Identification de seuils écologiques à partir des variations des communautés de phytoplancton entre les lacs : contribution à la définition de normes environnementales

International audienceIn aquatic ecosystems, the identification of ecological thresholds may be useful for managers as it can help to diagnose ecosystem health and to identify key levers to enable the success of preservation and restoration measures. A recent statistical method, gradient forest, based on random forests, was used to detect thresholds of phytoplankton community change in lakes along different environmental gradients. It performs exploratory analyses of multivariate biological and environmental data to estimate the location and importance of community thresholds along gradients. The method was applied to a data set of 224 French lakes which were characterized by 29 environmental variables and the mean abundances of 196 phytoplankton species. Results showed the high importance of geographic variables for the prediction of species abundances at the scale of the study. A second analysis was performed on a subset of lakes defined by geographic thresholds and presenting a higher biological homogeneity. Community thresholds were identified for the most important physico-chemical variables including water transparency, total phosphorus, ammonia, nitrates, and dissolved organic carbon. Gradient forest appeared as a powerful method at a first exploratory step, to detect ecological thresholds at large spatial scale. The thresholds that were identified here must be reinforced by the separate analysis of other aquatic communities and may be used then to set protective environmental standards after consideration of natural variability among lakes

Variations de tolérance aux pesticides agricoles des diatomées périphytiques dans une rivière contaminée : une analyse de l'échelle des communautés à celle des populations

3rd International Conference on EnvironmentalManagement, Engineering, Planning and Economics (CEMEPE 2011) & SECOTOX Conference, Skiathos, GRC, 19-/06/2011 - 24/06/2011International audiencePeriphytic diatoms are an important phototrophic component of river biofilm and are used in situ for the bioindication of pollution as well as in laboratory ecotoxicological tests to assess the toxicity of contaminants. In spring 2009, phototrophic biofilm samples composed mostly of diatoms were collected in a small river and their sensitivity to the herbicide diuron was estimated via photosynthesis bioassays. A large difference in tolerance to diuron was demonstrated between two periphytic communities from an upstream unpolluted site and a downstream site subjected to high seasonal contamination by pesticides. The comparison of diatom community structure between sites revealed important variations of the relative abundance of some species which could explain this difference. Consequently, some of these species were isolated from the river in autumn when toxic pressure was low, and kept in culture for more than six months in uncontaminated water. Acute toxicity tests of diuron based on growth inhibition were then performed on each species. Surprisingly the sensitivities of the species as estimated by EC50 were almost the same. However two strains of another species that could be isolated from each site of the river showed significant differences in tolerance to diuron and copper, another contaminant of the river. These results suggest the importance of adaptation at the intraspecific level in the induction of periphytic community tolerance to toxicants and the probably low sensitivity of bioindication methods to assess river contaminations

Un cas de forte interaction interspécifique entre diatomées : attachement sélectif sur une espèce benthique mobile

International audienceAlthough diatoms are extensively used as bioindicators, positive interactions between species have rarely been investigated. In this study, the attachment of diatoms of the genus Amphora on benthic motile diatoms is described. Analysis of a river biofilm sample showed that the attached diatoms clearly select large sigmoid Nitzschia hosts. Examination of a regional database suggests that the attachment of Amphora copulata may be common in rivers, and that the preferred host is Nitzschia sigmoidea

Focus sur la fin de la période humide africaine en Éthiopie centrale (5,5 ka BP) par l'analyse détaillée de diatomées fossiles

International audienceThe termination of the African Humid Period in northern Africa has been described as abrupt, occurring within centuries, as well as gradual, in response to incremental decreases in summer insolation. This study examined the rapidity of the change in diatom assemblages over the period from 6.5 to 4.5 cal ka BP, in a core studied previously at a coarser resolution. This transition was characterized by high variability of assemblages, which could be related, in part, to changes in water conductivity, and potentially enhanced by a site-specific hydrological threshold or ecological salinity threshold. We hypothesize that the variations in diatom assemblages reflect climate fluctuations, which may have been an early warning signal of an impending climate regime shift

Une diatomée épiphyte spécifique d’une diatomée benthique mobile : analyse d’une forte interaction biotique de l’échelle locale à régionale

International audienceL’observation d’un échantillon frais de biofilm épilithique provenant de la rivière Arc à Aix-en-Provence, a révélé la présence de diatomées épiphytes fixées sur de longues Nitzschia de forme sigmoïde. Les épiphytes n’étaient pas présents sur les autres diatomées mobiles de grande taille, ni sur les filaments de Melosira très abondants dans l’échantillon, ce qui suggère une certaine spécificité de l’épiphytisme. La digestion du matériel et son examen au microscope optique ont permis de déterminer que l’espèce épiphyte était Amphora copulata et que l’espèce hôte était Nitzschia sigmoidea ou N. vermicularis. L’association A. copulata épiphyte sur N. sigmoidea avait déjà été décrite par Round & Lee (1989). Afin d’évaluer l’ampleur du phénomène, des indices de l’interaction entre ces espèces ont ensuite été recherchés dans une base de données régionale de 200 échantillons (Bottin et al. 2016). Un calcul de probabilité et des permutations aléatoires des occurences d’A. copulata entre les sites ont permis de démontrer que les associations d’A. copulata et N. sigmoidea dans les échantillons étaient bien plus nombreuses que le hasard pouvait le permettre. De plus, des simulations d’occurrences d’A. copulata selon un modèle environnemental ont conforté l’hypothèse d’une facilitation exercée par N. sigmoidea. Cette dernière, en offrant un support à A. copulata, favoriserait la présence de l’épiphyte. Si l’on peut aisément imaginer le bénéfice de cette association pour A. copulata, une étude expérimentale de N. sigmoidea avec et sans épiphytes est nécessaire afin d’évaluer le coût éventuel pour l’hôte et de caractériser plus précisément la nature de la relation entre les deux espèces (épiphytisme neutre, parasitisme ou mutualisme)

Sources d'incertitudes associées aux indicateurs physico-chimiques en plans d'eau

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]QUASARE [Relecteur_IRSTEA]Baudoin, J.M. ; Argillier, C.Ce rapport a été réalisé dans le cadre du programme d'activité AQUAREF pour l'année 2014. En accord avec les termes de la DCE, la définition des règles d’évaluation de l’état écologique des plans d’eau implique l’établissement des valeurs-seuils correspondant aux limites de classe d’état pour les 6 paramètres physico-chimiques généraux soutenant la biologie : la concentration en nutriments, la transparence, le bilan d’oxygène, la température de l’eau, la salinité et l’état d’acidification. Le présent rapport présente les réflexions réalisées en 2014 sur l'identification des sources d'incertitudes associées aux indicateurs physico-chimiques soutenant la biologie

Les diatomées du phytoplancton des plans d'eau français : relations à la qualité de l'eau

International audienceLe suivi des plans d'eau français de plus de 50 hectares en accord avec la Directive Cadre Européenne sur l'eau a généré une base de données de phytoplancton incluant des abondances de diatomées. Le protocole d'échantillonnage consiste en un prélèvement intégré dans la zone euphotique, au point de plus grande profondeur du plan d'eau et à l'occasion de quatre campagnes annuelles suffisamment espacées dans le temps. Les abondances de diatomées ont été regroupées par genres à cause de nombreuses incertitudes sur les espèces et une étude statistique préliminaire des communautés de diatomées a été effectuée sur une base d'environ 200 plans d'eau, incluant des lacs naturels, des retenues et des plans d'eau artificiels. Les abondances des genres et des métriques de communautés ont été mises en relations avec 50 variables environnementales. Les résultats montrent les genres les plus communs, la forte saisonnalité des diatomées et révèlent des relations intéressantes avec des paramètres de qualité d'eau comme la concentration en nutriments

Les diatomées du phytoplancton des plans d'eau français : relations à la qualité de l'eau

International audienceLe suivi des plans d'eau français de plus de 50 hectares en accord avec la Directive Cadre Européenne sur l'eau a généré une base de données de phytoplancton incluant des abondances de diatomées. Le protocole d'échantillonnage consiste en un prélèvement intégré dans la zone euphotique, au point de plus grande profondeur du plan d'eau et à l'occasion de quatre campagnes annuelles suffisamment espacées dans le temps. Les abondances de diatomées ont été regroupées par genres à cause de nombreuses incertitudes sur les espèces et une étude statistique préliminaire des communautés de diatomées a été effectuée sur une base d'environ 200 plans d'eau, incluant des lacs naturels, des retenues et des plans d'eau artificiels. Les abondances des genres et des métriques de communautés ont été mises en relations avec 50 variables environnementales. Les résultats montrent les genres les plus communs, la forte saisonnalité des diatomées et révèlent des relations intéressantes avec des paramètres de qualité d'eau comme la concentration en nutriments

Des seuils de qualité d'eau pour les poissons des lacs

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