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Detection des pollutions et analyse eau

Pour évaluer la santé des milieux naturels, il est possible d’observer des êtres vivants appelés « bioindicateurs ». Si une espèce est très sensible à un type de pollution, alors sa présence ou son absence sur un lieu de vie habituel peut révéler la présence de pollution.

Et justement, de nombreuses professions utilisent des données sur les sources de pollutions, leurs origines et leurs impacts sur la santé humaine et environnementale. Il s’agit de surveiller les pollutions, de dépolluer des zones, de développer des stratégies pour réduire leurs impacts (comme les SfN) ou encore de monter des projets associatifs pour faire de la prévention.

Ainsi, il existe plusieurs espèces bioindicatrices (comme les macro-invertébrés et les diatomées présentes dans l’eau, ou encore les lichens présents sur les arbres et les pierres) et les techniques d’études sont nombreuses. C’est justement ce qui est abordé dans article (et de manière plus détaillé dans le Bachelor Éco-Manager), alors en avant et tentez de vous exercez sur le terrain si possible !

Indice Biologique Global Normalisé – IBGN.

Commençons par les espèces bioindicatrices que sont les macro-invertébrés vivant dans les milieux aquatiques. Comme tous les autres bioindicateurs, les macro-inverterbrés permettent d’évaluer la qualité de l’eau, en fonction de leur nombre, de leur présence et de leur diversité taxonomique.

Tout ces critères rentrent dans une classification que l’on appelle l’Indice Biologique Global Normalisé (IBGN) permettant ainsi d’évaluer la qualité de l’eau.

Mais l’IBGN n’est pas le seul, d’autres indices (plus récents) existent également pour ce même but : I2M2, IBG-DCE. Nous allons voir cela juste après.

Commençons d’abord par rappeler les principes de fonctionnement d’un cours d’eau grâce à cette vidéo de la chaine Le monde de l’hydrobiologie :

Comme vous avez pu le voir, de nombreux paramètres sont à prendre en compte lorsque l’on s’intéresse à ce domaine.

Voyons maintenant en détail l’IBGN et pourquoi on utilise aujourd’hui davantage l’I2M2. Et justement, une vidéo est plus efficace pour vous présenter la pratique et la méthode. Prenez ainsi le temps de visionner cette vidéo de la chaine Le monde de l’hydrobiologie :

https://youtu.be/zom1E4E67a4

Comment réaliser un IBGN – protocole complet et simplifié

Vous l’aurez compris dans la dernière vidéo, il y a plusieurs étapes et nous vous invitons à les noter au fur et à mesure afin d’avoir une vue globale de la méthode. Mais vous pouvez trouver ici un exemple du protocole IBGN complet expliqué par le Syndicat Intercommunal pour l’Aménagement de la Vallée Viosne, qui contient notamment les fiches à remplir au moment des relevés : les fiches de station d’échantillonnage (également disponible ici).

Et si jamais vous avez du mal à visualiser concrètement comment cela fonctionne, voici une courte vidéo de la Fédération de pêche de la Vienne :

Dans cette vidéo, le protocole complet est utilisé.

Mais pour vous entrainer, un protocole simplifié est préférable, comme celui que nous vous proposons de réaliser dans ce TP de Biolo-ecolo.fr (disponible aussi ici).

En pratique, comme vous l’avez vu dans le lien vidéo ci-dessus et dans les différents protocoles, il s’agit concrètement de prélever des échantillons d’eau puis de les analyser sous un microscope afin de reconnaitre les différents macro-invertébrés présents dans ces échantillons.

Et pour les reconnaitre, nous avons naturellement besoin d’une clé de détermination.

IBGN Clé de détermination PERLA

Dans le cadre de l’utilisation de l’IBGN, la clé de détermination des macro-invertébrés PERLA s’avère très efficace et nous la conseillons.

Qu’est ce que PERLA ? Sur le site officiel, nous pouvons lire que l’initiative vient de la DREAL Auvergne-Rhône-Alpes : « Engagée dans une démarche de connaissance et de protection des milieux aquatiques, la Direction Régionale de l’Environnement de l’Aménagement et du Logement Auvergne (DREAL Auvergne-Rhône-Alpes) a fait développer un outil interactif « Perla » permettant d’identifier et de classer les larves, nymphes et adultes des macro-invertébrés aquatiques (insectes, mollusques, crustacés, vers…) de nos rivières ou plan d’eau, à partir d’images numériques, en complément des documents bibliographiques existants.« 

Le résultat est donc un outil pratique d’utilisation où il est possible de réaliser une recherche par classification ou par arbre de décision.

À noter que l’outil PERLA est même téléchargeable.

PERLA IBGN macro invertebres

Les diatomées bio-indicatrices de la qualité des cours d’eaux

diatomees

Une autre méthode d’évaluation de la qualité d’un cours est l’analyse des diatomées : des algues microscopiques unicellulaires caractérisées par une enveloppe siliceuse externe (appelée le frustule) à la forme et structure très originale.

Les diatomées se développant en fonction de la composition chimique de l’eau, elles sont très intéressantes à analyser pour savoir si le cours d’eau est pollué ou non.

Voici une vidéo de la chaine Actu Environnement montrant comment se déroule le prélèvement des diatomées (début de la vidéo) et leur analyse en laboratoire (vous remarquerez que cette vidéo présente les 2 techniques d’analyse IBGN et diatomées afin d’avoir un résultat plus précis) :

Tout comme l’IBGN, cette technique suit un protocole bien particulier en 2 étapes.

La 1ère étape consiste à prélever les diatomées dans le cours d’eau. La DIREN Ile-de-France présente cette étape ici (disponible aussi ici).

La 2ème étape consiste à analyser les prélèvements en laboratoire et à déterminer les diatomées récoltées, pour in fine qualifier la qualité du cours d’eau. La DIREN Ile-de-France présente également cette étape juste ici (disponible aussi ici).

Pour déterminer les diatomées, voici 2 clés très utiles : celle de Dominique Voisin, disponible ici, et celle du site inforef.be.

Cette technique est donc complémentaire à l’IBGN, et vient terminer notre présentation des bioincidateurs de la qualité de l’eau.

Voyons maintenant les bioindicateurs de la qualité de l’air, avec les lichens !

Les lichens bioindicateurs de la pollution de l’air

Lichen Xanthoria parietina, utilisé pour détecter la pollution azotée de l’air.

Abordons à présent un autre bioindicateur concernant la qualité de l’air : le lichen !

En effet, les lichens sont intéressants à étudier car ils sont la symbiose d’une algue et d’un champignon qui, dépourvus de racines, absorbent l’eau et les minéraux de l’atmosphère. De ce fait, ils permettent donc de déterminer si l’air est de bonne qualité ou non.

La diversité des lichens est impressionnante. Certains se développent plus dans les milieux soufrés, ou azotés (comme le Xanthoria parietina en photo ci-dessus) et d’autres dans les milieux très purs. De ce fait, on peut savoir de quoi est composé l’air, et donc si il est de bonne qualité.

Pour les étudier, nous allons utiliser un protocole.

Le protocole de Lichens Go.

Pour savoir si l’air est de bonne ou de moins bonne qualité, il est possible de mettre en place un protocole d’observation des lichens sur les troncs des arbres.

Nous vous proposons ici le protocole de Lichens Go, un programme créé par PartiCitaE : Participation Citadine à l’observation de l’Environnement.

Voici la page du site qui présente le protocole, accompagné de son livret à télécharger (disponible aussi ici). Vous trouverez dans le livret des fiches terrain à utiliser pour organiser vos relevés. Dans le même temps, regarder cette vidéo plus détaillée sur le terrain qui vous permet de vous approprier le protocole :

Bien entendu, les lichens ne sont pas connus du grand public, et il peut être difficile de les identifier au début. Mais rassurez-vous, le programme Lichens Go vous propose des clés de déterminations qui vous permettent de trouver le nom de l’espèce que vous avez sous les yeux de façon simplifiée.

Et pour sensibiliser à votre action, voici un magnifique dépliant de air-lorraine.org que vous pouvez utiliser et montrer à tout public (disponible aussi ici).

Avant de terminer notre article, si vous souhaitez pousser votre expertise des Lichens et leurs capacités bioindicatrices de la qualité de l’air, voici une étude complète de Claire Boucheron et Nathan Martin publiée par Sèvre et Bocage (accessible aussi ici).

Notez que les méthodes présentées dans cet article permettent d’analyser l’air et l’eau, mais il existe aussi d’autres types de bioindicateurs pour détecter d’autres pollutions. Comme celles du sol, avec les plantes bioindicatrices pour mieux connaître la biodiversité présente et d’augmenter la fertiliser naturelle des sols (étudiés en 3ème année du Bachelor Éco-Manager).

Tous ces outils aident donc à déterminer la qualité de l’environnement qui nous entoure, et de manière plus générale de la santé de la biodiversité de la zone étudiée. Ils vous guideront sur les conseils à donner.

Ils sont utilisés par plusieurs débouchés des métiers de l’environnement, comme les analystes environnementaux, techniciens de mesures pollutions et contaminants, ingénieurs analyste de l’air ou de l’eau, ou encore les agents de surveillance Écologie marine et eaux douces, etc.

Articles en lien :

Detection des pollutions et analyse eau

Outils et protocoles des Bioindicateurs

Les bioindicateurs sont utilisés pour détecter la pollution environnementale par les analystes environnementaux, les ingénieurs analyste de l’air ou de l’eau, ou encore les agents de surveillance Écologie marine et eaux douces, etc.

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