Eaux littorales Phytoplancton Catherine Belin Ifremer, Nantes

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 DCE, eaux côtières et de transition – annexe V parmi les éléments biologiques à surveiller biomasse, abondance et composition du phytoplancton définitions normatives de l’état écologique pour les eaux côtières Très bon étatBon étatÉtat moyen La composition et l'abondance des taxa phytoplanctoniques correspondent totalement ou presque totalement aux conditions non perturbées. La biomasse moyenne de phytoplancton correspond aux conditions physico-chimiques caractéristiques et n'est pas de nature à détériorer sensiblement les conditions de transparence caractéristiques. L'efflorescence planctonique est d'une fréquence et d'une intensité qui correspondent aux conditions physico- chimiques caractéristiques. La composition et l'abondance des taxa phytoplanctoniques montrent de légers signes de perturbation. Légères modifications dans la biomasse par rapport aux conditions caractéristiques. Ces changements n'indiquent pas de croissance accélérée des algues entraînant des perturbations indésirables de l'équilibre des organismes présents dans la masse d'eau ou de la qualité de l'eau. La fréquence et l'intensité de l'efflorescence planctonique peuvent augmenter légèrement. La composition et l'abondance des taxa planctoniques diffèrent modérément de celles des communautés caractéristiques. La biomasse des algues dépasse sensiblement la fourchette associée aux conditions caractéristiques et est de nature à se répercuter sur d'autres éléments de qualité biologique. La fréquence et l'intensité de l'efflorescence planctonique peuvent augmenter modérément. Une efflorescence persistante peut se produire durant les mois d'été.

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 Données Données biologiques chlorophylle-a dénombrements phytoplanctoniques Données physico-chimiques soutenant les données biologiques température, salinité, bilan d’oxygène, turbidité, nutriments nutriments = pression  augmentation en nutriments  impact sur la biologie (chloro) turbidité = éventuelle pression dans les MET Disponibilité : Quadrige² (REPHY + réseaux régionaux)

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 Référence : sites et valeurs de référence Sites et valeurs de référence désignés sur la base des données acquises précédemment de dires d’experts la liste de ces sites est à revoir au vu des nouvelles séries de données Les valeurs de référence établies à titre provisoire ont fait l’objet d’un compromis entre les différents pays lors des GIGs globalement les valeurs validées en GIGs sont cohérentes avec les valeurs établies antérieurement

Indicateur phytoplancton : définitions IndicesParamètresMétriquesZones Biomasse Chlorophylle-a spectrophotométrie ou fluorimétrie Percentile 90Toutes MEC + MET Abondance Blooms phyto toutes espèces / dénombrements floristiques % d’échantillons avec blooms d’un taxon unique grandes cells > cells/L petites cells > cells/L Corse > cells/L Toutes MEC + MET sauf lagunes méditerranéennes Concentrations en nano et pico-phyto / cytométrie en flux Percentile 90Lagunes méditerranéennes CompositionEtudes en cours

Grilles biomasse chlorophylle

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 Chlorophylle Percentile 90 chlorophylle a valeur référencetrès bonbonmoyenmédiocremauvais µg/L 6.67 EQR 0 – – – – – – – 0.30 > 45 < 0.15 Mer du Nord / MEC / NEA 1/26b Mer du Nord / MET valeur référencetrès bonbonmoyenmédiocremauvais µg/L 6.67 EQR 0 – – – – – – – 0.30 > 45 < 0.15 validé par GIG NEA MET : grilles provisoires, en cours de définition par GIG-NEA MEC : grilles validées par données SRN + REPHY

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 Chlorophylle Percentile 90 chlorophylle a valeur référencetrès bonbonmoyenmédiocremauvais µg/L 3.33 EQR 0 – – 1 5 – – – – – – 0.17 > 40 < 0.08 Manche Atlantique / MEC / NEA 1/26a Manche Atlantique / MET valeur référencetrès bonbonmoyenmédiocremauvais µg/L 3.33 EQR 0 – – 1 5 – – – – – – 0.17 > 40 < 0.08 validé par GIG NEA MET : grilles provisoires, en cours de définition par GIG-NEA MEC : grilles validées par données REPHY + RHLN

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 Chlorophylle Percentile 90 chlorophylle a Type ME Valeur de référence très bonbonmoyenmédiocremauvais MEC – 1 µg/l 3.33 EQR 0 – – 1 5 – – – – – – 0.17 > 40 < 0.08 MEC - 2 A µg/l 1.9 EQR 0 – – – – – – – 0.26 > 14.4 < 0.26 MEC - 3 W µg/l 0.9 EQR 0 – – – – – – – 0.25 > 7.2 < 0.12 MEC - Corse µg/l 0.6 EQR 0 – – – – – – – – 0.25 > 4.88 < 0.12 Méditerranée / MEC validé par GIG MED Corse : grilles proposées par Anne Goffart, STARESO / Calvi

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 Chlorophylle Percentile 90 chlorophylle a (µg.l-1) Type ME Valeur de référence très bonbonmoyenmédiocremauvais MET – delta µg/l 3.33 EQR 0 – – 1 5 – – – – – – 0.17 > 40 < 0.08 MET – lagunes µg/l 3.33 EQR 0 – – 1 5 – – – – – – 0.17 > 40 < 0.08 Méditerranée / MET MET : grilles provisoires, non validées par GIG-MED

Grilles abondance blooms micro-phytoplancton nano- et pico-phytoplancton

Abondance Pourcentage d’échantillons pour lesquels un taxon dépasse : ou cellules par litre (toutes espèces), toutes ME sauf Corse cellules par litre, pour les MEC de Corse Toutes MEC + MET, sauf lagunes Valeur de référencetrès bonbonmoyenmédiocremauvais – – 1 20 – – – – – – 0.24 > 90 < 0.19 validé seulement par GIG NEA pour les MEC Grille validée par REPHY + tous réseaux régionaux

Lagunes méditerranéennes Paramètre Valeur de référence très bonbonmoyenmédiocremauvais nano-phytoplancton 3 0 – – – – – – – 0.10 > 150 < 0.02 pico-phytoplancton 15 0 – – 1 30 – – – – – – 0.10 > 750 <0.02 Abondance Percentile 90 des concentrations en nano et pico-phytoplancton (en millions de cellules par litre) Indice d’abondance = combinaison de ces deux métriques = minimum de leurs EQRs Métrique et grilles validées par données RSL, à valider par GIG-MED

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 Composition : études 2010 (1) G. CAFFIER & L. F. ARTIGAS, décembre Synthèse biblio composition floristique phyto en milieux estuariens classification actuelle des estuaires regroupe sous la même typologie des écosystèmes aux comportements très différents d'un point de vue dynamique du phytoplancton ; au vu de la biblio faite sur les grands estuaires mondiaux, ce rapport propose  une classification mixte, basée sur quelques éléments hydro fondamentaux (régime marée, salinité, turbidité, temps résidence eaux, nutriments)  la séparation des zones écologiques de l'estuaire sur la base de la salinité  l'étude des données acquises par le REPHY (phyto + chloro) pour identifier le modèle dynamique associé à chaque estuaire d'un point de vue temporel (successions d'espèces en fonction des saisons) d'un point de vue spatial, avec une répartition des espèces dans trois zones écologiques (eaux douces, marines, et zone de transition)

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 Composition : études 2010 (2) voir exposés suivants : A. Goffart puis L. Dubroca D. SOUDANT & C. BELIN. Approche statistique de la diversité en écologie. Application au phytoplancton à partir des données REPHY existantes indices pertinents pour la construction d’un indice composition  richesse spécifique = nb de taxons différents ds un échantillon  indice de Berger-Parker = nb d’individus du taxon le plus représenté / nb total d’individus

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 Indicateur phytoplancton Indices actuellement pris en compte biomasse et abondance Ces indices ne sont pas calculés sur les ME turbides (non pertinents) Agrégation = moyenne des deux EQRs avantages : facilité de mise en œuvre et de communication, grille indicateur identique pour toutes les ME Si moyenne non DCE compatible : EQR le plus déclassant inconvénient : grille indicateur différente selon l’indice retenu, jugement non nuancé

Résultats pour l’indicateur phytoplancton intégrant biomasse et abondance Données

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 Avancement projeté fin 2011 Définition métrique Définition seuils et EQRs Sites de référence FranceEuropeFranceEuropeFrance Biomasse – MEC – M-Atl. en cours ou à revoir Biomasse – MEC – Méd. Biomasse – MET – M-Atl. Biomasse – MET – Méd. Abondance – MEC – M-Atl. Abondance – MEC – Méd. Abondance – MET – M-Atl. Abondance – MET – Méd. Composition – MEC – M-Atl. Composition – MEC – Méd. Composition – MET – M-Atl. Composition – MET – Méd. OK en cours, fin prévue en

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 Conclusions DCE compatibilité a priori oui pour biomasse et abondance vérifier si répond bien aux pressions  oui pour biomasse Méditerranée / indice LUSI Points de blocage : GIGs remise en cause de métriques (?) ou de seuils déjà validés

Catherine Belin, Séminaire Méthodes Evaluation Etat des Eaux, avril 2011 Perspectives : actions 2012 Révision sites de référence phytoplancton Redéfinition des ME turbides Relations avec la typologie ? Utilisation conjointe cartes satellitaires et données in situ pour les évaluations nationales de la biomasse Selon choix fait pour l’indice composition intégration dans les calculs de l’indicateur ou mise en œuvre plan d’action pour intégrer nouvelles méthodes dans la surveillance