CHAP I : REVUE DE LA LITTERATURE

1. GENERALITES SUR LA POLLUTION DE L’EAU

La pollution des eaux, dans son sens le plus large, est définie comme « tout  changement défavorable des caractéristiques naturelles (biologique, physico – chimique ou microbiologiques) dont les causes sont directement ou indirectement en relation avec les activités humaines » (LAROUSSE, 2004). Il y a pollution de l’eau lorsque celle – ci contient des impuretés portant atteinte à l’utilisation de la ressource (KAHINDO, 2014). L’aspect des eaux usées (résiduaires ou effluents) fraiches est celui d’un liquide brun gris avec une odeur typique, mais faible. Durant leur transport, ces eaux se modifient d’autant plus vite que la température est élevée ; elles deviennent noires et dégagent une odeur d’œufs pourris (IRENGE, 2013). Les impuretés dans l’eau  sont présentées  par  des  paramètres physico – chimiques.

I.1 SOURCES DE POLLUTION

L’eau des rivières reçoit ainsi des déchets domestiques, industriels et agricoles.

1. Pollution domestique

En RDC et en particulier en Sud Kivu, la collecte des déchets n’est pas organisée. Elle se limite au niveau des quelques ménages aisés dans le centre urbain. Les ménages sans accès à cette possibilité, rejettent tout simplement les déchets dans les rues, rivières, canalisations, etc. Aussi, même lorsque ces déchets sont ramassés dans certains ménages par les organisations non gouvernementales (ONGs), le service n’est pas régulier. Les déchets collectés sont délivrés à l’environnement sans traitement préalable (NTABUGI, 2006 ; ABEDI, 2012). C’est ainsi qu’ils finissent la trajectoire dans la nappe aquifère, les rivières et le lac Kivu qui souffrent du phénomène d’eutrophisation (MUBWEBWE, 2009 ; MUVUNDJA et al, 2009). Les rejets domestiques proviennent, des activités humaines de tous les jours : bains, excréments, préparation des aliments, lessive et vaisselle (RADOUX et al, 1991). A travers ses activités, l’homme rejette d’une part des pollutions biologiques, urinaires  et fécales (RADOUX et al, 1991). L’homme introduit également dans les eaux usées des produits chimiques divers : détergents, huiles qui retardent l’autoépuration de cours d’eau (LEROY, 1999).

1. Pollution industrielle

L’eau, fluide porteur, solvant et diluant, sert à évacuer les déchets des industries. La pollution provient de :

• Pertes en matières premières dans les eaux de lavage (industries laitière,…) ;
• Eliminations des produits de dégradation accompagnés souvent des matières premières (VERET et PECH 1993) ;
• Pertes en réactifs, incomplètement épuisés ou fixés (industries de textile et de traitement des surfaces…).

Ainsi, de nombreuses industries rejettent dans les eaux de surface des substances persistantes : chrome, mercure…

Les industries agro-alimentaires polluent par les eaux de refroidissement qui contiennent notamment «les polyphosphates et le chrome hexa valent » qui polluent  des rivières au niveau du rejet dans le milieu naturel (GUERIN et THOMAZEAU, 1985).

1. Pollution agricole

L’usage massif des intrants agricoles constitue une grande contribution à la pollution d’eau. L’agriculture fait recourt à des produits chimiques : pesticides, insecticides, désherbants, destructeurs divers des parasites des plantes, des engrais azotés. Les engrais azotés sont une source de nitrates dont l’augmentation qui peut être lente et irréversible est une donnée fondamentale de la pollution des eaux, de ruissellement et des eaux souterraines (COMMONER, 1970). Une mauvaise pratique culturelle entraîne des dégradations environnementales dues à la sédimentation dans les cours d’eau ou dans les barrages (SHARMA et al, 1996).

Les lessivages des engrais épandus sur les champs enrichissent l’eau en nutriments et provoquent son eutrophisation.   

I.2 TYPES DE POLLUTION

On distingue nombreux types de pollution susceptible de provoquer des perturbations dans les biocénoses aquatiques.

• Les pollutions de nature physique

Elles sont subdivisées en pollutions mécaniques qui résultent d’une charge importante des eaux en éléments fins qui demeurent en suspension : particule de charbon, d’amante… provenant d’effluents industriels ou d’eau issue de carrières ou de chantiers ; et en pollution thermique causé par le rejet d’eau chaude provenant généralement de système de refroidissement des centrales électriques classique ou nucléaire (ISUMBISHO, 2011).

• Les pollutions de nature chimique

Elles sont subdivisées en pollutions à dominance minérale qui se composent soit des substances non naturelles, dont la toxicité est immédiate ou diffère après accumulation dans les tissus des organismes vivants (pesticides, métaux toxiques, les détergents), soit d’éléments que l’on retrouve dans la nature à des concentrations généralement faibles (nitrate, phosphore, nitrite, ammoniaque, sulfate…) ; et en pollution à dominance organique constituées des rejets d’agglomérations urbaines, les industries alimentaires et agricoles, les érosions…(ISUMBISHO, 2011).

• Pollution de nature biologique

Elle est due à la présence des bactéries, virus, champignons, parasites ainsi que les planctons et les macros invertébrées provenant des égouts qui peuvent proliférer à leur arrivée dans le milieu aquatique.

• L’Indice de pollution organique (IPO) dans l’évaluation d’une rivière

L’IPO a été mis au point en répartissant les valeurs des polluants en cinq classes (tableau 1). Suite à l’analyse des échantillons, on détermine à quelle classe appartient chacun des polluants analysés et ensuite on fait une moyenne (tableau 2). Pour cet indice, il faut obtenir les données pour quatre paramètres, soit DBO5, ammonium, nitrites et phosphates (TOUZIN, 2008).

Tableau 1. Les limites des classes de l’Indice de pollution organique (IPO)

Paramètres Classes	DBO5 mg-O2/l	Ammonium mg-N/l	Nitrites μg-N/l	Phosphates μg-P/l
5	<2	<0,1	5	15
4	2 – 5	0,1 – 0,9	6 – 10	16 – 75
3	5,1 – 10	1 – 2,4	11 – 50	76 – 250
2	10,1 – 15	2,5 – 6	51 – 150	251 – 900
1	>15	>6	>150	>900

Source : LECLERCQ, 2001 ; cité par TOUZIN, 2008

Afin de mieux comprendre les calculs à effectuer, voici un exemple : DBO5, 7 mg–O2/l = classe 3, ammonium, 0,8 mg-N/l = classe 4, nitrites, 75 μg-N/l = classe 2 et phosphates, 265 μg-P/l =classe 2

2. Donc, l’IPO = (3 + 4 + 2 + 2) / 4 = 2,8. Il indique une forte pollution organique. Si l’analyse de la DBO5 n’était pas disponible, l’IPO serait alors 2,7 et le niveau de pollution serait quand même élevé.

En résumé, une analyse chimique est la seule façon de connaître précisément la nature d’un polluant et d’obtenir sa teneur dans l’eau. Par contre, la teneur des polluants présents fluctue considérablement selon la période de l’année et parfois même, elle varie de façon importante au cours d’une même journée. L’analyse chimique n’est qu’un portrait pris à un moment donné et il est important de prendre des précautions si on veut effectuer une surveillance de la qualité de l’eau sur ce type d’analyse très ponctuel. Pour remédier à cet inconvénient, on doit prélever des échantillons à une fréquence plus élevée ou utiliser des échantillonneurs automatiques. Cependant, cela fait augmenter les coûts de façon importante (LECLERCQ, 2001 ; cité par TOUZIN, 2008).

Tableau 2 : Normes de l’OMS sur la qualité de l’eau de surface

paramètres	Valeur / Unités
Eau  de surface
Température	-           25 °C
Conductivité	1000 µs/cm
MES	50 mg/l
Ph	5,5  - 8,5
TDS	20 mg/l
Azote Total	-          mg/l
NH4+	0,5 mg/l
Nitrites	0,1 mg/l
Nitrates	50 mg/l
Phosphore	-
Phosphates	0, mg/l

Source : Who.int ; 1978.

Tableau 3: Grille simplifiée pour l’évaluation de la qualité des eaux des rivières

	OD mg/l	DBO5 mgO/l	DCO   mgO/l	NH4 mgNH4/l	Phosphore Total mgP/l
Excellente	<7	<3	<20	<0.1	<0.1
Bonne	7 – 5	3 – 5	20 – 25	0.1-0.5	0.1 - 0.3
Moyenne	5 – 3	5- 10	25- 40	0.5 - 2	0.3 - 0.5
Mauvaise	3 -1	10- 25	40-  80	2-  8	0.5 -   3
très mauvaise	<1	>25	>80	>8	>3

Source : S.E.E.E, 2007. Grille de qualité des eaux et des lacs au Maroc

Une valeur de 1à 2 mg/l d’O₂ par litre indique une rivière fortement polluée mais de manière réversible. Une  teneur de 4 à 6 mg/l d’O₂  par litre caractérise une eau de bonne qualité. Des teneurs supérieures à la teneur naturelle de saturation en oxygène indiquent une eutrophisation du milieu se traduisant par une activité photosynthétique intense (IBG, 2005 in IRENGE, 2013) et peuvent provoquer une perturbation au niveau de la communauté d’invertébrés benthiques.

Des échelles de tolérance des MIB ont été établies selon leur sensibilité à la pollution aquatique. Un lac ou une rivière présentera donc des problèmes de qualité de l’eau si l’on retrouve unique des MIB tolérants.

Généralement, les organismes les plus tolérants sont les oligochètes, les diptères (chironomes), les mollusques bivales et les amphipodes. Ces organismes possèdent la capacité de bio accumuler les contaminants et d’en survivre. Les organismes les plus sensibles sont : Ephéméroptères, trichoptères, et les plécoptères. Les organismes moyens polluants : crustacés (amphipodes, isopodes), mollusques (gastéropodes, bivales), odonates (anisoptères, zygoptères), coléoptères, hémiptères, lépidoptères, mégaloptères, diptères (sauf chironomes).  Les  organismes tolérants : diptères (chironomes), annélides (oligochètes, sangsues

I.3  PARAMETRES PHYSIQUES

1. La température

La température de l’eau joue un rôle important par exemple en ce qui concerne la solubilité des sels et des gaz dont l’oxygène nécessaire à l’équilibre de la vie aquatique. La température accroît les vitesses des réactions chimiques et biochimiques d’un facteur de 2 à 3 pour une augmentation de température de 10 degrés  Celsius (°C). L’activité métabolique des organismes aquatiques est donc également accéléré lorsque la température de l’eau s’accroît.la valeur de ce paramètre est influencée par la température ambiante mais également par des éventuels rejets d’eaux chaudes. Des changements brusques de température de plus de 3°C s’avèrent souvent néfastes (IBGE, 2005).

2. le pH

Le pH est une mesure de l’acidité de l’eau c'est-à-dire de la concentration en ions d’hydrogène (H+). Le pH d’une eau naturelle peut varier de 4 à 10 en fonction de la nature acide ou basique des terrains traversés.

Des activités d’exploitation minière sont la principale cause de drainage minier acide(DMA).

La roche étant un matériau producteur d’acide ou de basicité (Pauline, 2004), l’exploitation de carrière des pierres peut être à la base de d’un drainage minier acide. Des pH faibles (eaux acides) augmentent notamment le risque de présence de métaux sous une forme ionique plus toxique (IBGE, 2005). Des augmentations de pH peuvent se produire suite à des phénomènes d’eutrophisation ou par des rejets d’eaux usées alcalines (Lisec 2004).

Les variations du pH ont des effets perturbateurs dans les biocénoses. Lorsque le pH est en déca du seuil inférieur de tolérance, variable selon les espèces, des problèmes de respiration et de régulation de la pression osmotique entraînent la mort de ces organismes.

A titre illustratif, le tableau ci-dessous montre les effets de l’acidification des eaux naturelles sur les MB.

Tableau 4 : effets du pH sur les macro-invertébrés benthiques

pH	Effets sur les MIB
5,5	Arrêt de reproduction des nombreuses espèces d’éphéméroptères
5	Accroissement de certains insectes, larves des chironomidés et odonates ; Disparition des sangsues
4,5	Disparition des éphéméroptères

Source : Ramade, 2005

3. la conductivité électrique(EC)

La conductivité électrique (EC) est une expression numérique de la capacité d’une solution à conduire le courant électrique. La plupart des sels minéraux en solution sont des bons conducteurs. Par contre, les composés organiques sont des mauvais conducteurs. La conductivité d’une eau naturelle est comprise entre 50 et 1500 µ/cm (IBGE, 2005).

La conductivité doit être mesurée sur le terrain. Elle est très utile pour mettre en évidence la qualité de l’eau.la conductivité électrique standard s’exprime généralement en  micro siemens par centimètre (µ/cm) pour des eaux douces : elle mesure la conductance (inverse de la résistance) d’une solution entre deux électrodes de 1cm², distantes de 1cm et soumises à une DDP de 1V (Descy, 1989). La conductivité varie avec la température, qui affecte la mobilité des ions (augmentation de +/- 2,5% par °C°). D’où il faut la ramener à une température de référence, 18, 20 ou 25°C (Descy, 1989).

La connaissance du contenu en sels dissous est importante dans la mesure où chaque organisme aquatique a des exigences propres en ce qui concerne ce paramètre. Les espèces aquatiques ne supportent généralement pas des variations importantes en sels dissous qui peuvent être observées par exemple en cas de déversement des eaux usées.

Les activités anthropogéniques réalisées à côté des cours d’eau influencent largement la conductibilité des eaux des rivières (Victor et al. 1996).

La conductivité est généralement plus élevée aux points de déversement des affluents industriels et des eaux vannées (MPAKAM, 2006), aux sites plus affectés par les activités anthropiques) Bafoussam (MPAKAM, 2011).

Plus la conductivité électrique augmente, plus l’indice de santé du benthos (ISB) diminue (MDDEFP, 2012). Une eau à conductivité électrique inférieure à 200µ/cm est faiblement minéralisée (Ahadjiste, 1991), cas de la rivière Lavié au Togo (Ahonon, 2011).

1. GENERALITE SUR LES MACRO-INVERTEBRES AQUATIQUES

II.1. DEFINITIONS ET TERMES SPECIFIQUES.

Pour les besoins du présent  travail, les termes et définitions suivantes s’appliquent :

• Echantillon: ensembles des éléments réalisés sur un point de prélèvement à une date donnée; (AFNOR, 2009)
• Echantillon élémentaire: éléments récoltés (substrats et macro-invertébrés) résultant d’un prélèvement élémentaire.
• Prélèvement élémentaire: prélèvement d’une placette réalisé au filet troubleau et permettant d’obtenir un échantillon élémentaire. 
• Placette du prélèvement: surface à échantillonner correspondant soit au cadre d’un filet troubleau, soit à une surface fragmentée équivalente au cadre du filet, soit à la surface prélevée  par le haveneau.
• Point de prélèvement: portion de cours d’eau limitée sur laquelle a lieu l’opération de prélèvement  sous-espace caractéristique et représentatif d’une station de mesure (d’après SANDRE, 2008).
• Station de mesure: lieu situé sur un cours d’eau, sur lequel sont effectués des mesures ou des prélèvements en vue d’analyses biologiques. Ces mesures peuvent être réalisées en différents points de prélèvement, tous réputés cohérents et représentatif  de la même station de mesure (d’après SANDRE, 2008).
• Substrat : éléments ou association d’éléments minéraux et/ou organiques, présentant des caractères physiques homogènes sur une certaine surface.
• Taxon: unité systématique de détermination.
• Zone de bordure : zone proche de la rive d’une largeur suffisante pour être échantillonnée, présentant des caractéristiques de courant, de granulométrie et/ou de profondeur différentes du reste du lit.
• Elutriation : séparation de fraction-organique et fraction minérale selon leur densité par agitation dans l’eau.
• Echantillon – laboratoire: échantillon manipulé au laboratoire, qui peut être un échantillon élémentaire, un échantillon regroupé…
• Fraction d’échantillon – laboratoire : partie de l’échantillon – laboratoire obtenue après séparation, par exemple sur une colonne de tamis ou élutriation.

1. Définitions

• Les macro-invertébrés aquatiques : regroupent les insectes, les crustacés, les mollusques, les vers et autres invertébrés, fixés sur un substrat ou non, durant une partie moins du cycle de leur vie aquatique (AFNOR, 2009).
• Les macro-invertébrés benthiques sont des organismes qui vivent dans le fond d’un cours d’eau ou qui ne s’en éloignent que de peu durant la majeure partie de leur vie. Dépourvus de colonne vertébrale, ils sont visibles à l’œil nu. (TOUZIN, 2008).

2. Communauté écologique

On regroupe les macro-invertébrés en plusieurs compartiments (source WIKIPEDIA, 2013) :

• Les macro-invertébrés épibenthiques : qui vivent à l’interface entre l’eau et le sédiment tels que les larves d’insectes, les isopodes et les mollusques.
• Les macro-invertébrés surprabenthiques : qui vivent au contact du sédiment mais qui peuvent aussi devenir pélagiques en se déplaçant dans l’eau comme  les larves de diptères et crustacés amphipodes.
• Les macro-invertébrés endobenthiques : qui sont des organismes fouisseurs tels que les oligochètes, les nématodes, et les larves de chironomes.

3. Zonation des communautés 

Dans un lac, la répartition des macros – invertébrés varie selon la profondeur. La topographie d’un lac est la suivante : il y a d’abord la zone littorale peu profonde, une zone sublittorale un peu plus profonde et la zone profonde, qui correspond au fond du lac (WIKIPEDIA, 2013).

La zone  littorale est la plus diversifiée et habitée par les  macro-invertébrés épibenthiques (gastéropodes, larves d’éphémères et de trichoptères). La zone sublittorale est une zone de changements : de la température, de l’oxygène, de la répartition des algues, c’est donc une zone où la densité des macro-invertébrés se réduit (WIKIPEDIA, 2013).

Enfin la zone profonde est peu diversifiée et regroupe surtout des larves de chironomes et des oligochètes de petite taille. Certains organismes effectuent des migrations entre la zone profonde et la zone littorale, la zone profonde étant utilisée comme refuge pour l’hibernation et la zone littorale pour la reproduction (WIKIPEDIA, 2013).

 On note que dans les sédiments, la zonation des organismes fouisseurs dépend de leur propre comportement. En effet l’activité des larves de chironomes et des oligochètes peut aller jusqu’à  50 cm de profondeur (en période d’hivernage) alors qu’elle est à 10 cm de profondeur en période alimentaire (WIKIPEDIA, 2013).

Dans une rivière, la répartition des macro-invertébrés dépend surtout de la vitesse du courant, de la granulométrie du substrat, de la qualité de la lumière incidente, de la transparence des eaux et de l’enrichissement  en nutriment (WIKIPEDIA, 2013).

4. Cycles biologiques

Un cycle biologique est l’ensemble des étapes que doit traverser un individu au cours de sa vie. La durée du cycle  est très variable, selon les macro-invertébrés considérés. Elle peut s’étaler, s’écouler sur plusieurs mois ou sur plusieurs années  (WIKIPEDIA, 2013).

5. Groupes trophiques

Les macro-invertébrés benthiques ont un régime alimentaire très variés : bactéries, détritus, algues, micro-benthos et macro-benthos. On peut distinguer les macro-invertébrés benthiques selon  5 groupes trophiques :

• Les filtreurs (bivales, ostracodes, chironomes…) ; qui filtrent des fines particules en suspension dans l’eau.
• Les prédateurs (nématodes, oligochètes, odonates, hémiptères, trichoptères) ; qui se nourrissent de zooplancton (cladocères, copépodes) ou d’autres MIB.
• Les détritivores (nématodes, oligochètes, éphémères, trichoptères, chironomes…) se nourrissent de détritus, de cadavres et des matières organiques dissoutes.
• Les herbivores (éphémères, coléoptères, chironomes, gastéropodes…) qui se nourrissent principalement des macrophytes et algues.

• Les omnivores (éphémères, coléoptères, chironomes, gastéropodes…) qui se nourrissent à la fois de débris végétaux et de débris animaux.

Dans les lacs, les décomposeurs sont dominants lorsqu’il y a beaucoup de plantes aquatiques (macrophytes) car c’est une source importante de matière organique.  Ce cas est souvent rencontré dans les lacs peu profonds.  Dans les cours d’eau, les rivières, les lacs peu chargés en élément nutritifs, ce sont les herbivores qui dominent s’il y a assez  de lumière permettant le développement d’algues (WIKIPEDIA, 2013).

6. Utilisation des macros – invertébrés dans l’évaluation de qualité biologique des eaux de rivière

Très utilisés en Europe, les MIB sont au cœur de plusieurs méthodes normalisées et reconnues par  le gouvernement (TOUZIN, 2008). En Belgique, l’Indice Biotique Belge des MIB a été approuvé par l’Institut Belge de Normalisation comme méthode standard pour évaluation des milieux aquatiques. L’IBB « Indice Biologique Belge » eux a été élaboré en combinant deux indices biotiques, soit l’Indice de Woodiwiss et celui de Tuffery&verneaux (GUERAND, 2003 ; cité par TOUZIN, 2008). En France, l’IQBG « Indice de Qualité Biologique Global » est normalisé, (DIREN, 2006). En Australie a pour sa part dotée en 1992 d’une stratégie nationale pour la gestion de la qualité de l’eau (CHESSMAN, 1995), et depuis le début des années 90, les macro-invertébrés sont couramment utilisés pour l’évaluation environnementale et la surveillance des rivières du pays (METZELING et al, 2003 in TOUZIN, 2008). Au Quebec, le ministère du développement durable, de l’environnement et des Parcs a développé, lui  aussi, un indice basé sur l’échantillonnage de MIB. De 1989 à 2000 : il a réalisé un suivi des grandes rivières du Quebec à l’aide de la technique Hester – Dendy, dans le cadre des aspects structurels et fonctionnels de la communauté, de même que la tolérance des MIB face à la pollution. Les données métriques les plus utilisées sont la diversité, la richesse, les espèces  dominantes, le pourcentage des groupes taxonomiques et trophiques et un indice biotique pour la tolérance (CAMARGO et al, 2004 ; PELLETIER, 2007 ; TOUZIN, 2008).

Le suivi des MIB est utile pour (TOUZIN, 2008) :

• Evaluer l’état de santé global des écosystèmes aquatiques ;
• Suivre l’évolution d’état de santé d’un cours d’eau, rivière au fil du temps ;
• Evaluer et vérifier l’effet d’une source de pollution connue sur l’intégrité de l’écosystème ;
• Apporter un complément biologique au programme de surveillance de la qualité bactériologique et physico – chimiques des cours d’eau, rivières…
• Documenter la biodiversité des macro-invertébrés dans les rivières.

Les MIB sont utilisés comme bio indicateurs comme les insectes aquatiques,  les acariens, les mollusques et les crustacés d’eau douce. Les avantages d’utiliser les MIB comme bio indicateurs sont :

• Ils réagissent aux toxiques rapidement et différemment selon les espèces
• Ils sont présents dans le milieu assez longtemps pour fournir une image représentative de la qualité de ce dernier
• Les MIB constituent les ressources premières en nourriture pour les poissons d’intérêts récréatifs et commerciaux.

7. inconvénients des MIB

• L’influence du degré d’efficacité de la méthode, suite à la qualité des échantillons recueillis et de l’identification des spécimens en les reliant à la compétence du personnel
• Comme ils intègrent plusieurs composants de leur milieu, il peut être difficile de trouver la cause spécifique  d’un problème (PELLITIER, 2007 ; cité par TOUZIN, 2008). Il faut entre autres porter une attention particulière afin de déterminer correctement les types d’habitats échantillonnés (TOUZIN, 2008)
• Pouvoir mettre sur pied des indices biotiques et traduire de fiable les résultats en degré de pollution, il faut posséder une banque de référence (TOUZIN, 2008).

8. Les substrats

Ils sont constitués par l’association d’éléments minéraux ou végétaux, présentant des caractères physiques homogènes sur une certaine surface.

On distingue 4 classes des substrats :

• Les substrats dominants (D) : bryophytes, litières, racines, roches, graviers …
• Les substrats marginaux représentatifs ;
• Les substrats non représentatifs ;
• Les substrats présents non prise en compte.

Ces 3 derniers ne sont prélevés en raison de leurs caractères exceptionnels ou singularités morphologiques, et en raison de leurs surfaces minimales contiguës inferieur à 1/20 de mètre carré, excepté pour les bryophytes et les hélophytes de la surface basse

9. L’HABITAT
   • habitat lentique : dans un lac naturel on distingue:

• une zone benthique littorale composée d’une ceinture de végétation (hydrophile et héliophile).
• Une zone pélagique dépourvue des macrophytes.
• Une zone littorale soumise à l’action de vague.
  • habitat lotique

1. structure longitudinale : un cours d’eau comprend une alternative des seuils. Les seuils sont dans les zones d’érosions, les macrophytes sont rares ou totalement absents.

Seuil : zone où l’écoulement est rapide

Dans la partie basse d’une rivière, le milieu est caractérisé par des courants trop lents, une grande profondeur et une granulation grossière.

Les macrophytes peuvent être abondants y compris sur le fond. Les rivières à forte pente possèdent des zones rapides sur de longues distances tandis que celles à faible pente sont dominées par des zones à faible rapides (mouille).

1. Structure transversale : elle comprend une zone latérale (la rive) et une zone profonde (le chenal). Dans les petits cours d’eau, la distinction entre rive et chenal n’est pas remarquable c.-à-d. la vitesse du courant la vitesse du courant varie peu entre le centre de chenal et la rive. Selon la taille de la rivière, la distinction entre la rive et le chenal augmente, la vitesse au centre de chenal peut être 2 à 3 fois plus forte que près de rive. Les substrats de rive sont en général très différents de ceux du fond du chenal avec une alternance de zone d’érosion et de sédimentation. Les pontes des insectes se font de préférence près de rive mais aussi à partir des centres du chenal.

II.2 CLASSIFICATION DES INVERTEBRES

D’après leur taille, les invertébrés d’eaux douces sont regroupés en deux grands ensembles :

Les micros-invertébrés et les macro-invertébrés.

Les micro-invertébrés dépassent rarement, le millimètre. On range dans cet ensemble tous les protozoaires, certains plathelminthes, la majorité des némathelminthes, les rotifères, les tardigrades, les crustacés cladocères, ostracode, copépodes et les hydro cariens.

D’après leurs habites, on distingue les macro-invertébrés benthiques qui sont associés à des substrats divers roches, sédiments, végétaux,…)  colonisant la zone littorale et les sédiments dans la zone profonde et les macro-invertébrés épi benthiques c'est-à-dire ceux qui vivent habituellement à la surface ou dans les premiers centimètres des sédiments.

Dans cette première catégorie qui ne fait pas de classification entre organismes micro et macroscopiques, on distingue :

• Epipélon : ensemble des organismes associés aux sédiments.
• Epilithon : ensemble des organismes associés aux substrats rocheux ;
• Epiphython : ensemble des organismes fixés sur les végétaux en général des macrophytes ;
• Epizoon : ensemble des organismes fixés sur les animaux.
• Métaphython : ensemble des organismes associés à la végétation littorale sans y être fixé.

D’après leur localisation, on parle des macro-invertébrés épi benthiques c'est-à-dire qui vivent habituellement à la surface ou dans les premiers centimètres des sédiments et d’organismes phréatiques qui vivent à plus ou moins grande profondeur. Cependant la distinction entre organismes épi benthiques n’est pas toujours tranchée car, si les organismes phréatiques, apparaissent en surface, les organismes épi benthiques peuvent s’enfoncer parfois  profondément dans le domaine phréatique. Tandis qu’on distingue  généralement dans la biocénose pélagique, le plancton, organisme flottant entre deux eaux et le necton, organisme capable de nager librement (TACHET 1980).

III. Rôles et importances des macro-invertébrés

III.1 macro-invertébrés comme éléments de la chaine alimentaire

1. A) Rôles des vers

Le ver est un animal qui se nourrit de toutes les matières organiques naturelles. Son activité nutritionnelle fait de lui un animal plus important, comparable à une machine naturelle conçue pour contribuer      au nettoyage de la nature par la décomposition des matières organiques. Celle-ci forme alors l’humus. Une petite partie import        ante de ses consommations est transformée en engrais organiques, puis en engrais minéraux qui se trouvent dans ses excrétions sous forme de nitrates, des phosphates et potasses utilisables par les plantes tant aquatiques que terrestres.

Son cadavre est également riche en substances azotées qu’il libère dans les milieux de croissance et de développement pour les microorganismes qui assurent la transformation de matière organique en humus (DORT P., 1985 ; SIKULI M., 1985 et KAREN B., 1989).

PETER(1971) affirme que c’est grâce à ce foisonnement d’insectes que la nourriture ne manque pas aux autres habitants aquatiques (poissons, tortues, salamandres et grenouilles).

Les vers attaquent aussi en plus les autres animaux, certains se nourrissent des œufs et des larves d’insectes et même des minuscules animaux adultes enfoncés dans des sédiments. Les sangsues, qui sont des vers, reparties dans le monde entier (sauf les déserts) constituent un véritable fléau dans différents pays du notamment en Asie, la plus connue reste Hirudo médecine-ballis ou sangsue médicale employée autre fois en thérapeutique (DORST, 1985).

Les vers servent aussi de nourriture aux autres animaux aquatiques aussi en plus les autres animaux : aquatiques (poissons, crabes, crevettes,…) et terrestres (oiseaux, taupes,…) les oiseaux s’en prennent aux sangsues également victimes d’invertébrés aquatiques, hémiptères, odonates et écrevisses.

1. B) rôles des mollusques

La plus part des mollusques bivalves filtrent l’eau grâce à des cils branchiaux qui créent un courant d’eau (KAREN, 1989). Par ce procédé, ils retiennent des quantités considérables de divers métaux à décomposer.  Ils contribuent ainsi à la purification des eaux (FRIEDEL, 1980 in SEKULI, 1989 et OYIMANGIRE 1997).

Plusieurs espèces de mollusques sont vectrices ou des hôtes intermédiaires de certains parasites des vertébrés. Citons à titre d’exemple Bulinus sp et Biomphalaria fetiferie, ceux-ci transmettent respectivement le schistosoma haematorium (agent de la bilharziose vésicale) et la schistosoma mansoni (agent de la bilharziose intestinale chez l’homme) (DURAND et LEVEQUE, 1980 et SIKULI, 1985).

Tous ces céphalopodes sont des carnassiers. Ils déchirent leurs proies, poissons ou invertébrés, grâce à des mâchoires ressemblant à un bec. Ils constituent aussi un met apprécié dans bien des parties du monde (KAREN, 1989).

Les mollusques représentent sur le plan économique une richesse dans son milieu naturel (MOAL et al, 1974).

1. C) rôles des insectes aquatiques

Les larves d’insectes aquatiques sont utilisées comme nourriture par la plupart des animaux aquatiques (poissons, crabes,…) et par les autres larves telles que les larves d’odonates.

Pendant la période des crues, elles sont emportées en grande quantité en aval où leurs consommateurs sont de plus en plus variés (SIKULI 1980). Les populations larvaires  de plus de 1000 individus/m² peuvent être indicatrices des conditions environnementales particulières (bio-indicateurs) et de ce fait ils sont utiles pour classer les systèmes aquatiques (EVRARD, 1995).

D’après ZANETI (1976), quelque Ephéméroptère et nombreux plécoptères ne peuvent se développer que dans les eaux très propres ou richement oxygénées. Ils renseignent sur la salubrité  d’un cours d’eau et servent d’indicateurs de la pollution. Les plus grands insectes aquatiques tels que les biostromes peuvent dépasser 12 cm de long et malgré leur aspect peu ragoûtant, certaines espèces sont récoltées, mis en conserve et consommées ultérieurement en particulier dans les régions indochinoises.

1. D) rôles des crustacés

Les crustacés (langoustes, crabes, crevettes et écrevisses,…) constituent une bonne source d’alimentation pour des nombreux animaux aquatiques et terrestres, l’homme y compris.

La forte demande mondiale en crustacés a des expériences de transplantation. Une espèce est introduite dans une région qui lui est naturellement étrangère (MOAL et al, 1974).