the Bulgarian trout introduced into Morocco since 1987.

The environments of study are two stretches of water in the "Moyen-Atlas" (Amghass I and Amghass II), which present water of good physical and chemical quality and are of quite important biological diversity.

To determine the dietary preferences of the two species, we evaluated several parameters: the dietary spectrum which is determined by the relative abundance and the coefficient of occurence of ingested prey, the index alimentary of Lauzanne for the different categories of prey and how predatory the trout are

The results have shown a similarity in the level of dietary regimes of the two populations outlined by a clear preference for larvae and nymph insects which are considered to be essential prey.

FR :

Des séries de données (physicochimie, plancton, poisson) collectées pendant deux saisons consécutives sur deux groupes d'étangs de pisciculture de Dordogne (Sud-ouest de la France) ont été analysées statistiquement (analyses en composantes principales ACP, analyse des correspondances multiples ACM, tris croisés). Des liens significatifs entre les différents constituants de la chaîne trophique ont été identifiés, et les facteurs clés de la production piscicole mis en évidence. En début de saison, une régulation ascendante oriente la composition et l'abondance de la flore algale, suivant les concentrations de N et PO₄ et leurs proportions relatives. L'abondance du zooplancton filtreur est liée à la fois aux ressources trophiques disponibles (cellules algales aisément ingérables) et à la pression de prédation qu'il subit de la part des juvéniles de poissons. La production piscicole de gardon (Rutilus rutilus) et de tanche (Tinca tinca) est plus faible si ces espèces sont associées (compétition alimentaire interspécifique chez les juvéniles) ou produites en présence d'un carnivore. En contre-partie d'une production piscicole plus faible, la stabilité de la structure du réseau trophique est accrue. Les concentrations en P-PO₄, la quantité de grands Crustacés planctoniques et une densité de poissons adaptée aux capacités du milieu constituent les facteurs clés de la production piscicole finale.

EN :

The main parameters (physicochemistry, plankton, fish) of two sets of fish ponds (8 and 9 ponds respectively; area between 0.2 and 1.2 ha; mean depth: 1.5 m) located in south-west of France were monitored during two consecutive seasons (1995, 1996). The benthic macroinvertebrates and the microbial loop were not taken into account for these field studies. No macrophytes were growing into the studied ponds. The multivariate analyses of the two yearly data bases provided informations on the strength of the various links among and between the successive compartments of the food web (physicochemistry of water, phytoplankton, zooplankton and fish) and identified the bottlenecks of the food web to the fish production.

Integrated water samples were collected bimonthly (from May to September) for field measurements (T°, pH, dissolved O₂, Secchi disc transparency, conductivity) and laboratory analyses ([N.NH₄], [N.NO₂], [N.NO₃], [ortho-P], [Ca] using a HACH spectrophotometer). The groups of planktonic algae (Diatoms, Desmidieae, Dinophyceae, Chlorococcales and Volvocales, Euglenophyceae, Cyanobacteriae) were identified and classified in three categories (dominant, present, rare). Rotifers, Cladocerans and Copepods were numbered (N/litre) into two size classes (large or small, with a threshold at 400 µm). One hundred liters of pond water were filtered through a plankton net (mesh size: 80 µm) and the volume of sedimented zooplankters measured as zooplankton biovolume (mL/100 liters). The total numbers of fish stocked and collected are noted (weight and number of fish/species; age classes). Working on private production ponds, we were not allowed to make catches for stomach contents studies.

The data from each season were analysed through PCA, MCA, crosstabs (STATBOX software from GRIMMER); for each species of fish a ratio was computed between the biomass of the collected juveniles and the biomass of the stocked breeders.

In the studied fish ponds like in other eutrophic bodies of water, the densities of the planktonic organisms follow a bimodal evolution, with high numbers at the end of spring (June) and the end of summer (August), separated by a phase of more transparent water. During the first phase, Daphnia and large Cladocerans are predominant with Chlorophyceae, replaced later in the season by species of smaller size and shorter life cycle (Bosmina, Ceriodaphnia, Cyclops), associated with Cyanobacteriae, at a time where predation by fish is more intense as their biomass increase. In spring, different algal communities develop with density depending on the initial concentrations of inorganic N and PO₄ and the PO₄ /N ratio. If the available dissolved N and P are infra-optimal, mixotroph algae (Chrysophyceae, Dinophyceae) and Rotifers predominate. When [N] is not limiting (N/P between 4/1 and 10/1), Chlorophyceae become predominant, but if PO₄ is in relative excess, they are replaced by Cyanobacteria. The abundance of grazing Cladocerans is linked to the capacity of the available algal cells to be ingested. Cyanobacteria can already become predominant in May because of the selective grazing by Cladocerans on more readily ingestible phytoplankton taxa. Links among groups of zooplankton are evidenced: small grazers (Rotifers, Cladocera < 0.4 mm) attain high densities only when there is neither competition from larger Cladocerans nor predation by Copepods.

During the second season as the management of the pond fertilization improved, the links between the zooplankton biovolume and the fish production became more evident through the statistical analysis. High net fish productions are linked to high zooplankton biovolumes (> 2 mL/100 L), a water transparency between 0.30 and 0.70 m and are related to a shift from small size species (< 400 µm) in spring to larger specimen in summer (Cladocerans and Copepods > 400 µm). In spring numerous small zooplankters facilitate the survival of the fish fry, whose growth is later ensured by high densities of larger Crustaceans.

From the fish production data, the ratios between the biomass of collected juveniles and the biomass of stocked breeders were compared under different rearing conditions for the various species. Roach Rutilus rutilus, tench Tinca tinca and gudgeon Gobio gobio have similar production potentials when reared separately (juveniles production in kg is 5 to 7 times the biomass of the breeders). When roach and tench are reared together under the same conditions, the ratio is divided by 2 for each species, but the total net production of fish remains at the same level (500-600 kg/ha). This shows that there is a strong feeding competition on zooplankton between the juveniles of roach and tench. In opposition, there is little feeding competition between roach and gudgeon. When the two benthic species are associated, tench strongly dominates the gudgeon. The addition of a carnivorous species to the association of roach + tench reduces the final total production by 250-300 kg/ha. Between 30 and 40 kg of carnivorous fish (Esox lucius or Stizostedion lucioperca) are produced at the expense of the equivalent of a final biomass of 200 kg/ha of young Cyprinids. The pressure of predation from these two top consumers is 2 to 3 times less intense compared to the predation exerted by the large-mouth bass Micropterus salmoides.

As the basic food for juvenile fish, the zooplankton can be considered here as the key element of the food web, between the bottom-up (production) and top-down (predation) effects. The ortho-phosphate concentration is the limiting factor for the ascending regulation of the food web, and the amount of initially stocked fish regulates the top-down effects. The maximum net final fish production reached about 800 kg/ha with roach alone, or in association with tench. In such cases, Cyanobacteria were dominant in the pond with the presence of Chlorophyceae. The low density of zooplankton and the sub-optimal dissolved oxygen concentrations during the day seem to indicate that at such production level, the food chain is near to collapse.

FR :

L'étude combinée des apports par les crues, du plancton, des contenus algaux du tractus digestif des Cladocères et du régime alimentaire de quelques espèces de poissons dans le lac de barrage oligotrophe Bin El Ouidane a permis de dégager les conclusions suivantes :

- les apports particulaires et dissous par les crues durant la période d'étude 1995-1997 ont une influence marquée sur la dynamique saisonnière du zooplancton via les changements dans la dynamique du peuplement phytoplanctonique ;

- durant les trois années d'étude, le maximum de biomasse zooplanctonique se situe généralement juste après les pics printanier et estival du phytoplancton mettant ainsi en évidence l'importance du zooplancton herbivore dans la chaîne alimentaire pélagique du lac ;

- l'étude des contenus algaux du tractus digestif des Cladocères Daphnia longispina, Daphnia lumholtzi, Diaphanosoma brachyurum, Ceriodaphnia dubia, Ceriodaphnia reticulata et Bosmina longirostris a montré que l'essentiel des espèces sont des filtreuses herbivores qui adoptent un comportement nutritionnel variable en fonction du temps lié à la disponibilité en phytoplancton, à leur âge et aux caractéristiques biotiques et abiotiques de l'écosystème lacustre ;

- l'étude préliminaire du régime alimentaire de trois espèces de poissons Tinca tinca, Eupomotis gibbosus et Cyprinus carpio montre que leur spectre alimentaire est nettement dominé par le plancton. La fraction faunistique au niveau de leur tube digestif est représentée essentiellement par les Cladocères de grande taille et les Chironomes. Ceci met en évidence l'importance de ces poissons, à régime essentiellement planctonophage, dans la régulation des peuplements planctoniques de la retenue Bin El Ouidane.

EN :

The study of the flood transport, plankton and the stomach contents of Cladoceran species and some planktivorous and omnivorous fish of the reservoir-lake Bin El Ouidane has allowed to extract the following conclusions:

- flood transport of dissolved and suspended matters during the period 1995-1997 has a net influence on the seasonal dynamics of the zooplancton via changes in the dynamics of the phytoplanktonic populations;

- during the same period, the peak of zooplanktonic biomass appeared generally just after spring and summer phytoplanktonic peaks showing the importance of the herbivorous zooplankton in the food chain;

- the study of algal stomach contents of Cladocerans Daphnia longispina, Daphnia lumholtzi, Diaphanosoma brachyurum, Ceriodaphnia dubia, Ceriodaphnia reticulata and Bosmina longirostris showed that all species are herbivorous filter-feeders that adopt a variable diet behavior linked to the availability of the phytoplankton in the lake, to their age and biotic and abiotic characteristics of the ecosystem;

- the preliminary study of the stomach contents of three omnivorous and herbivorous fish Tinca tinca, Eupomotis gibbosus and Cyprinus carpio species showed also that their food spectre was clearly dominated by the plankton. The animal fraction in their digestive tube was represented by large Cladoceran species and Chironomes showing the importance of these fish, essentially planktivorous, in the regulation of planktonic populations in the reservoir-lake Bin El Ouidane.

FR :

Le peuplement faunistique d'un hydrosystème est constamment soumis à la variabilité spatio-temporelle de l'environnement. Il en résulte que les espèces dominantes sont celles présentant les caractéristiques biologiques et les préférendums écologiques les plus appropriés aux différents types d'habitats de la mosaïque fluviale. Une approche multiparamétrique de description de l'état physique du milieu à partir de la prise en compte simultanée d'indicateurs de structure et de fonction des communautés d'invertébrés a été testée sur le Rhône Moyen. L'étude de quatre stations physiquement dissemblables situées dans deux secteurs court-circuités montre ainsi qu'à la structuration selon la vitesse du courant (unités fonctionnelles) correspond des différences trophiques et écologiques, tandis qu'à la structuration physique du milieu (secteur de cours d'eau) correspond des différences taxonomiques. La disponibilité en habitats pour les invertébrés est alors corrélée à la configuration du chenal du tronçon considéré. Les assemblages d'espèces répondent ainsi, au travers de leur occurrence et de leur abondance, à un gradient physique. Cette approche, prédictive et appliquée, mettant en parallèle constat biologique et structure physique des stations et des milieux, permet d'établir une typologie fonctionnelle des écosystèmes aquatiques considérés et de proposer une gestion intégrée adaptée aux problèmes posés (gestion des habitats et de leur biodiversité, restauration hydraulique et écologique des milieux, etc.).

EN :

The aquatic communities of a hydrosystem are constantly subject to the space-time variability of the environment. As a result, the dominant species are those presenting the biological characteristics and the ecological preferences best adapted with the various types of habitats of the river mosaic. A multiparametric description of physical structure from macroinvertebrate communities, taking into account both indicators of structure and functioning of these communities, was tested on the Middle Rhône River (France). The study of four physically dissimilar stations located in two by-passed sections showed that the arrangement due to the current velocity (functional units) corresponded to trophic and ecological differences, whereas the arrangement due to physical conditions (reach of river) corresponded to taxonomic differences. The availability in habitats for the invertebrates was correlated with the configuration of the channel of the section considered. The patches of species answered thus, through their occurrence and their abundance, to a physical gradient. This approach, predictive and applied, with parallel between the biological report and the physical structure of the stations and the environments, makes it possible to establish a functional typology of the aquatic ecosystems considered and to propose an integrated management adapted to the problems arising (management of the habitats and of their biodiversity, hydraulic and ecological restoration of the environments, etc).

FR :

Trois méthodes classiques de spéciation séquentielle du phosphore ont été appliquées aux sédiments de la rivière Sûre, à une sélection de ses affluents de taille variable, ainsi qu'aux sédiments du prébarrage Misère, un petit réservoir eutrophe situé sur la Sûre. Les protocoles comparés sont ceux de HIELTJES et LIJKLEMA (H et L), de PALUDAN et JENSEN (P et J) et de GOLTERMAN et BOOMAN (G et B).

Le phosphore total des sédiments étudiés s'élève à 0,6 mg·P·g-1 séd. sec pour les petits sous-bassins expérimentaux (de l'ordre de 1 km2), à 0,8-1,0 mg·P·g-1 séd. sec pour les bassins de taille moyenne (20 à 320 km²) et à 1,8 mg·P·g^-1 séd. sec pour le prébarrage Misère. Les schémas de (H et L) et de (P et J) reproduisent de façon similaire les différences qualitatives existant entre les sédiments. Toutefois les parts relatives des différentes fractions varient selon le protocole utilisé. Les rendements d'extraction obtenus avec le schéma de (G et B) sont sensiblement supérieurs aux deux autres méthodes et sont très liés aux teneurs en phosphore total des mêmes échantillons.

Pour le P-labile, une bonne corrélation est obtenue entre les concentrations extraites selon les protocoles de (H et L) et (P et J) (R² =0,84, P < 0,001) ; cependant les valeurs absolues sont 40 % supérieures pour le premier (H et L) qui utilise NH4Cl comme extractant au lieu de H2O. La fraction P- (Fe+Al) de (H et L) et la somme des fractions P-Fe et P-Al de (P et J) sont également bien corrélées (R² =0,90, P < 0,001), mais avec des valeurs 30 % supérieures pour le second protocole (P et J) qui réalise l'extraction en deux étapes. La fraction P-Fe de (G et B) est moins bien corrélée à la fraction P-Fe de (P et J) (R² =0,74, P < 0,01), et les résultats obtenus selon ces deux protocoles sont très éloignés en valeur absolue. Quant à la fraction P-Ca, les résultats du protocole de (G et B) ne sont ni corrélés ni similaires à ceux des deux autres schémas, en raison de la nature complètement différente des extractants appliqués.

EN :

The Haute-Sûre river, with a rural watershed of 428 km² is the principal entry of the Esch-sur-Sûre reservoir, which is mainly used for drinking-water supply. The role of particulate phosphorus (suspended matter and sediments) is important to maintain the trophic level of lakes, and in particular of reservoirs, often receiving higher external nutrient loads than natural lakes. Indeed, phosphorus flux in the Haute-Sûre basin occurs mainly in particulate form, closely linked to the hydrological and morphological conditions of its drainage basin. Several authors have shown that the fractionation of sedimentary phosphorus is strongly correlated with its bioavailability.

This study was carried out in the framework of a larger project concerning the characterisation of the phosphorus from the sediments of the Sûre river watershed. The choice among the fractionation procedures described in literature and the comparison of the different results remains often difficult because of the different nature of the proposed extracting solutions, but also because of variable solid: liquid ratios, or the different exposure times proposed. Three traditional fractionation methods, HIELTJES and LIJKLEMA (H and L) (1980), PALUDAN and JENSEN (P and J) (1995) and GOLTERMAN and BOOMAN (G and B) (1988), were thus tested in the present study and applied to sediments from the Sûre river bed and a selection of its tributaries of variable size as well as to the Misère predam sediments, a small reservoir located upstream from the main reservoir.

The first protocol (H and L) classes the sedimentary phosphorus in four fractions: labile-P obtained with a NO⁴C¹ 1M solution, (Fe+Al)-P with NaOH 0.1M as reagent, Ca-P with a HCl 0.5 M solution and residual-P obtained by difference of the three precedent fractions with total P. The second (P and J) separates sedimentary phosphorus in 6 fractions: labile-P extracted with H²O, Fe-P with a dithionite-bicarbonate solution (NaHCO³ 0.11 M and Na² S² O⁴ 0.11 M), Al-P with a NaOH 0.1 M solution after acidification of the supernatant to pH=1 and separation of the resultant precipitate, AH-P (humic acids - P) obtained after mineralisation (H² SO⁴ /K² SO⁴ sat. at 400°C) of the previous precipitate, Ca-P with a HC^l 0.5 M solution, and finally residual-P after drying and mineralisation of the sediment having undergone all the previous steps (H² SO⁴ /K² SO⁴ sat. at 400°C). The third tested protocol (G and B) proposes chelates as extracting solutions: the fraction Fe-P with Ca-NTA/dithionite (CaCO³ 0.04 M + NTA 0.02 M - Na² S² O⁴ 0.045 M), and the Ca-P fraction with Na-EDTA 0.05 M at pH=8.

The obtained results demonstrate a substantial difference between the sampled sediments. The total phosphorus content of the sampled sediments varied between 0.6 mg·P·g-1 dw for the small experimental basins (around 1 km2), 0.8 to 1.0 mg·P·g-1 dw for the medium-sized basins (20 to 320 km2) and 1.8 mg·P·g-1 dw for the Misère predam (lentic system). As regards the phosphorus fractionation, the (H and L) and the (P and J) procedures are concordant from the qualitative point of view, the relative importance of the different fractions varying nevertheless according to the used scheme. With the (G and B) method the extracted P fractions were highest. In relative terms (% P-fraction in relation to total-P), the sampled sediments have a very similar behaviour according to (G and B), the quantitative differences between samples being strongly correlated to their total phosphorus content.

A good correlation was found between the labile-P fractions determined according to (H and L) and according to (P and J) (R2=0.84, P < 0.001) with however 40% higher values for (H and L). The P-(Fe+Al) fraction of (H and L) and the sum of the fractions P-Fe + P-Al of (P and J) are correlated as well (R2=0.90, P < 0.001) with 30% higher values for (P and J). Regarding the P-Fe fraction, the results obtained with the (G and B) and (P and J) protocols are correlated (R2=0.74, P < 0.01), but results are quantitatively quite different. The P-Ca fraction of the (G and B) protocol is badly correlated and very different from the two other procedures, because of the completely different nature of the extracting solutions.

FR :

L'étude du phosphore, facteur clef responsable de l'eutrophisation des eaux continentales, a été entreprise afin d'évaluer les potentialités de mobilité de cet élément dans les sédiments de la partie aval du bassin versant d'Oum Rabiaa : Imfout - Océan atlantique ; caractérisé par la présence de trois retenues de barrages en série (Imfout, Daourat et Sidi Maachou).

La présence de ces trois retenues de barrages en série conditionne la répartition du phosphore des sédiments de ce tronçon en réduisant les apports fluviaux vers l'aval. La spéciation du phosphore des sédiments montre que le phosphore se trouve majoritairement sous forme inorganique (68 %) ; la fraction CaCO³ -P étant majoritaire par rapport à celle de Fe(OOH)-P. Les fractions organiques représentent 32 %. La mobilité mesurée du phosphate est de 20 % du phosphore total, les fractions du phosphore présentent une mobilité représentant prés de 15 % du PT. La différence mesurée entre la mobilité considérée par fraction et la mobilité totale, observée lors d'un cycle annuel, s'explique par la mobilité interne, au sein du sédiment, entre les différentes fractions. Les conditions environnementales (pH, oxygène dissous)en sont responsables puisqu'elles favorisent le relargage par une fraction en même temps que le stockage par une autre.

EN :

The study of the phosphorus, factor responsible for the freshwater eutrophication, has been undertaken in order to evaluate potentialities of mobility of this element in sediments of the down part of the Oum Rabiaa basin (Imfout - Atlantic Ocean); characterized by the three dams in series (Imfout, Daourat and Sidi Maachou).

The presence of these three dams in series is responsible of the distribution of the phosphorus in the sediments of this section by reducing fluvial contributions to the endorsement. The speciation of phosphorus of sediment show that the phosphorus was principally present in inorganic form (68%); the fraction CaCO³ -P was higher than that of the Fe(OOH)-P. The organic fractions represented 32% of total phosphorus. The phosphate mobility accounted for 20% of total phosphorus, the fractions mobility accounted for 15% of PT. The difference measured between the mobility considered by fraction and the total mobility, observed during of an annual cycle, was explained by the internal mobility, to the breast of the sediment, between the different fractions. Environnemental conditions (pH, dissolved oxygen) are responsible since they favor the release by a fraction at the same time that the stocking by an other.

FR :

L'estuaire d'Oum Er-Biâa est situé sur le versant atlantique marocain, à 60 km au sud de Casablanca. Cette étude concerne le comportement hydrogéochimique du phosphore, élément essentiel dans le fonctionnement des écosystèmes côtiers et océaniques.

Le phosphore sédimentaire au niveau de l'estuaire d'Oum Er-Biâa est majoritairement sous forme minérale (76 % à 95 %), avec prédominance de la fraction calcique P-Ca (45 % à 90 %) qui est de nature apatitique non mobilisable. La biodisponibilité du phosphore dans l'estuaire d'Oum Er-Biâa est assurée principalement par la fraction ferrique P-Fe (2 % à 38 %). La répartition spatiotemporelle de cette fraction est contrôlée d'une part, par la nature du sédiment (teneurs en fraction fine et matière organique) en amont de l'estuaire (zone vaseuse) et, d'autre part, par les variations de la salinité et le taux de concentration de minéraux d'oxyde de fer, et notamment, la magnétite, en aval de l'estuaire (zone sableuse).

EN :

The study of the estuary of Oum er-Biâa, located on the moroccan atlantic near the Azemmour city, far 60 km in the south of Casablanca, focus on the hydrogeochemical behavior of phosphorus. In the sediment of the estuary of Oum er-Biâa, total phosphorus was mainly in mineral form (76%-95%), with a predominance of the fraction related to calcium (45%-90%), that was in apatitic form and not mobilizable. The ferric fraction P-Fe (2%-38%) contributed mainly to the biodisponibility of phosphorus in this estuary. The temporal and spatial variations of this fraction were controlled on the one hand, by the characteristics of the sediment (particule fraction < 63 µm and organic matter) and, on the other hand, by the salinity. Indeed, the upstream muddy zone rich in organic matter had a high capacity to uptake the phosphorus (P-Fe and ROP) in march and july. In the downstream sandy zone, the magnetite presented a great importance for the adsorption of phosphorus, specially at high salinity during may and october.

FR :

Les mesures de taux de sédimentation en milieux aquatiques peu profonds sont rares et sont souvent réalisées à l'aide de méthodes inadaptées. Les trappes à sédiment utilisées ont au minimum 25 cm de haut. Par conséquent, pour beaucoup de milieux peu profonds, plus de 25 % de la colonne d'eau ne sont pas échantillonnés. Nous avons pallié ce problème en développant un réceptacle mis en place dans les sédiments et destiné à recevoir des trappes à sédiment cylindriques. Le sommet des trappes peut alors être situé à moins de 5 cm de la surface des sédiments. Ce système est utilisable pour des milieux de profondeur inférieure à cinq mètres. Nos résultats montrent que les trappes à sédiments généralement utilisées sous-estiment de 35 à 79 % du taux de sédimentation. Les particules négligées proviennent des flux sédimentaires primaire et secondaire.

EN :

Sediment traps are a unique tool that can be used to investigate particle settling flux throughout the water column, whereas other methods such as sediment dating can only measure accumulation rates of bottom sediments. Several works on trapping efficiency have shown that cylindrical traps with height/diameter ratio greater than to 5 (10 in turbulent systems) are the more appropriate instruments to correctly measure the downward settling flux of particulate matter. Furthermore, traps with a diameter narrower than 5 cm should be avoided. It is well documented that bottle-type vessels overestimate the settling sediment whereas funnels and flat containers underestimate it. All this support the idea that an ideal trap must be at least 25 cm high, and in this sense, numerous studies investigating shallow aquatic systems have neglected a large proportion of the water column. Consequently, mechanical and biological processes occurring in this layer of the water column have not been taken into account

We have overcome this problem with a structure composed of two parts (figure 2).

The first part is a receptacle (bucket) buried in the sediment and intended to receive cylindrical traps. The top of the receptacle is placed 2 cm above the sediment. A guide made of a rope covered with a PVC tube is placed in the centre of the receptacle. This receptacle is intended to receive cylindrical traps whose tops stand less than 5 cm higher than the surface of the sediments.

The second part is composed of seven cylinders (height/diameter ratio=10) which are fixed in a PVC disc 600 mm in diameter and 15 mm deep. The cylinders are placed around the central axis of the PVC disc. The bottom of the cylinders is closed with a removable polyethylene cap. Another cylinder, through which the guide can slide, is placed on the central axis. The bottom part of this last cylinder is ballasted with concrete. The stability of this second part, during both deposition and removal steps, is ensured by the low density of the PVC disc, the ballast at the bottom of the central cylinder, and the symmetry of the structure. This removable part may be lifted from the receptacle with three 2 mm diameter ropes attached to the PVC disc and fixed to a float. This apparatus may be used as deep as five meters.

The sediment traps were tested in two extensively-managed fish ponds in North-Eastern France. Our investigations showed that tubes with a diameter between 26 and 140 mm could be efficiently used to estimate the sedimentation rate, whereas cylinders with a narrower diameter missed a large amount of particles. The use of tubes with a diameter above 50 mm, which is preferable for the study of turbulent systems, seems to allow the collection of sufficient sediment during a short period of time. We selected tubes with a diameter of 57 mm, which made it possible to handle them easily during the removal. Our investigations showed that in turbulent systems and for high sedimentation rates (> 5 kg·m^-2 ·month^-1), the top of the cylinders must be placed 1 cm above the top of the PVC disc. When considering low sedimentation rates (< 5 kg·m^-2 ·month^-1), we did not observe any significant differences between the cylinders placed 0 and 1 cm above the PVC disc.

Complementary investigations were conducted in order to compare sedimentation rates estimated 1) by the apparatus we designed, in which the top of the cylinders was placed 5 cm above the sediment surface, 2) by traditional traps (57 mm in diameter and a height/diameter ratio of 5) in which the top of the cylinders was 28.5 cm above the sediment surface.

These results showed that in shallow systems (1.2 m deep), traditional traps underestimate the downward settling flux of particulate matter by 35 to 79%. Furthermore, we compared the organic matter content of the sediment collected by the two types of traps with the organic matter content of bottom sediment, suspended particles, and submerged macrophytes. Results showed that the underestimation of particles was not only due to the resuspension of bottom sediment, but also to the sedimentation of phytoplankton and submerged macrophyte fragments which are not collected by the traditional traps.

FR :

L'analyse bactériologique des eaux de surface dans un effluent urbain et en milieu marin côtier montre une contamination saisonnière mais fréquente de ces eaux par les Aeromonas mobiles. L'évolution spatiale et temporelle des abondances de ces bactéries, en relation avec certains facteurs environnementaux, a été étudiée pendant un an dans le rejet final épuré et dans les eaux marines réceptacles de l'effluent. Ces bactéries présentent, dans les eaux lagunaires, des évolutions saisonnières identiques à celles des coliformes fécaux avec des densités élevées en période froide (moyenne : 29·10⁶ UFC/100 mL) et faibles en période chaude (moyenne : 6·10⁶ UFC/100 mL). L'abattement des abondances d'Aeromonas se trouve corrélé à une forte irradiation et à une faible turbidité.

Le déversement des eaux de la station d'épuration dans les eaux marines côtières de la région n'induit pas globalement de modifications de la forme de comportement des bactéries témoins de contamination fécale. À l'opposé, l'évolution des abondances des Aeromonas spp. mobiles s'inverse pour devenir maximale en période chaude (moyenne : 56 CFU/100 mL pour S³) et minimale en période froide (moyenne : 5 CFU/100 mL pour S³). La salinité paraît responsable de la déstabilisation des séquences saisonnières des Aeromonas et de leur réduction à des concentrations non détectables dans les volumes d'eaux analysés.

La présence de ces bactéries dans les effluents épurés, parfois à des concentrations supérieures à celles des coliformes fécaux, pose un problème d'intérêt sanitaire et montre clairement que les bactéries témoins de contamination fécale ne peuvent pas être prédictives de la présence ou de l'absence d'Aeromonas et, par conséquent, ne peuvent pas être considérées comme un bon indicateur de pollution.

EN :

Bacteriological analyse of surface water in an urban effluent and in coastal marine environment showed a seasonal contamination of this water by motile Aeromonas. Spatial and seasonal changes of Aeromonas abundances were studied, in relation to several environmental factors, in the purified effluent and in seawater.

The motile Aeromonas spp. and the fecal coliform distributions in the sewage treatment effluent showed the same seasonal cycles with a maximum occuring in winter (mean: 29·10⁶ UFC/100 ml) and a minimum in summer (mean of 6·106 UFC/100 mL). The abatement of Aeromonas abundances was correlated with a strong irradiation and a low turbidity.

In the coastal marine water, there was an inversion of the motile Aeromonas spp. cycle in comparison with that of fecal coliforms, with high levels in hot periods (mean: 56 CFU/100 mL for S³) and low levels in cold periods (mean of 5 CFU/100 mL for S³). Salinity appeared responsible for the destabilisation of the seasonal sequences of Aeromonas and their reduction with non detectable concentrations in water analysed volumes.

The presence of these bacteria in the purified effluent, sometimes with concentrations higher than those of the fecal coliforms, poses a problem of health hazard and clearly show that fecal contamination bacteria cannot be predictive for the presence or the absence of Aeromonas and, consequently, cannot be considered as good indicators of pollution.

FR :

Dans la retenue hypereutrophe de Grangent, le phytoplancton estival est dominé par la cyanobactérie Microcystis aeruginosa. Dans le but de lutter contre la formation de ces blooms cyanobactériens, une expérimentation de brassage artificiel épilimnique par aération a été réalisée en 1997-1998. Ce dispositif avait pour but de créer des turbulences supprimant l'avantage adaptatif que constitue, chez M. aeruginosa, la faculté de réguler sa flottabilité. Il devait également permettre l'homogénéisation des teneurs en oxygène dissous, la réduction des pics de pH, de la turbidité des eaux superficielles et des teneurs en ammonium.

Les résultats escomptés ont été vérifiés pour les paramètres physicochimiques. Les valeurs se sont révélées plus homogènes, mais seulement à proximité des lignes de brassage et uniquement jusqu'à 10 m de profondeur. En revanche, les blooms cyanobactériens n'ont pas été réduits. Il apparaît même au contraire que, sous l'influence du mélange, les cyanobactéries ont eu à leur disposition une plus grande quantité de nutriments qu'elles ont utilisés pour constituer des réserves glucidiques. Ainsi, en aval de la zone brassée, ces réserves ont permis une synthèse protéique plus importante.

Sur la retenue de Grangent, le dispositif de brassage peut offrir une solution palliative du point de vue touristique en limitant l'accumulation de cyanobactéries en surface, mais il ne permet pas d'éliminer, ni même de diminuer, les proliférations de M. aeruginosa en période estivale.

EN :

In the reservoir of Grangent, a highly eutrophic lake located on the upper part of the Loire River, about 10 miles south of Saint-Étienne (France), Microcystis aeruginosa usually dominates the phytoplankton community in late summer and early autumn for many years. Mass developments of this cyanobacterium led to serious difficulties in multi-purpose usage. In order to fight against blooms, an epilimnic artificial mixing was experimented. M. aeruginosa is adapted to stable stratification of the water column. Therefore, partial destratification or bubbling with air are employed to replace M. aeruginosa by better grazable, non- " blooming " and non-toxic species. This cyanobacterium is supposed to lose its advantage of buoyancy and to reduce his growth. This system was also employed to reduce peaks of pH, turbidity of surface waters and concentration of NH4 and to homogenize the dissolved oxygen concentration inside the water column.

Three lines of mixing were tested in 1998: one located at "Châtelet", upstream of reservoir, measuring 700 m at 11 m depth; one near the beach of Saint-Victor, with the same length and immersed to 15 m depth and, finally, a line of 400 m, near the port, at 16 m depth (figure 1).

Data were collected from representative sites, upstream, near and downstream the artificial mixing. They were sampled weekly since April to November 1998. At each site the vertical profiles of temperature and dissolved oxygen were measured (figure 2). For each sample, the parameters following were analyzed: pH, NO₃, NH₄, PO₄, carbohydrates, proteins, chlorophyll a and phytoplankton enumeration.

Concerning the physicochemical parameters, the assumptions were checked: the values appeared more homogeneous near the lines of mixing than at the other stations. For example, the average temperatures varied between 20,6°C (at 10 m depth) and 21,3°C (at 0,5 m depth) at Saint-Victor. This variation reached 1,3°C at the station Camaldules. On the other hand, this effect was perceived only up to 10 m of depth and at a limited distance of mixing.

In the same way, the colonies of M. aeruginosa were mixed in the water column but only up 10 m depth and near mixing. Moreover, their growth has not decreased on the whole of reservoir. In period of bloom (August 25), G/P ratio was higher in the mixing zone than in the neighbourhoods, primarily because of an increase in carbohydrates (figure 3). In the mixed zone, M. aeruginosa seemed to benefit greater quantity of mineral elements it could use to constitute carbohydrates reserves (figure 4). In this way, when the conditions that became less favourable, like downstream, cyanobacteria were able to follow their development by synthesizing proteins starting from their reserves in carbohydrates.

In the reservoir of Grangent, artificial mixing did not allow to fight effectively against blooms of cyanobacteria. Colonies of M. aeruginosa were simply diluted in the water column near mixing but did not reduce their growth.

FR :

Dans le cadre du programme de recherche sur les blooms toxiques à cyanobactéries dans certains lacs de barrage du Maroc, une étude de ce phénomène a été entreprise sur trois retenues : Lalla Takerkoust, Oued Mellah et Al Massira. L'étude taxonomique montre que dans les lacs Lalla Takerkoust et Al Massirra, l'espèce responsable des blooms est Microcystis aeruginosa alors que dans la retenue saumâtre et hypereutrophe Oued Mellah, c'est Microcystis ichthyoblabe.

En complément, une étude toxicologique et toxinologique a permis d'évaluer les risques sanitaires potentiels qui peuvent être engendrés par ces blooms. L'hépatotoxicité, pour l'ensemble des blooms récoltés en 1999, a été confirmée par le biotest " souris ". L'application de ce test a montré que le bloom de LallaTakerkoust est hautement toxique (DL₅₀ < 100 mg/kg) ; celui de Oued Mellah est le moins toxique (DL₅₀ > 500 mg/kg) et celui d'Al Massira est intermédiaire (DL₅₀ comprise entre 100 et 500 mg/kg). Les teneurs en microcystines (hépatotoxines) déterminées par ELISA révèlent des concentrations beaucoup plus importantes pour le bloom de Lalla Takerkoust. L'utilisation de la chromatographie liquide haute performance avec détecteur à barrette photodiode, (CLHP-DBP) a permis la détection et l'identification de 2, 4 et 11 variantes de microcystines, respectivement à partir d'extraits du bloom naturel d'Al Massira, Lalla Takerkoust et Oued Mellah. Cependant, la Microcystine-LR n'a été détectée que dans les extraits d'Al Massira et de Takerkoust. L'apparition des blooms toxiques à cyanobactéries dans ces plans d'eau impose dorénavant la prise en considération des nuisances écologiques et des risques sanitaires liés à la présence des microcystines dans ces eaux.

EN :

During the first part of the toxic cyanobacteria survey program carried out since 1994, Microcystis blooms which periodically occurred in Al Massira, Lalla Takerkoust and Oued Mellah reservoirs were studied. These reservoirs were located at a different hydrographic basin and have a various trophic status. The water was used for irrigation, recreational purpose and/or drinking water supply. The bloom-forming species was identified as Microcystis aeruginosa in Al Massira and Takerkoust freshwater reservoirs whereas in brackish water Oued Mellah reservoir, the bloom-forming species is Microcystis ichthyoblabe.

In complement to this ecological studies and in order to assess the potential health risk, a toxicology and toxinology of these Microcystis blooms were undertaken. The hepatotoxicity of lyophilized bloom material collected during bloom periods in 1999 was confirmed by (i. p) mice bioassay. The toxicity assessment revealed that Microcystis Takerkoust bloom was highly toxic with LD50 < 100 mg/kg whereas those from Al Massira and Oued Mellah were respectively characterized by a medium and a low toxicities.

The content of microcystins (MCYST) determined by the Enzyme-linked Immunosorbent assay (ELISA) show that MCYST content ranged between 0.37 to 496 µg/g dry weight. It appears that Takerkoust bloom contain 600 to 1300 fold more MCYST than Oued Mellah and Al Massira blooms. The isolation and identification of microcystins variants from bloom extracts were performed using the high performance liquid chromatography with photodiode array detection (HPLC-PDA). This technique provided the separation and identification of at least two microcytins variants from each bloom material. The most number of 11 microcystins were detected from Microcystis ichthyoblabe bloom of Oued Mellah. However, only two and four variants of microcystins were respectively detected from Al Massira and Takerkoust blooms. Among these variants of microcystins solely Microcystin-LR was identified according to the Mcyst-LR authentic sample from extract of Al Massira and Takerkoust blooms.

The occurrence of toxic cyanobacteria bloom in these drinking and/or recreational water reservoirs lead us to take into consideration the real health hazard which will be induced by these harmful cyanobacterial blooms.

FR :

Une enquête menée à l'aide d'un questionnaire couvrant l'ensemble du territoire français ainsi que l'étude spécifique d'écosystèmes aquatiques de type lacs et réservoirs ont permis de montrer que les proliférations de cyanobactéries toxiques pouvaient a priori affecter n'importe quel plan d'eau de l'Héxagone. Les genres rencontrés responsables de la production de toxines, le plus souvent hépatiques, sont Microcystis, Planktothrix, Anabœna et Cylindrospermopsis.

Les efflorescences peuvent se produire tout au long de l'année car certaines espèces sont adaptées aux eaux froides et elles ne sont pas liées de manière univoque à un état eutrophe de l'écosystème.

La production toxinique est la plus élevée lorsque les populations cyanobactériennes sont peu ou pas diversifiées et à la lumière de travaux récents, cette production serait favorisée, en ce qui concerne les microcystines, par un milieu riche en nitrate, pauvre en ammonium et fortement carencé en fer.

La suite à donner à ce travail pourrait être la création d'un observatoire national des efflorescences toxiques.

EN :

An inquiry covering the whole French territory together with specific studies of natural and artificial reservoirs has been made to assess the human health risk related to the prolifération of toxin producing blue green algae (cyanobacteria). The conclusions show that any lentic ecosystem can be affected like it has been shown already in other countries all over the world and more specifically within the EU. The main genus concemed are: Microcystis, Planktothrix, Anabœna and Cylindrospermopsis.

Blooms can occur juring the whole year since some species are well adapted to cold water and are not clearly linked with the trophic status of the aquatic ecosystem.

The toxinic production is the largest when the cyanobacteria populations contain only a few number of species. The results of recent works are well correlated with our findings which show that the production of toxic heptapeptides (microcystins) could be correlated with high levels of nitrate and depletions of ammonium and iron.

The follow up of this work should now include the set up of a national observatory of toxic algal blooms.

FR :

Les algues Prymnesiophyceae ou Haptophyceae (Chrysophyta) renferment des espèces capables de pullulations spectaculaires nommées " marées jaunes ". Parmi les Haptophycées, les plus communes sont : Prymnesium parvum, Prymnesium patelliferum et Chrysochromulina polylepis. Ces microalgues ont été souvent incriminées dans des cas de mortalité aiguë de poissons et d'invertébrés aquatiques. P. parvum est connue depuis cent ans comme responsable de blooms toxiques ayant entraîné des mortalités catastrophiques de poissons dans diverses régions du monde.

Au Maroc, ces blooms à Prymnesiophyceae n'ont, jusqu'à présent, jamais été signalés. Nos recherches sur les successions phytoplanctoniques du lac hypereutrophe et saumâtre de Oued Mellah (33°30'N-07°20'W), ont mis en évidence la prolifération périodique en automne de l'Haptophycée P. parvum occasionnant des blooms spectaculaires. Les densités cellulaires de P. parvum, espèce dominante, atteignent des maxima de 148·10⁶ cellules·L^-1 en 1998 et 169·10⁶ cellules·L^-1 en 1999, représentant 34 à 80 % de la biomasse totale. Ces " marées jaunes " coïncident régulièrement avec des mortalités catastrophiques de poissons et d'invertébrés aquatiques dans le lac laissant présager une toxicité aiguë de cette souche de microalgue.

Dans ce travail sont présentés les premiers résultats concernant la dynamique interannuelle des blooms à P. parvum et l'influence des conditions physicochimiques particulières des eaux du lac sur leur développement est discutée.

EN :

The Prymnesiophyceae or Haptophyceae (Chrysophyta) contain species-forming spectacular blooms named yellow tides. Among Haptophyceae, Prymnesium parvum, Prymnesium patelliferum and Chrysochromulina polylepis are the most common. These microalgae were often involved in acute fish and aquatic invertebrates mortality cases. P. parvum, known since hundred years as being responsible for toxic blooms, has induced catastrophic fish mortality in various areas throughout the world.

In Morocco, blooms of Prymnesiophyceae have never been reported up till now. Studies on phytoplankton successions in the hypertrophic brackish Oued Mellah lake (33°30'N-07°20'W) show a periodic autumnal proliferation of P. parvum. This species, which cellular densities reach a maxima of 148·10⁶ cells·L-1 in 1998 and 169·10⁶ cells·L-1 in 1999, dominates the other phytoplanctonic species with 34 to 80% of the total biomass. The yellow tides coincide regularly with dramatic fish and aquatic invertebrates mortality in the lake leading to the prediction of an acute toxicity due to this microalgae.

The principal aim of this study was to present the first results concerning the interannual dynamics of P. parvum blooms and to discuss the influence of the particular physical and chemical water characteristics on their development.

FR :

Ce travail est une contribution au débat biodiversité/stabilité. L'utilisation de paramètres pris comme indicateurs de la diversité biologique et de la stabilité du chimisme de l'eau : le nombre de taxons de macro-invertébrés benthiques (selon IBGN) et la variabilité (écart-type exprimé en pourcents) du rapport rubidium/strontium dissous, nous a permis de montrer une corrélation négative significative entre les deux indices. Cette relation, établie sur 36 stations de 22 cours d'eaux du genevois, est interprétée comme mettant en évidence un effet négatif de la variabilité temporelle de la qualité de l'eau sur le nombre d'espèces de macro-invertébrés. Bien que reposant sur des aspects réducteurs de la biodiversité et de la stabilité des écosystèmes, elle est un exemple de lien inverse entre l'instabilité et la diversité biologique. Elle tend, en outre, à souligner l'efficacité d'une utilisation dynamique des données physicochimiques par rapport à l'interprétation de valeurs absolues.

EN :

The aim of this work is to make a contribution to the biodiversity/stability debate. The use of given parameters as indicators of biologic diversity and stability of the chemical composition of water, more specifically, the average number of macroinvertebrate taxons (according to the IGBN) and the variability (standard deviation expressed as a percentage) of the Rb/Sr dissolved ratio, allowed the determination of a significant negative correlation between these two indices. This relationship, based upon the results obtained from 36 sampling sites located on 22 rivers in the canton of Geneva (Switzerland), is interpreted as evidence of the negative impact of temporal variations in water quality on the number of macroinvertebrates species. Though relying upon reductive aspects of biodiversity and stability of ecosystems, it represents an example of the inverse relationship between instability and biologic diversity. Moreover, it tends to emphasize the advantage of using dynamic variations of chemical parameters rather than their absolute values in order to appreciate the loops and relationships occurring in natural ecosystems.

FR :

Le réservoir du barrage Daourat a fait l'objet, au cour du cycle hydrologique 1996-1997, d'une étude pour comprendre le fonctionnement hydrogéochimique du réservoir. Le régime hydrologique du réservoir Daourat (9,5 Mm³) résulte des apports externes et de la gestion propre du réservoir. La colonne d'eau ne présente aucune période de stratification (lac polymictique chaud) ni d'anoxie. L'influence des réservoirs situés en amont (Al Massira 2 800 Mm³ et Imfout 18 Mm³) ne permet pas d'expliquer le fonctionnement biogéochimique du réservoir Daourat. Cette retenue semble être beaucoup plus contrôlée par les apports du bassin versant local et par la charge interne du réservoir.

EN :

The study of the Daourat reservoir during the hydrological cycle 1996-1997, focus on the water column and the sediment in order to understand the hydrogeochemical functioning. The hydrological mode of the Daourat reservoir (9,5 Mm³) is a result of the external contributions of the area catchment and the management of the reservoir. The water column of this reservoir does not present any period of stratification and any period of anoxia. It is a warm polymictic lake. The influence of the upstream reservoir (Al Massira 2 800 Mm³ and Imfout 18 Mm³) does not explain the physicochemical and geochemical functioning of the Daourat reservoir. Indeed, this reservoir seems to be much more controlled by the contributions of the local area catchment and by the internal load of the reservoir.

FR :

Dans les étangs d'alevinage à la station de la Deroua, le phytoplancton est représenté par des populations se succédant dans le temps.

Ces étangs montrent une similarité vis-à-vis de la variabilité des descripteurs de la qualité de l'eau. Les résultats statistiques montrent une variabilité des paramètres physiques et chimiques dépendant des interventions anthropiques.

Les deux étangs B3 et B4 présentent des groupements phytoplanctoniques plus importants avec un développement de Cyanobactéries en fin du cycle d'alevinage lié à une forte biodisponibilité du phosphore dissous.

EN :

In fry ponds at Deroua farm, the phytoplankton was represented by a temporal succession of taxa groups.

This study showed a similar variability of physical and chemical parameters in fishponds. The statistical analysis proved a variability of these parameters depending of human interventions.

At the end of fry period, the phosphorus concentration in B3 and B4 ponds allowed a development of Cyanobacteria

FR :

Cet article présente une première synthèse comparative des impacts des feux et des coupes forestières sur la qualité des eaux et les communautés aquatiques des lacs de l'écozone boréale de l'est du Canada. La recherche a été réalisée de 1996 à 1998 dans le cadre d'un projet du Réseau de centre d'excellence sur la gestion durable des forêts (RCE-GDF) et porte sur 38 lacs du Bouclier Canadien du Québec. Les changements dans la qualité de l'eau ainsi que dans la diversité, la biomasse et la structure des communautés de plancton et de poissons ont été suivis pendant trois ans dans 20 lacs dont les bassins versants étaient non perturbés, dans 9 lacs qui avaient subit des coupes forestières et dans 9 lacs qui avaient subit des feux de forêt.

Notre étude montre que les feux et les coupes ont des impacts significatifs qui diffèrent selon le type de perturbation. En général, les lacs affectés par les coupes et les feux ont des concentrations de phosphore 2 à 3 fois plus élevées que les lacs de référence. Toutefois, les lacs affectés par les feux montrent des concentrations en nitrates beaucoup plus élevées tandis que les lacs affectés par les coupes sont moins transparents et ont des eaux plus colorées, très riches en carbone organique dissous. Les feux et les coupes affectent aussi de façon différente la minéralisation des eaux et les concentrations des ions majeurs. Les feux et les coupes n'ont pas d'effet sur la biodiversité des communautés planctoniques, sauf dans les lacs ayant un grand bassin versant et plus de 40 % de perturbation. Aucune différence n'a été observée entre les lacs de référence et les lacs perturbés au niveau de l'occurrence, l'abondance et la croissance des espèces de poissons. En revanche, les feux et les coupes affectent la production et la structure des communautés aquatiques. Dans les lacs affectés par les feux, l'enrichissement en azote et phosphore provoque une hausse de la concentration en chlorophylle a, et de la biomasse du phytoplancton et du limnoplancton (seston > 53 µm), en particulier des diatomées, des rotifères et des gros crustacés, pendant deux à trois années après les feux. En revanche, dans les lacs affectés par les coupes, l'enrichissement en phosphore n'entraîne qu'une augmentation très faible et limitée à un an de la biomasse des algues et pas de changement dans les biomasses du limnoplancton, en raison de la forte couleur et de la transparence réduite des eaux, qui limite la production biologique. Les coupes ont un impact négatif sur les copépodes calanoïdes, un groupe de zooplancton caractéristique des lacs oligotrophes et transparents. Une diminution significative de la proportion des individus de petite taille a été observée chez les populations de perchaude et de meunier noir des lacs perturbés (lacs de coupe et de feux formant un seul groupe). Les impacts observés dans la qualité des eaux et la production du plancton augmentent avec l'importance relative des perturbations au niveau du bassin versant. Cependant, la variabilité dans les caractéristiques des bassins versants et des lacs, en particulier le rapport de drainage et le temps de résidence des eaux, a des effets confondants sur les réponses des écosystèmes lacustres aux perturbations par les feux et les coupes.

EN :

This paper presents a comparative review on ecological impacts of wildfires and harvesting on water quality and aquatic community attributes of boreal lakes in eastern Canada. This project was carried out from 1996 to 1998, as part of the research program of the Sustainable Forest Management Network Centre of Excellence (NCE-SFM), on 38 lakes of the Boreal Canadian Shield (Québec, Canada). Changes in water quality, and in diversity, biomass and community structure of pelagic plankton and fish populations were monitored for 3 years in 20 reference lakes, 9 cut lakes and 9 burnt lakes.

Our study shows that wildfires and logging have significant impacts on water quality as well as primary and secondary producers in boreal lakes. However, fire and logging does not have similar impacts. In general, cut and burnt lakes showed higher concentrations of total phosphorus (TP: 2-3 folds) than reference lakes. However nitrates concentrations (NO^3-) were higher in burnt lakes than in reference and cut lakes, whereas dissolved organic carbon (DOC), light extinction coefficient (e PAR) and water colour were higher in cut lakes than in reference lakes, burnt lakes showing intermediate values. Wildfire and logging also affect ionic composition of lake water. Both burnt and cut lakes had higher concentrations of potassium (K+), chloride (C^l-) and calcium (Ca²⁺) than reference lakes, while sulphates (SO^42-) and magnesium (Mg²⁺) increased only in burnt lakes. The observed increases in organic and mineral elements reflect their export from the watershed and were related to the drainage ratio. As mobile ions are rapidly flushed from the perturbed watersheds, ionic water composition returned to normal levels within three years after the perturbation. In contrast, some changes in water quality (P and N enrichment in perturbed lakes; DOC increase in cut lakes) seems to be on longer term and might have a more important effect on limnological features of lakes such as thermal stratification, mixed and euphotic depth, plankton biomass and bioaccumulation of mercury in zooplankton and fish.

Wildfires and logging do not have significant impacts on species richness of planktonic communities, except for lakes with large drainage basins and those where the perturbation was higher than 40% of the watershed area. However, wildfires and logging affect biomass of plankton communities. In burnt lakes, the nutrient enrichment induced important increases in Chl. a concentration and phytoplankton biomass, and a small increase in limnoplankton biomass (seston > 53 µm). Diatoms, rotifers and large crustaceans showed significant increases. In burnt lakes, increases in phytoplankton were observed during the three years of the survey and were highest in the first 2 years after fires. Limnoplankton increases lasted only 2 years and were highest the second year after fires. In cut lakes, nutrient enrichment was not reflected in a proportional increase in plankton production due to increase in DOC concentrations and lake water colour that reduced water transparency. Phytoplankton slightly increased only the first year after logging and no increase was observed for limnoplankton and zooplankton. Logging negatively affect calanoids, a zooplankton group characteristic of clear and oligotrophic lakes. No significant differences were observed in the occurrence, abundance and growth of fish populations among reference and perturbed lakes. However, the proportion of small yellow perch and white sucker were significantly lower in populations of impacted lakes (burned and logged lakes pooled). In most cases, impacts on water quality and plankton communities were related to the intensity of fire or logging, when expressed as the percent area of watershed harvested or burnt divided by the lake surface or volume. Simple models may then be developed and help to predict the effect of harvesting practices on lake ecosystems. However, environmental variation in watershed and lakes characteristics, especially drainage ratio and lake water residence time, are important confounding factors in the responses of lakes to watershed perturbations by fire or logging. Lakes with drainage ratio > 4 and with more of 30% of their watershed perturbed are the most sensitive to fire and logging. These factors should be considered when developing lake management models in the boreal forest impacted by fire and logging.

FR :

L'impact des pollutions ponctuelles sur les phytocénoses aquatiques est étudié autour des rejets de 12 agglomérations dont 9 sont équipées d'une station d'épuration.

Un échantillonnage systématique avec segmentation du cours d'eau autour de chaque rejet est réalisé. Sur chaque secteur, des relevés de végétation sont pratiqués au niveau de faciès d'écoulements homogènes dont on caractérise le milieu physique parallèlement à une analyse physicochimique de l'eau.

L'ensemble des rejets provoque globalement une élévation de la conductivité, des teneurs en ammonium, nitrates et orthophosphates.

Cela ce traduit par la régression de la phytocénose à Callitriche hamulata et Myriophyllum alterniflorum, par le développement de Ranunculus peltatus, Callitriche platycarpa et d'espèces cryptogames telles que Leptodyctium riparium, ou Melosira sp.

Une Analyse en Composantes Principales menée sur l'ensemble des données permet d'opposer des phytocénoses propres aux secteurs amonts (Scapania undulata, Chiloscyphus polyanthus) à d'autres situées au niveau de rejets (Callitriche platycarpa, Leptodictyum riparium, Melosira sp.,).

Une Analyse Canonique de Correspondances valide le déterminisme de la qualité physicochimique de l'eau sur la végétation. La conductivité, les teneurs en ammonium, nitrates et orthophosphates deviennent prépondérants par rapport aux facteurs du milieu physique classiquement discriminants dans l'installation des phytocénoses dans les rivières limousines.

EN :

The impact of located pollution on aquatic phytocénoses is studied around 12 cities discharge. Nine of them are fitted out purification plant.

The sampling method is based on consecutive segments from upstream to downstream. On each sector, vegetation records are realized in homogeneous water runoff facies, which are characterized by physical factors as well as water value measures.

The whole discharge leads globally to an increase of conductivity, ammonium amount, nitrates and orthophosphates. The consequence of that is a decrease of Callitriche hamulata and Myriophyllum alterniflorum phytocénoses, a development of Ranunculus peltatus, Callitriche platycarpa and cryptogams species like Leptodictyum riparium or Melosira sp.

A Component Principal Analysis applied on data, distinguishes phytocénoses belonging to upstream sectors (Scapania undulata, Chiloscyphus polyanthus) from the ones of discharges (Callitriche platycarpa, Leptodictyum riparium, Melosira sp.).

A Canonical Correspondence Analysis validates the impact of physico-chemical water quality on vegetation. Conductivity, ammonium amount, nitrates and orthophosphates become more preponderant in comparison with physical environments usually discriminant for phytocénoses installation in Limousin rivers.

FR :

Dans le cadre d'un traitement par lagunage naturel des lixiviats d'une décharge d'ordures ménagères broyées, nous avons procédé au cours d'un cycle annuel (mai 1998 à mai 1999) à des analyses biologiques et physicochimiques des eaux à l'entrée (lixiviat brut), dans les quatre bassins successifs et à la sortie du dispositif (lixiviat traité) avant son rejet dans le milieu récepteur (ruisseau Mont Bonnet). L'évolution spatiotemporelle de la qualité des lixiviats a été approchée par le suivi des fluctuations saisonnières de divers paramètres (température, conductivité électrique, pH, oxygène dissous, potentiel redox, chlorures, fer, manganèse, nickel, zinc, azote total, phosphore total, ammonium, DBO, DCO et chlorophylle a). Les résultats montrent deux périodes de dysfonctionnement de la station durant l'année. Un dysfonctionnement estival marqué par une chute du rendement épuratoire du fer, du manganèse et de la DBO, sous l'effet d'une diminution du potentiel redox et du surplus de matières organiques autochtones. Le deuxième dysfonctionnement, observé en hiver et au début du printemps, est caractérisé par une chute des rendements épuratoires pour l'ensemble des éléments chimiques suivis. Cette chute des rendements épuratoires est vraisemblablement liée à la diminution importante des valeurs de pH durant cette période.

EN :

The Etueffont municipal landfill waste (Northeast of Belfort, France) possesses a mode of exploitation by grinding wastes without compaction, to facilitate the aerobic degradation. This technique leads to a leachate production. The leachate was treated by natural lagoons consisting of 4 decantation basins then released in the brook (of Mont Bonnet). Efficiency of the epuration was estimated by calculation the net budget of elements (=Input-Output). The results showed that lagoons eliminated the quasi-totality of organic matters (about 80% of BOD) and dissolved substances (about 50 to 90%). Nevertheless, a decrease of epuration efficiency that has been observed in winter of all elements (temperature, electric conductivity, pH, dissolved oxygen, redox potential, chloride, iron, manganese, nickel, zink, total nitrogen, total phosphorus, ammonia, BOD, COD), was due to the decrease of pH (pH=4,5). However, in the begining of summer only Cu²⁺ and Fe²⁺ decreased. The collapse of BOD removel (- 8% observed in September 1998) was linked to the excedentary stock of organic matter products in the basins during the summer. The analysis of the monthly evolution of the efficiency epuration of NH4+, total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) indicate similary features. The net budget fluctuates between 50% in winter and 70% in summer. The weak values are noted in January 1999 (19% for NH⁴⁺ , 13% for TN and 14% for TP). This work showed that the natural lagooning is weakly efficient for this kind of landfill leachates.

FR :

Le développement considérable de l'activité touristique hivernale et estivale entraîne des perturbations au niveau des principaux cours d'eau andorrans. Il est intéressant d'étudier l'impact de ces perturbations sur des réseaux hydrographiques de haute altitude caractérisés par des conditions du milieu particulières (basse température-forte pente). Les données disponibles concernant la physicochimie et la faune des eaux andorranes sont réduites (PUIG, 1979 ; PEÑA, 1983).

Treize stations ont été étudiées dans le cadre de ces travaux.

Au cours d'un cycle annuel (automne 1998 à automne 1999), huit prélèvements d'invertébrés benthiques ont été réalisés à chaque station à l'aide d'un filet Surber (vide de maille : 200 µm-surface échantillonnée : 1/ 20e m²).

Neuf paramètres physicochimiques (température, pH, conductivité, DCO, DBO₅, nitrates, nitrites, ammoniaque, phosphates) ont été mesurés de façon hebdomadaire à chaque station.

Le traitement des données physicochimiques par analyses discriminantes révèle l'existence d'un gradient amont-aval de dégradation de la qualité de l'eau. Parallèlement, la qualité de l'eau suit un cycle saisonnier mis en évidence par l'opposition entre campagnes d'été et d'hiver-printemps 1999, d'une part, et campagnes d'automne 1998-1999, d'autre part.

L'analyse de la répartition spatiotemporelle de la faune benthique, basée également sur des analyses discriminantes, met en évidence la disparition des taxons polluosensibles dans les stations intermédiaires et aval comme les filtreurs (Simuliidae), les prédateurs (Perlodae, Perlididae, Rhyacophilidae) et les fragmenteurs (Nemouridae, Leuctridae) et l'apparition de nouveaux taxons polluotolérants en aval (Chironomidae, Oligochètes). Ce genre de phénomène a déjà été observé dans d'autres cours d'eau de montagne soumis à des perturbations entraînant l'augmentation de la charge organique (DECAMPS et PUJOL, 1977).

Ces taxons polluotolérants comme par exemple, les Oligochètes qui prolifèrent dans la zone aval du cours d'eau principal (Gran Valira) et en aval de l'unique station d'épuration située sur l'Ariège remplacent dans la structure trophique d'autres taxons polluosensibles. Ce phénomène s'observe également au sein d'un même groupe trophique, c'est le cas des prédateurs composés des Perlidae, des Perlodidae et des Rhyacophilidae présents dans les stations de haute altitude et qui disparaissent en aval où ils sont remplacés par les Achètes (Glossiphoniidae).

Le calcul de plusieurs indices biologiques d'évaluation de la qualité des eaux (IBGN - BMWP), de richesse et de diversité spécifiques (indices de Shannon et de Margalef), de structure des peuplements (CUMMINS, 1979, 1985) met en évidence la diminution de la richesse et de la diversité spécifiques des stations amont vers les stations aval.

L'impact du développement touristique se manifeste à partir des stations de moyenne altitude. Dans ces stations, la pollution est partiellement évacuée, chaque automne, par l'eau de bonne qualité en provenance des zones amont des cours d'eau. Ce phénomène se traduit par une grande variabilité des conditions physicochimiques et de la composition des communautés benthiques. Dans les stations aval, la pollution prend plutôt un caractère chronique suite à la concentration des pollutions en provenance des différentes zones perturbées. La variabilité des conditions du milieu et des assemblages faunistiques est donc moindre.

Les résultats obtenus à partir du traitement des données physicochimiques et faunistiques mettent en évidence une dégradation de l'intégrité écologique des cours d'eau (modifications physicochimiques, modifications du peuplement, diminution de la diversité). L'impact des perturbations d'origine anthropique suit un cycle dépendant de la fréquentation touristique. Au cours de ce cycle, alternent deux périodes " critiques " caractérisées par des perturbations hivernales (ski) et estivales (tourisme, randonnées) et une période de " récupération " durant l'automne.

Ces travaux ont permis de tester l'hypothèse des perturbations intermédiaires du milieu (CONNELL, 1978 ; RESH, 1988 ; TOWNSEND et al., 1997) et de rechercher les seuils d'intensité des perturbations et/ou l'amplitude de ces perturbations ainsi que leur impact négatif sur la composition faunistique (EDWARD et RYKIEL, 1985 ; PICKETT et al., 1989 ; REICE et al., 1990).

EN :

The important development of tourism during winter and summer disturb the main Andorran streams. The impact of these disturbances were studied in high altitude streams characterised by particular environmental conditions (e.g. low temperature - steep slope) as little is known about water quality and associated benthic fauna in Andorran streams (PUIG, 1979; PEÑA, 1983).

Thirteen sites were seasonally studied during one year, from autumn 1998 to autumn 1999, in each site, eight macroinverbrates samples were coffected using a Surber sampling net (mesh size 200 µm - sampling area : 1/20e m²). In addition, nine physicochemical parameters (temperature - pH - conductivity - DCO - DBO⁵ - nitrate- nitrite - ammonia - phosphate) were weekly measured in each site during the entire sampfing period.

A discriminant analysis performed on the physicochemical data reaveled and upstreamdownstream gradient of the water quality, with highest disturbance in the downstream sites. From a temporal point of view, the water quality follows a seasonal cycle highlighted by the opposition between on the one hand winter-spring and summer 1999, and on the other hand autumn 1998-1999.

The spatio-temporal distribution of the benthic fauna, based on the discriminant analysis, highlighted the disappearance of polluo-sensitive taxa in intermediate and downstream sites such as filtering collectors (Simuliidae), predators (Perfidae - Perlodidae - Rhyacophilidae) and shredders (Nemouridae - Leuctridae). In these areas, sensitive taxa were replaced by polluo-tolerant ones such as Chironomidae and Oligocheta. These patterns were already observed in other mountain streams subjected to high organic disturbances (DECANTS et PUJOL, 1977).

As a consequence, polluo-tolerant taxa replace polluo-sensitives taxa with similar functionnal status. For example Oligocheta, proliferate in the downstream (Gran Valira), whereas upstream, they were only abundant on a point source pollution site located on the Ariege river. The same phenomenon was also observed for predators: high unpolluted altitude sites were characterised by stoneflies and caddisflies (Perlidae, Perlodidae, Rhyacophilidae) which were replaced downstream by leeches (Glossiphoniidae). As a consequence, the calculation of the several biological indices of water quality (I.B.G.N - B.M.W.Y'), and diversity descriptors (taxa richness - Shannon index - Margalef index), indicate a drastic reduction of the taxa diversity, evenness and water quality from. upstream to downstrearn sites.

Disturbances associated with tourism developinent appeared in the medium altitude sites. In these sites, the water quality benefits from the good water quality from the upstream sites during high discharge periods (i.e. in autumn). This phenomena explained the observed temporal variabihty of both physicochemical conditions and benthic fauna structure. In the down-stream sites, the pollution can be considered as chronic and hence, low envirorimental variability was observed. These results show that Andorran stream ecological integrity is low fonn both physicochemical diversity and population assemblages point of views. Moreover, the impact of anthropic disturbances followed an annual cycle according to tourisin. activities with pollution peaks in winter and suminer corresponding respectively to ski resort and hiking tourisin. The only partial recovery period is represented by the autumn high drainage period.

From a theoretical point of view, these results allowed to test the intermediate disturbance hypothesis (CONNELL, 1978; RESH, 1988; TOWNSFND et al., 1997) and to search the threshold of resistence/resilience characteristics of a stream ecosystern considering stream. benthic assemblages (EDWARD et RYKIEL, 1985; REICE et al., 1990; PICKETT et al., 1989).