Les macrophytes

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Définition

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Ecologie / Biologie / Toxicologie / Hydrologie / Écosystème / Développement durable / Education à l'environnement / Education à la santé / Physique / Politique /

Justification

Définition écrite

• L’écosystème est par définition “un système d’interactions complexes des espèces entre-elles et entre celles-ci et le milieu” (FRONTIER & PICHOD-VIALE, 1995). Donc toute modification d’un compartiment d’un écosystème aura des répercussions sur le fonctionnement et l’évolution des autres compartiments (LAIR et al., 1998 ; LOUGHEED et al.,1998 ; MCCOLLUM et al., 1998). Un cours d’eau peut, en première approximation, être considéré comme un écosystème aquatique ouvert, l’ “ hydrosystème fluvial ” (LARGE et al.,1993)
• Les macrophytes aquatiques représentent une composante du compartiment végétal de cet hydrosystème. Ils désignent les grands végétaux aquatiques (bryophytes, ptéridophytes et spermatophytes) et les algues filamenteuses (par exemple Cladophora sp., Characées),visibles et le plus souvent identifiables à l’oeil nu sur le terrain (sensu HOLMES & WHITTON,1977a).
• En fonction de l’inféodation à l’eau, on distinguera les macrophytes réellementaquatiques ou hydrophytes (algues, bryophytes aquatiques, hydrophytes vasculaires), les végétaux amphibies ou amphiphytes qui différenciant des formes aquatiques et des accomodats terrestres selon la profondeur de l’eau, et les végétaux de marais qui poussent “ les pieds dans l’eau ” ou hélophytes. Certains végétaux terrestres ou hélophytes peuvent différencier des formes aquatiques ayant une signification écologique particulière. Enfin,certains végétaux qualifiés de supra-aquatiques supportent une immersion temporaire ou

végètent dans la zone des embruns (HOLMES & WHITTON, 1977a).

• Les végétaux supra-aquatiques considérés par certains auteurs dans les méthodesd’évaluation patrimoniale des cours d’eau (HOLMES, 1983), voire de la qualité globale des cours d’eau (HASLAM, 1982) posent un problème spécifique, dans la mesure où ils intègrent également la qualité du substrat, le rythme et l’intensité de submersion ou d’aspersion par les embruns. Dans l’approche générale, ils ne seront pas considérés s’il sont effectivement enracinés sur la partie émergée des berges. En revanche, les accomodats aquatiques d’espèces terrestres (par exemple Agrostis stolonifera, Polygonum hydropiper), qui peuvent

se trouver à des profondeurs notables (plus de 1 m pour le Polygonum - HAURY, 1994) devront être pris en considération, même si leur caractère bioindicateur n’est pas aussi net et marqué que les hydrophytes vrais. (C’est d’autant plus important que ce sont surtout ces taxons qui posent de sérieux problèmes aux néophytes qui ne s’attendent pas à les retrouver en milieu aquatique).

• Une typologie biologique et écomorphologique est donc à établir, synthétisantl’ensemble des caractères des macrophytes, mais aussi leur variabilité.

CARACTERISTIQUES GENERALES DE DISTRIBUTION DES MACROPHYTESDANS LES COURS D’EAU
                 GENERALITES

Les macrophytes ne sont pas distribués uniformément dans les cours d’eau. Trois niveaux complémentaires de distribution doivent être envisagées : - la zonation longitudinale au sein des cours d’eau, qui est reconnue depuis longtemps(BUTCHER, 1933) ; la distinction de ILLIES & BOTOSANEANU (1963) entre le crénon, le rithronet le potamon est d’ailleurs utilisée par certains auteurs pour différencier les phytocénoses, par exemple par HAURY & MULLER (1991) ; - les variations locales, correspondant aux faciès d’écoulement (sensu MALAVOI, 1989) et aux séquences qu’ils forment (LEGLIZE et al., 1991) ; - les variations temporelles, affectant la liste floristique et les recouvrements macrophytiques,à la fois en terme de variations saisonnières (HAURY & GOUESSE-AÏDARA, 1998) ou à plus long terme (WIEGLEB et al., 1989).

• A l’échelle stationnelle, les macrophytes sont distribués en herbiers, plus ou moinscompacts, pluri ou mono-spécifiques et en mosaïque, les caractéristiques de ces répartitions différant selon les régions biogéographiques. La structure verticale des herbiers correspond au partage de l’espace entre les différents macrophytes, ce qui se traduit par une sélection de types éco-morphologiques (ARBER, 1920 ; SELL, 1965 ; DEN HARTOG & SEGAL, 1968 ;

MAKIRINTA, 1978 ; DEN HARTOG, 1982 ; DEN HARTOG & VAN DER VELDE, 1988 ; HAURY,1992a ; DANIEL & HAURY 1996b ; DANIEL, 1998) : comme par exemple des bryides submergés (par exemple Fontinalis antipyretica), dominés par les batrachiides (Ranunculus fluitans), avec un tapis flottant de lemnides (Lemna minor), et des phragmitides (Phalaris arundinacea) qui colonisent les haut-fonds (HAURY, 1985).

Par ailleurs, à proximité des berges, les macrophytes forment des bandes en fonction

de la profondeur (pour les hydrophytes) et de la distance à l’eau (hélophytes et espèces supraaquatiques) : il y a donc un réel étagement sur les berges (HAURY, 1982).

• La zonation longitudinale qui affecte tous les organismes aquatiques (HYNES, 1970)se traduit par des biotypes dépendant notamment de l’importance relative des cours d’eau, de la pente, de la géologie et de l’ordre de drainage (HAURY, 1985, 1988a et b, 1996b; GRASMÜCK et al., 1993 et 1995 ; ROBACH et al., 1996a). De façon générale, on observe un gradient d’enrichissement en phanérogames strictement aquatiques vers l’aval, et, souvent,une diminution du nombre de bryophytes (WHITTON & BUCKMASTER 1970 ; HOLMES & WHITTON, 1977b ; HAURY, 1988b). De plus, vers l’aval, on observe une augmentation du nombre de strates végétales, les bryophytes étant dominés par les hydrophytes qui se développent parfois sous un tapis d’hélophytes (HAURY, 1996b).
• La saisonnalité des macrophytes est assez remarquable dans les cours d’eau soumis à de fortes variations de débit (notamment les cours d’eau sur substrats imperméables, schistes et gneiss spécialement, et acides - BAGLINIERE & MOUTOUNET-ARRIBE, 1985 ; HAURY &BAGLINIERE; 1996 ; HAURY & GOUESSE-AIDARA, 1998). En revanche, dans les cours d’eau phréatiques et les cours d’eau calcaires à débit plus stable, cette saisonnalité semble moins marquée.

Ces différences justifient la prise en considération de la perméabilité des roches dans le protocole “ Milieu Et Végétaux aquatiques fixés ” (MEV) initial (LEGLIZE & PELTRE,1990; LEGLIZE et al, 1991 ; PELTRE & LEGLIZE,1992).

        *Cette saisonnalité s’exprime par :

- Des apparitions ou disparitions d’espèces en quelques semaines (hydro-thérophytes commeles Lentilles d’eau, ou bryophytes annuels comme Fissidens pusillus) voire quelques jours(proliférations macro-algales), des changements importants de recouvrements de certaines espèces pérennes par leurs rhizomes (Renoncules),mais aussi des périodes de floraison restreintes (ces mêmes Renoncules), voire desfloraisons occasionnelles (Ceratophyllum demersum ou Oenanthe fluviatilis par exemple,Lentilles d’eau).

• L'utilisation de macrophytes pour le nettoyage de la pollution est une technologie émergente qui implique l'utilisation d'usines spécialisées pourl'élimination des déchets des écosystèmes naturels, comme les écosystèmes terrestres, les écosystèmes aquatiques et les zones humides.
• Les paramètres importants à garder à l'esprit comprennent les espèces de macrophytes, le pH, la température et la salinité des eaux cibles.

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Les macrophytes - Historique (+)

Définition graphique

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  Titre :Phytoremédiation

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  Titre: Les types des macrophytes d'eau douce

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  Titre de Votre Image 3

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Concepts ou notions associés

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Bio-indicateur / Biomarqueur / Bio-essais / Bio-accumulation / Bio-évaluation / Biocénotique / Bioremédiation / Biomasse / Écosystème / Écologie /

Les macrophytes - Glossaire / (+)

Exemples, applications, utilisations

.Application de plantes aquatiques pour le traitement des eaux usées minières riches en sélénium et la production de carburants renouvelables et de produits pétrochimiques. Évaluation des macrophytes aquatiques autochtones avec un potentiel de phytoremédiation pour le traitement des eaux usées laitières dans les zones humides flottantes construites. Accumulation de Hg, Cu, Pb, Cd et Zn dans les macrophytes poussant dans les zones humides tropicales. Les Macrophytes: les nettoyants naturels de la pollution par les métaux lourds toxiques (THM) des écosystèmes aquatiques. Il existe entre les différents éléments d'un écosystème des relations d'interdépendance sous forme d'échanges de matière et d'énergie. Le biotope et la biocénose forment alors un système indissociable en équilibre instable, mais qui est capable d'évoluer et de s'adapter au contexte écologique. Une modification rapide d'un ou plusieurs paramètres d'un écosystème conduit à une rupture dans l'équilibre écologique. Exemples d'écosystèmes : une mer, un étang, une forêt, une montagne, pot de yaourt La biosphère: Les entités qui la forment sont les écosystèmes, eux-mêmes composés d’une aire géographique dite biotope (bios = vie et topos = lieu) et d’une communauté d’êtres vivants ou biocénose (koïnosis = communauté). ................................................................................ ............................................................................... ................................................................................ ................................................................................ ................................................................................ (+)

Erreurs ou confusions éventuelles

• Confusion entre Difficulté à percevoir un Équilibre dynamique
• Confusion entre Facteurs abiotiques - Facteurs édaphiques
• Confusion entre Biosphère - Écosphère
• Confusion entre Écosystème - Écosphère
• Erreur fréquente: Oubli de prise en compte des relations Édaphiques
• Erreur fréquente: Holisme écologique ((Holisme).
• Erreur fréquente: ....................

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Questions possibles

• Quels sont les facteurs ou ensembles de facteurs déterminant une “ réponse ” desphytocénoses ??
• Qu’apportent effectivement les macrophytes par rapport aux analyses des facteurs physiques et chimiques pris séparément les uns des autres ??
• Qu’attend-on d’un système de bioévaluation avec les macrophytes ?
• Quels sont les différents systèmes actuellement disponibles?
• Où et dans quels cadres ont-ils été élaborés ?
• Quels en sont les objectifs et donc quelles sont leurs limites ?

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Liaisons enseignements et programmes

Idées ou Réflexions liées à son enseignement

• Les macrophytes doivent être considérés en combinaison avec le phytobenthos : peuplements d’algues microscopiques comme un seul élément de qualité biologique .Il s’agit alors de réfléchir aux relations fonctionnelles entre ces deux compartiments des hydrosystèmes pour en tirer des indicateurs agrégeant l’ensemble des informations. Cet aspect du développement des méthodes n’a été que très partiellement abordé jusqu’ici, mais fait l’objet de réflexions, en particulier pour les plans d’eau.

• les écosystèmes sont exposés à des changements graduels voire linéaires des conditions environnementales au cours du temps.On pourrait donc

s’attendre à ce que les écosystèmes répondent eux aussi de manière graduelle.

• Les perturbations naturelles ou anthropiques peuvent conduire à des changements au sein du paysage de stabilité et impacter la position des bassins dans l’espace, la position des seuils (bordures) entre les bassins (Latitude-L) ou la profondeur des bassins(Résistance-R) et donc réduire la résilience de l’écosystème définie comme la capacité d’un écosystème à absorber les changements et à résister aux perturbations.

• L’eutrophisation des écosystèmes côtiers est un phénomène global, déséquilibrant les écosystèmes aquatiques impactant les réseaux trophiques, la qualité de l’eau et les cycles biogéochimiques .

• L’élaboration d’une liste des espèces caractéristiques de ces milieux.
• La détermination des besoins écologiques et de la valeur indicatrice de chaque espèce par rapport à l’eutrophisation, la salinité et la lumière.
• L’identification des conditions de référence des lagunes oligo-et méso-halines.
• L’établissement d’une métrique pour l’indicateur macrophytes pour l’évaluation de l’état écologique des lagunes oligo- et meso-halines .
• Il n'existe pas de taille référentielle prédéfinie qui peut servir de repère pour définir un écosystème (micro, méso, macro écosystème).
• Difficulté à percevoir et à expliquer la dimension d'Équilibre dynamique.
• Le concept d’écosystème devient de plus en plus métaphorique pour désigner un ensemble d'entités qui interagissent dans un environnement. Ce qui a tendance à le rendre polysémique et à souvent le considérer comme une notion), il est donc important de recentrer son utilisation sur sa signification scientifique (dimension écologique) afin de lui donner un statu de concept. Néanmoins sont utilisation par beaucoup de champs disciplinaires nécessite pour chacune d'elles une clarification disciplinaire (En économie, un écosystème est constitué d'un regroupement d'entreprises d'une filière et de leurs parties prenantes (clients, employés, fournisseurs, sous-traitants, pouvoirs publics...), qui ont en commun un projet de développement dans le temps, encadré par des engagements pris les uns envers les autres. Dans un écosystème d'entreprises, chacun contribue à la création de valeur qui bénéficie à toutes les entreprises, à la différence d'un cluster. Avec l'expansion des réseaux numériques, on parle aussi de l'écosystème du web.
• Le concept édaphique en écologie et en pédologie Édaphique écologie - Édaphique pédologie:

   -En écologie, on qualifie d'édaphique ce qui a trait à un facteur écologique lié au sol (pH, humidité, etc.)  
   - En pédologie, le qualificatif "édaphique" désigne ce qui se rapporte au sol.

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Aides et astuces

• Choix du milieu à visité
• Travaille sur terrain
• Matériel manque
• Etre dans la même longueur d’onde avec le niveau intellectuel de l’élève
• Difficile de faire sortie
• Rareté /absence des site significatifs proche des établissements
• Financement réduit
• Manque de moyen de transport
• Manque de personnels pour organiser les sorties.

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Education: Autres liens, sites ou portails

• https://hydrobio-dce.inrae.fr/wp-content/uploads/2016/03/06_Haury_Muller.
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Bibliographie

Pour citer cette page: (macrophytes)

ABROUGUI, M & al, 2021. Les macrophytes. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/Les_macrophytes>, consulté le 18, mai, 2024

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• PELTRE M.C., LEGLIZE L., SALLERON J.L.,1993. Végétation fixée et phosphore en petit coursd’eau. Conséquences d’une réduction des apports de phosphore. Bull. fr. pêche piscic.,331 : 357-371.
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