L' acidification anthropique des eaux de surface : effets sur les communautés de macro invertébrés benthiques : autoécologie et réponses d'espèces caractéristiques des ruisseaux de tête de bassin des Vosges
Résumé
Despite the recent reduction of SO2 and NOx emissions, anthropogenic acidification of freshwater ecosystems remains a major ecological problem in several countries. In the Vosges Mountains, it still represents the first cause of headwater stream perturbation. Many researches have focused on the effects of acidification on the composition and structure of macroinvertebrate communities. In this way, it has been shown that the biodiversity (richness) of most invertebrate taxonomic groups has been severely impoverished in acidified ecosystems. To explain the modification of invertebrate assemblages, different types of response (not exclusive) have been proposed. 1) direct lethal and sublethal effects of acidification (i.e. high [H+] and [Al] and low [Ca]) leading to the disruption of important physiological functions (e.g. ion-regulation, respiration), 2) indirect effects through changes in the quality and quantity of aquatic food resources. 3) indirect effects resulting from change in biotic interactions such as competition and/or predation. If the first hypothesis has been well studied, indirect effects and their consequences on ecosystem functioning have received little interest. In fact, studies performed on the field and using high level of taxon determination as well as autoecological aspects which are essential to understand these processes remain scarce. Our study accounts for more complex responses of macro invertebrates to acidification than previously reported. In particular, it reveals that some given taxa could be acid-benefiting . In this way, it confirms the major importance of indirect effects such as competition and predation leading to the modification of macro-invertebrate assemblages in acidic ecosystems. Moreover, it provides important informations on several autoecological traits, especially concerning their life history and feeding habits in pristine and acidified ecosystems. Our study emphasizes the crucial need of such fundamental aspects in understanding ecological processes, in particular when assessing the effects of freshwater acidification, and in the future the possible recovery of running water ecosystems from acidification.
Malgré les récentes réductions des émissions des SO2 et des NOx dans l'atmosphère, l'acidification anthropique des écosystèmes d'eau douce est encore considérée comme un problème écologique majeur dans de nombreux pays de l'hémisphère Nord. Dans le massif des Vosges en tout cas, elle constitue la première cause de dégradation des écosystèmes aquatiques de tête de bassin. L'une de ses conséquences les plus marquantes réside dans l'érosion très importante de la biodiversité animale. Dans cette voie, de nombreuses études se sont focalisées sur les effets délétères de l'acidification notamment sur le compartiment des poissons et de la macrofaune benthique. Afin d'expliquer la modification des communautés de macro invertébrés, trois hypothèses ont été avancées. 1) un effet léthal ou subléthal direct de la toxicité des eaux acides ([H+], [Al] élevées). 2) un effet indirect à travers le changement des ressources nutritives 3) un effet indirect provenant de la modification des phénomènes de compétition et de prédation. Si la première hypothèse a été très bien documentée, en revanche, les effets indirects et les répercussions sur le fonctionnement de l'écosystème ont été bien moins appréhendés. Dans ce sens, les études in situ à un niveau de détermination élevée ainsi que l'autoécologie des espèces, indispensables à la compréhension de ces processus, sont demeurées rares. Ce travail montre que les réponses des macro invertébrés à l'acidification est plus complexe que préalablement évoquée. Il met en évidence notamment l'existence de taxons " acido-bénéficiaires " qui confirme en autre l'importance des effets indirects de compétition et de prédation dans la modification des communautés en milieu acidifié. En outre, ce travail apporte des connaissances fondamentales sur l'autoécologie des espèces par la détermination de leur cycle de vie et de leur r©ole dans l'organisation trophique de l'écosystème acide et non acide. Il souligne alors leur nécessité dans la compréhension des processus écologiques, en général, et particulièrement dans le cadre de l'acidification, de leur rôle déterminant dans les processus de recolonisation des écosystèmes auxquels on peut s'attendre si la réhabilitation des milieux s'effectue.
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