Les méthodes "rivières"

Pour les cours d'eau, trois éléments sont utilisés pour l'évaluation de l'état écologique : les macroinvertébrés, les macrophytes et le phytobenthos. Dans la pratique, ce dernier élément se focalise sur le peuplement de Diatomées benthiques. A ces trois éléments s'ajoute le phytoplancton, pour les types de cours d'eau correspondant aux grandes et très grandes rivières et aux fleuves.

Les macroinvertébrés : un nouvel indice

Depuis sa normalisation en 1992, l’IBGN (Indice Biologique Global Normalisé – NF T90-350) a été la méthode d’évaluation de l’état écologique, basée sur l’utilisation des macroinvertébrés benthiques, la plus largement employée dans les différents réseaux de mesure et de suivi de la qualité des cours d’eau en France.

La mise en œuvre de la Directive Cadre Européenne sur l’eau (2000/60/CE) impose une évolution de l'IBGN afin de le rendre compatible avec les exigences de cette directive (Circulaire DE/MAGE/BEMA 07/n°4 parue au BO du 11 avril 2007). Un nouveau protocole de terrain a été proposé, testé en 2008 et est en cours de normalisation. Une adaptation de ce protocole de terrain aux grands cours d’eau est également formalisé pour test en 2009.

Les données faunistiques (et mésologiques) obtenues avec les nouveaux protocoles de terrain et de laboratoire seront utilisées dans le calcul d’un nouvel indice "multimétrique" d’évaluation de l’état écologique, qui est en cours de construction. Ce nouvel indice prendra en compte l'écart à la situation de référence, pour une combinaison de métriques taxonomiques et fonctionnelles apportant des informations complémentaires sur la communauté en place.

Jusqu’à la validation de ce nouvel indice multimétrique prévue pour fin 2009, l'évaluation de l'état écologique est obtenue par le calcul d'un score "équivalent-IBGN" à partir d'une partie déterminée des données faunistiques acquises avec le nouveau protocole de terrain. Dans le cadre de la bancarisation des données pour leur traitement en développement de ces nouvelles approches, un modèle de saisie et de transfert est mis à disposition par Irstea (consultez le site dédié hydrobio-DCE) Ces travaux sont menés au Irstea de Lyon, en collaboration avec l'Université Paul Verlaine de Metz.

Le phytobenthos : indice diatomique

L’Indice Biologique Diatomique est une méthode normalisée depuis 2000 (NF T90-354). En 2007, une révision de la norme a permis d’intégrer à la fois une évolution des connaissances taxonomiques et les résultats des recherches récentes en autoécologie (preferenda écologiques des espèces), avec environ 4 fois plus de taxons pris en compte. Cette version intègre également des concepts nouveaux, tels que la considération de taxons exotiques ou invasifs, ou l’utilisation de formes tératologiques pour estimer les pressions toxiques. Cet indice est basé sur l’affectation à chaque taxon d’une cote d’affinité pour des conditions de milieux déterminées. Pour un prélèvement, la somme des cotes spécifiques pondérées par l’abondance de chaque taxon, rapportée à 20, donne une estimation de l’affinité du peuplement dans son ensemble. L’affinité pour des conditions de milieu est calculée par analyse du profil écologique de chaque taxon, à partir d’une base de données comprenant à la fois les listes floristiques et les paramètres physico-chimiques.

Actuellement, le développement de la méthode vise à répondre aux prescriptions de la DCE, en particulier en ce qui concerne l’évaluation des références dans une typologie nationale des cours d’eau, l’amélioration des profils écologiques (en particulier pour les taxons acidophiles), et une meilleure connaissance de la réponse aux pressions toxiques.

Ces travaux sont développés par l'équipe de Phytoécologie à l'Irstea de Bordeaux.

L'indice macrophytique

l’indice biologique macrophytique en rivière est normalisé au niveau national depuis 2003 (NF T90-395). Cet indice, basé sur le même principe que celui utilisé pour le calcul de l’indice diatomique, a été orienté par construction vers l’évaluation du niveau trophique global des cours d’eau. Cette notion englobant la quasi-totalité des pressions, les travaux actuels portent sur la recherche de métriques permettant de distinguer les composantes principales de ce niveau trophique, de manière à améliorer la réponse de l’indice pour les principaux types de pressions (pollution nutritionnelle, organique, hydrologie, morphologie). Un important travail est également en cours pour définir les peuplements et les valeurs de référence pour cet élément biologique, qui n’était jusqu’à présent pas concerné par les mesures sur les réseaux nationaux. Le manque actuel de données et de recul nécessite donc une approche très pragmatique pour que cet élément puisse répondre aux prescriptions méthodologiques qui permettent de l’intégrer de façon opérationnelle dans les programmes d’évaluation

Le développement méthodologique pour ce compartiment "macrophytes rivières" est assuré par Irstea de Bordeaux.

Le phytoplancton

La prise en compte de cet élément biologique dans les cours d’eau est limitée aux grands hydrosystèmes, dans lesquels ce compartiment végétal peut jouer un rôle important dans le fonctionnement du système.

Toutefois, il a été très peu étudié jusqu’à présent, et les méthodes requises pour son évaluation ne sont pas encore définies. Elles seront probablement dérivées de celles actuellement en cours de mise au point pour les lacs. Ces réflexions sont intégrées au programme du groupe de travail national "phytoplancton lacustre".

L'ichtyofaune : lndice Poissons en Rivières (IPR)

Parmi les indicateurs potentiels, les peuplements de poissons peuvent apporter une information originale en raison de la capacité qu’ont ces organismes à intégrer la variabilité environnementale à différentes échelles spatiales. Dans ce contexte, un programme national d’adaptation d’un indice biotique fondé sur les peuplements piscicoles a débouché sur la mise au point en 2002 d’un premier indice applicable à l’ensemble du réseau hydrographique. Cet indiice a été normalisé en mai 2004 (NF T90-344).

L'adaptation au réseau hydrographique national nécessite la prise en compte des facteurs environnementaux majeurs responsables des variations des peuplements en conditions naturelles et indépendamment de toute pression anthropique. La démarche adoptée repose sur la modélisation de la probabilité d’occurrence sur une station de 34 espèces les plus communes de nos cours d’eau. Ce calcul intègre un certain nombre de variables environnementales locales et régionales (position de la station sur le gradient longitudinal, altitude, vitesse moyenne du courant, conditions thermiques, appartenance à une unité hydrologique). Dans un deuxième temps, d'autres « métriques » fonctionnelles relatives aux peuplements et prenant en compte l’occurrence et l’abondance des espèces ont été sélectionnées sur base bibliographique. Dans un troisième temps, ces métriques ont été modélisées et les résidus standardisés des modèles obtenus ont été utilisés comme valeur des métriques indépendante des facteurs environnementaux.
L’indice multi-paramétrique obtenu est donc basé sur des propriétés fonctionnelles des peuplements, à savoir la structure trophique, les modes de reproduction, la tolérance aux perturbations, les préférences écologiques.

Sur la base de ce premier outil, un nouvel indicateur et actuellement en développement. Il prendra en compte les acquis les plus récents obtenus lors de programmes européens et cherchera à intégrer des métriques prenant en compte les classes de taille. L’outil devrait être disponible en 2010.