1 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Les méthodes.

Présentation au sujet: "1 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Les méthodes."— Transcription de la présentation:

1 1 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Les méthodes d'évaluation de l'état des eaux : situation et perspectives dans le contexte de la DCE Des bioindicateurs pour évaluer l’impact ou la restauration vis-à-vis des pesticides - Invertébrés Action 9 INRA Thonon-Rennes / ONEMA Thierry Caquet, Marc Roucaute, Frédéric Rimet, Agnès Bouchez

2 2 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 - Recherche d’indicateurs d’impact/pesticides. - Utilisables pour décrire l’état à un instant donné mais aussi pour mettre en évidence les évolutions suite à des changements de pratiques  pressions  impacts. - Si possible, ne nécessitant pas d’études de terrain additionnelles  dérivables à partir de données de biosurveillance/échantillons existant. - Métriques ‘traditionnelles’ + Métriques basées sur les traits biologiques et écologiques. Objectifs généraux

3 3 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Pool régional d’espèces Ecosystème Propriétés et fonctionnement Flux de matière et d’énergie (productivité, décomposition, stocks d’éléments) Traits de réponse Communauté locale Environnement Traits d’effet D’après Keddy (1992), Lavorel & Garnier (2002) et Garnier (2009) Contexte théorique

4 4 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Pool régional d’espèces Ecosystème Propriétés et fonctionnement Flux de matière et d’énergie (productivité, décomposition, stocks d’éléments) Traits de réponse Communauté locale Environnement Traits d’effet Pesticide ? ? ? ? Contexte théorique

5 5 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Traits biologiques = variables qui décrivent une caractéristique morphologique, physiologique ou comportementale d’un taxon : − cycle de vie (durée, nombre de générations/an, …) ; − dispersion, formes de résistance  résilience ; − interactions avec le milieu ( type de nourriture, mode d’alimentation, mode de locomotion) ; − anatomiques ou physiologiques ( mode de respiration ). Traits écologiques = variables qui décrivent les affinités d’un taxon pour une caractéristique de l’habitat : − mésologie (substrat, vitesse de courant, température, statut trophique, salinité) ; − distribution spatiale (biogéographique, altitudinale, longitudinale, transversale) ; − sensibilité aux perturbations (valeur saprobiale, polluosensibilité). Contexte théorique

6 6 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Approches mono-traits Diversité fonctionnelle (Ex : FD, Q, FDist, etc.) Matrice traits biologiques et écologiques Indicateurs biocénotiques Ex : SPEcies At Risk Traits biologiques et écologiques Communauté Pesticide Problèmes : choix des traits d’intérêt, disponibilité de données sur les traits et interprétation en cas de stress multiples (voir Statzner & Bêche, 2010. Freshwater Biol., 55, 90-119) Stratégie mise en oeuvre Indices numériques (Ex: diversité, etc.) Abondance, Taxonomie Contextes : mésocosmes lentiques, milieu naturel

7 7 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Matrice de traits (Ph. Usseglio-Polatera) Ex. Entropie quadratique de Rao Calcul d’une matrice de distances entre espèces (Manly)   Pondération des distances entre espèces par leurs abondances relatives : Indices de diversité fonctionnelle

8 8 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Méthode SPEAR (SPEcies At Risk ; M. Liess- Helmholtz Center Leipzig) = classification des espèces en 2 catégories (At Risk/Not At Risk) selon :  Traits : temps de génération, capacités de migration, présence de stades sensibles à la période d’exposition maximale aux pesticides.  Sensibilité aux pesticides. (où n i est le nombre d'individus appartenant au groupe taxonomique i, S est la richesse taxonomique, et y i est un indice de sensibilité qui vaut 1 si le groupe est considéré comme à risque et 0 s'il est considéré comme non à risque). Méthode SPEAR

9 9 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Etude de terrain Cliquempoix Loëze Général Maraîchage Grandes cultures Maraîchage Polyculture-élevage

10 10 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Etude de terrain Analyses physico-chimiques Analyses biologiques - Descripteurs généraux (Temp., O 2, …) - Nutriments - Micropolluants (LDA26) Pesticides (130) Métaux - Biofilms (4-11/an) - Macro-invertébrés (2/an) 6-7/an Prélèvements selon protocole RCS

11 11 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Résultats – Pression toxique

12 12 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Résultats – Pression toxique

13 13 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Amont Aval CliquempoixLoëze Général Triclopyr, AMPA Mécoprop, sulcotrione, triclopyr Aminotriazole, DEA, atrazine Atrazine, DEA, oxadixyl, boscalid azoxystrobine Atrazine, DEA, oxadixyl, boscalid, bentazone, azoxystrobine 2,4-D, DEA, AMPA diméthénamide, métolachlore DEA, AMPA, linuron azoxystrobine, oxadixyl, métolachlore AMPA, oxadixyl, linuron, métolachlore, azoxystrobine Résultats – Pression toxique

14 14 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 i = substance considérée j = espèce de référence (Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia magna) t = date de mesure Données de référence = Agritox, Footprint PPDB Résultats – Pression toxique Etude indicateur=f(pression)  UT max

15 15 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Résultats – Pression toxique Cliquempoix Loëze

16 16 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 r = -0,49 Résultats – Relation pression toxique/SPEAR Cliquempoix, 2010 Schäffer et al., 2007

17 17 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 r = -0,47 Résultats – Relation pression toxique/SPEAR Cliquempoix, 2010 Schäffer et al., 2007  Pente , mais décalage ; autre facteur (habitat, nutriment) ?

18 18 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 r = -0,52 Résultats – Relation pression toxique/Div. Fonc. Cliquempoix, 2010 Schäffer et al., 2007

19 19 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Bilan - Perspectives - Des avancées mais encore beaucoup de questions : Caractérisation pression (ponctuelle vs. intégrée) Echelle de sensibilité Effets d’autres facteurs du milieu Choix des traits Valeurs de traits  phénotypage haut débit ? - Pistes pour d’autres indices (Div. Fonctionnelle) - Des travaux comparables dans d’autres pays mais rien de (pré)-opérationnel - Aucune intercalibration - Encore très en amont même si des besoins existent (pas nécessairement DCE).

20 20 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Méthodes d’évaluation de la qualité des eaux Paris 19-22 avril 2011 Remerciements ONEMA CEMAGREF, Lyon et Bordeaux Agence de l’Eau Rhin-Meuse Agence de l’Eau RM&C DREAL Ministère en charge de l’Environnement RECORD SILEBAN