Communautés De Diatomées Moselle Meuse Sarre
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Communautés de diatomées des bassins Moselle, Meuse et Sarre - Correspondance avec les Hydro-Ecorégions Communautés de diatomées des bassins Moselle, Meuse et Sarre - Correspondance avec les Hydro-Ecorégions Editeur : Direction Régionale de l’Environnement 19 avenue Foch, BP 60223 57005 Metz cedex 1 Tel : 03-87-39-99-99 Fax : 03-87-39-99-50 Auteurs : Rimet F. 1, Heudre D. 1, Matte J.L. 2 & Mazuer P. 3 1 : Hydroécologues, diatomistes 2 : Technicien supérieur 3 : Hydroécologue, responsable de la Cellule Eau et Milieux Aquatiques © Novembre 2006 – DIREN LORRAINE – Tous droits réservés Ce document est disponible sur http://www.lorraine.ecologie.gouv.fr/ Les données utilisées dans cette synthèse ont été produites par les Agences de l’Eau Rhin- Meuse, Seine-Normandie et Rhône-Méditerranée et Corse et les DIREN LORRAINE et CHAMPAGNE-ARDENNES. Les données brutes sont disponibles sur les sites : www.eau-rhin-meuse.fr http://www.champagne-ardenne.ecologie.gouv.fr/ et sur http://rdb.eaurmc.fr/ En couverture : Photos de plusieurs espèces de diatomées et cliché d’un cours d’eau lorrain (Photos DIREN LORRAINE). 1 Communautés de diatomées des bassins Moselle, Meuse, et Sarre, correspondance avec les Hydro-Ecorégions Table des matières : Résumé....................................................................................................................................... 3 1. Introduction ............................................................................................................................ 5 2. Matériel et méthode................................................................................................................ 5 2.1 Aire d’étude...................................................................................................................... 5 2.2 Définition de groupes de stations..................................................................................... 5 2.3 Communautés diatomiques moyennes des groupes de stations....................................... 6 2.4 Taxons indicateurs des groupes de stations...................................................................... 6 2.5 Caractérisation physique et chimique des groupes de stations......................................... 6 2.6 Signification des HER et des diato-écorégions pour les communautés de diatomées ..... 7 3. Communautés de diatomées des bassins Moselle, Meuse et Sarre ........................................ 8 3.1 Présentation des principales communautés ...................................................................... 8 3.2 Présentation des 16 communautés.................................................................................. 13 3.2.1 Stations présentant des conductivités moyennes à élevées ..................................... 14 3.2.1.1 Stations de bonne à « très bonne » qualité sur calcaire.................................... 14 3.2.1.2 Stations moyennement à fortement polluées.................................................... 16 3.2.1.3 Stations polluées à fortes et très fortes conductivités....................................... 20 3.2.2 Stations présentant de faibles conductivités............................................................ 23 3.2.2.1 Stations moyennement à fortement polluées.................................................... 23 3.2.2.2 Stations polluées des zones de piémont vosgien.............................................. 25 3.2.2.3 Stations de « très bonne » qualité, pH acide.................................................... 27 3.2.2.4 Stations de « très bonne » qualité, pH neutre à alcalin ................................... 29 4. Signification des HER et des Diato-écorégions pour les communautés de diatomées ........ 31 5. Conclusions .......................................................................................................................... 34 Bibliographie............................................................................................................................ 35 Annexe 1 : Signification des codes (codes Omnidia) et listes des taxons utilisés dans les analyses statistiques de ce rapport............................................................................................ 37 Annexe 2 : Localisation des HER et des Diato-écorégions...................................................... 40 Annexe 3 : Liste des stations avec leurs HER et leurs groupes Twinspan correspondants par année......................................................................................................................................... 43 Annexe 4 : Glossaire ................................................................................................................ 48 Annexe 5 : Carte de localisation des stations........................................................................... 49 2 Résumé La Directive Cadre sur l’Eau demande d’évaluer la qualité des cours d’eau en utilisant des bioindicateurs (diatomées, macrophytes, macoinvertébrés, poissons). Cette évaluation doit se faire en mesurant l’écart à une référence établie par type de cours d’eau. La typologie des cours d’eau officiellement utilisée en France (circulaire du Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable DCE 2005/11 du 29 avril 2005) est définie selon des Hydro-EcoRégions (HER) et le rang de Strahler (Wasson et al. 2001). Cette typologie est le cadre qui permet de définir les références pour chaque type de cours d’eau. Le Cemagref de Bordeaux a également proposé des diato-écorégions, écorégions inspirées des HER et adaptées aux diatomées (Tison et al. 2005a, 2005b). Le présent travail a pour premier objectif d’explorer les différentes communautés de diatomées des bassins Moselle, Meuse et Sarre (en s’aidant de quelques données alsaciennes). Le deuxième objectif est de tester la signification des HER et des diato-écorégions pour les communautés de diatomées de notre aire d’étude. Une analyse de groupement (Twinspan) a été effectuée sur 741 échantillons de diatomées (récoltés sur le Réseau National de Bassin entre 2000 et 2004 et sur le Réseau de référence du bassin Rhin-Meuse en 2005). Cette analyse montre que la zone d’étude peut-être divisée en 4 grands types de communautés : - les communautés neutrophiles à légèrement acidophiles des petits cours d’eau sur roches cristallines (Vosges et Ardennes), - les communautés neutrophiles à basophiles des petits cours d’eau calcaires (Côtes calcaires et Alsace), - les communautés neutrophiles à basophiles des cours d’eau moyens à grands sur calcaires (Côtes calcaires), - les communautés basophiles des cours d’eau fortement minéralisés, avec des concentrations élevées en chlorures. Cette répartition correspond relativement bien aux HER (HER de niveau 2 et exogènes) : HER Vosges et Ardennes correspondant à la 1 ère communauté, HER Côtes calcaires correspondant aux 2 ème et 3 ème communautés. Cependant, les communautés des cours d’eau fortement minéralisés constituent une communauté à part qui n’a pas d’équivalent en HER. Les diato-écorégions correspondent bien à la répartition des grandes communautés de diatomées et rassemblent celles des cours d’eau calcaire d’une part, et celles des cours d’eau Vosgiens et Ardennais d’autre part. Des analyses (MRPP) testant la signification des classifications pour les communautés de diatomées ont été réalisées. Ces analyses montrent que les HER (de niveau 2 et exogènes) et les diato-écorégions ont une bonne signification et précision pour les diatomées. Certaines modifications pourraient cependant être apportées aux HER. En particulier, des simplifications semblent envisageables : nous constatons les mêmes types de communautés sur les petits cours d’eau des Côtes Calcaires et d’Alsace, les mêmes types de communautés sur les petits cours d’eau des Vosges et des Ardennes. 3 Inversement, la création d’un nouveau type est à envisager pour les cours d’eau naturellement très fortement minéralisés (1500 à 4000 µS.cm -1) car caractérisés par une microflore particulière. Les diato-écorégions présentent un bon cadre pour les diatomées mais pourraient être affinées car elles correspondent à de grandes régions. 4 1. Introduction La Directive Cadre sur l’Eau (DCE) demande d’évaluer la qualité des cours d’eau en utilisant des bioindicateurs (diatomées, macrophytes, macroinvertébrés, poissons) au moyen d’un Rapport de Qualité Ecologique : il s’agit de mesurer la différence entre les conditions actuelles du cours d’eau à étudier et son état de référence. L’état de référence correspond à ce que devrait être le cours d’eau s’il était non impacté par les activités anthropiques. Les conditions de référence doivent être établies par types de cours d’eau pour chacun des bioindicateurs utilisés pour le diagnostic de qualité. En France, la typologie des cours d’eau est définie selon la circulaire DCE 2005/11 du 29 avril 2005 selon deux facteurs : les Hydro- EcoRégions (HER) et la taille du cours d’eau exprimée par le rang de Strahler (Wasson et al. 2001). Le Cemagref de Bordeaux a également proposé des diato-écorégions, écorégions inspirées des HER et adaptées aux diatomées (Tison et al. 2005a, 2005b). Le présent travail a pour objectif de tester les HER et les diato-écorégions pour les communautés de diatomées des bassins Moselle, Meuse et Sarre. La méthode utilisée est une analyse de groupement Twinspan définissant des groupes de sites d’échantillonnage ayant des communautés de diatomées homogènes. Les communautés correspondant aux zones les moins perturbées par les activités anthropiques peuvent aussi être identifier