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Que nous révèle une larve de mouche sur la qualité de l'eau?
Il y a des ruisseaux de montagne cristallins et des rivières troubles: la qualité des cours d'eau peut varier considérablement, aussi bien de l'un à l'autre qu'entre portions d’une même rivière. Pour juger de la qualité de l'eau, on ne s'en remet pas seulement à son aspect, mais on étudie de façon bien ciblée certains animaux et plantes aquatiques. On les appelle des bioindicateurs.
Plusieurs facteurs sont analysés pour évaluer la qualité de l'eau. Les teneurs en substances nutritives et en oxygène sont essentielles, mais le matériel du lit du cours d'eau (le type de sédiments) influence aussi la qualité de l'eau. Le limon donne souvent des eaux troubles, sur un lit de cailloux par contre l'eau est claire.
Les animaux et les plantes qui se trouvent dans ou au bord de l'eau sont importants aussi: ils peuvent contribuer à l'auto-nettoyage de l'eau ou au contraire en accentuer la pollution. Des facteurs humains influencent aussi la qualité de l'eau, comme les eaux usées, les engrais utilisés en agriculture ou l'eau de refroidissement des centrales électriques.
La qualité de l'eau peut être mesurée et comparée de diverses façons. La couleur et l'odeur donnent un premier indice sur la pollution: une eau propre est claire et inodore, alors qu'une eau jaunâtre, verdâtre ou nauséabonde indique une pollution. L'analyse chimique de l'eau est plus précise. On mesure par exemple la concentration en composés azotés ou phosphatés, qui sont utilisés en agriculture. Les résultats sont très précis mais ne donnent qu'une indication de l'état de l'eau à un moment donné. Cette analyse ne permet pas de recenser de fortes pollutions plus anciennes (p. ex. par du lisier).
Eau propre = beaucoup d'espèces différentes
On parle de bonne qualité de l'eau quand beaucoup d'espèces différentes peuvent se développer dans un ruisseau ou une rivière, donc quand la biodiversité est élevée. Le système est en équilibre, les polluants sont rapidement éliminés et aucune espèce ne se multiplie exagérément en supplantant les autres.
En règle générale : on trouve plus d'espèces différentes dans des eaux claires, riches en oxygène, que dans des eaux polluées. Mais les individus de chaque espèce sont peu nombreux.
Bio-indication: qu'est-ce qui vit ici?
On peut en déduire la méthode la plus complète de détermination de la qualité de l'eau, mais aussi la plus complexe: la bio-indication. On utilise le fait que certaines plantes et certains animaux ne sont présents que dans certaines conditions, p. ex. une teneur en oxygène de l'eau suffisante. Dans les eaux fortement polluées, on rencontre d'autres espèces que dans les eaux propres. Tous les animaux ne sont pas présents à tous les endroits d'un même ruisseau, alors qu’ils pourraient théoriquement y accéder. De ce fait, certaines espèces aquatiques servent de bioindicateurs de la qualité de l'eau. Pour les eaux courantes, ce sont surtout diverses espèces d'insectes qui indiquent la qualité de l'eau, pour les eaux stagnantes des plantes aquatiques.
Des changements des conditions environnementales causent aussi des changements au sein de la faune. La qualité biologique de l'eau dépend naturellement de la végétation, de la vitesse du courant et de la teneur en oxygène le long d'un ruisseau ou d'une rivière.
Rendre comparable les évaluations de la qualité de l’eau
Mais comment mesurer et évaluer un écosystème comprenant des douzaines ou des centaines d'espèces animales ou végétales, qui vivent pour la plupart sous l'eau? Il faut tout d'abord chausser ses bottes en caoutchouc, entrer dans le ruisseau, retourner des pierres selon un protocole donné et tamiser les petits animaux du sable. Des observations de longue durée ont montré que des animaux particuliers sont caractéristiques d'un certain degré de pollution et ne survivent pas à une pollution plus forte.
Ces espèces indicatrices, ou bioindicateurs, sont répertoriées dans le système des saprobies et peuvent être identifiées à l'aide de photos. Selon le nombre et la composition des espèces trouvées dans une portion de cours d'eau, on détermine un indice de saprobité, qui correspond à une classe de qualité de l'eau (voir l’encadré).
En analysant régulièrement le ruisseau ou la rivière et en calculant à chaque fois l’indice de saprobité, on peut constater si la qualité de l'eau reste la même, se dégrade ou s'améliore au cours du temps.
Le système des saprobies
Les quatre niveaux (I-IV) de qualité de l'eau du système des saprobies sont complétés par trois niveaux intermédiaires. Chaque cours d'eau peut donc être classé dans l'un des sept niveaux.
Pour les eaux de classe I (eaux propres non polluées), une des espèces indicatives est entre autres la larve de plécoptère, pour la classe II (eaux moyennement polluées) les vers planaires, pour la classe III (eaux fortement polluées) les gammares et pour la classe IV (eaux excessivement polluées) les larves de simulie. Certaines espèces animales sont réparties dans les classes de qualité en fonction de leur taille: ainsi les larves d'éphémère de 8 à 15 mm sont présentes surtout dans les eaux de classe I, celles de 15 à 23 mm dans les eaux de classe III.
Outre les espèces présentes, trois facteurs jouent un rôle important dans la détermination de l'indice de saprobité:
la fréquence de l'espèce,
la valeur de saprobité, qui désigne la qualité de l'eau dans laquelle l'espèce est normalement présente,
le facteur de pondération, qui indique l'intensité de la réaction de l'animal à un changement de la qualité de l'eau.
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