Dynamique et diversité du phytoplancton dans le réservoir Marne (Bassin versant de la Seine)

La mise en place de la Directive Cadre sur l’Eau (DCE) et l’atteinte du bon état écologique pour les masses d’eau artificielles à l’horizon 2015 obligent les gestionnaires à définir ou adopter une certaine stratégie d’échantillonnage afin d’assurer le suivi écologique des réservoirs et renseigner quelques indices d’état. Parmi les indices biologiques, le phytoplancton a été proposé par la DCE comme élément de qualité pour les lacs et est identifié aujourd’hui comme un bio-indicateur potentiel puisque répondant aux changements trophiques des masses d’eau. Face à l’existence et/ou l’émergence de nombreux outils de détection et de suivi du phytoplancton, nous avons testé et utilisé un spectrofluoromètre immergeable in situ (bbe FluoroProbe) et la cytométrie en flux (FACSCalibur) afin de proposer la possibilité de les utiliser dans le cadre du suivi de la communauté phytoplanctonique pour le réservoir Marne. Parallèlement, un dosage de la chlorophylle a et une analyse taxonomique du phytoplancton ont été réalisés. Le lac-réservoir Marne, également appelé Lac du Der-Chantecoq, a été mis en service en 1974, et constitue l’un des plus grands réservoirs d’Europe occidental. Nos travaux ont porté sur deux années, 2006 et 2007, où plusieurs stations et profondeurs ont été échantillonnées. Il ressort de notre étude que les mesures de la sonde spectrofluorométrique et les concentrations de chlorophylle a mesurées en laboratoire ont présenté une corrélation hautement significative, et que les groupes pigmentaires majoritaires détectées par la sonde étaient significativement corrélés aux biovolumes des espèces caractéristiques de ces groupes. De par la facilité d’utilisation et la fiabilité de cet outil, nous avons pu conclure qu’il était approprié pour le suivi de la qualité des eaux du réservoir Marne. Plus compliquée d’utilisation et ne donnant qu’un message partiel, la cytométrie en flux, bien que très puissante, a montré ces limites pour ce type d’application. Grâce à une méthode multitableaux appelée Analyse Triadique Partielle, nous avons pu identifier qu’il y avait un nombre minimal de stations à échantillonner pour rendre compte de la dynamique et de la diversité du phytoplancton dans l’ensemble du réservoir. Trois stations H, I et N présentaient de fortes similitudes en termes de dynamique et de diversité de la communauté phytoplanctonique et la station H a pu être proposée comme station de référence du réservoir Marne. Trois autres stations, G (lac Champaubert), J (bassin nord-ouest) et K (bassin sud-ouest) présentaient des caractéristiques spécifiques, rendant également leur échantillonnage pertinent. L’étude préliminaire des variables environnementales à la station de référence nous a permis de constater que la dynamique du réservoir et de sa communauté phytoplanctonique n’était pas contrôlée par les mêmes variables tout au long de la période d’échantillonnage. Au début du printemps, les concentrations de nitrates élevées et les forts débits entrants étaient associés au début de la croissance du phytoplancton. Au printemps et au début de l’été, l’augmentation du biovolume phytoplanctonique était associée à la diminution de la silice dissoute. En plein été, on retrouvait les biovolumes phytoplanctoniques maximaux, associés à de fortes températures. Finalement, la fin de l’été et le début de l’automne étaient caractérisés par un débit sortant important dans le canal Marne et des concentrations d’orthophosphates élevées. Finalement, deux métriques (sur 3 utilisées) directement associées à l’élément phytoplancton (chlorophylle a, indice planctonique) nous ont permis de classifier l’état écologique du réservoir Marne. Ces métriques ont été appliquées à la station de référence et aux trois autres stations G, J et K afin de visualiser le caractère fragmenté de cet écosystème, c’est à dire les différences entre la masse d’eau principale et les autres bassins. Il ressort que les stations H et J présentaient un bon état écologique et un statut mésotrophe bien que présentant une composition phytoplanctonique différente et les stations G et K avaient plutôt un statut trophique eutrophe et un état écologique médiocre