Cours 6 - Indices de qualité de l'eau et producteurs secondaires Flashcards
(84 cards)
1
Q
Quelles sont les deux méthodologie pour quantifier la qualité de l’eau ?
A
- IQBP = indice de qualité bactériologique et physicochimique
- IQE = Indice de qualité de l’eau
2
Q
Quelles sont les paramètres utilisés par l’IQBP ?
A
- Phosphore
- Coliformes fécaux
- Matières en suspension
- Azote ammoniacal (NH4+)
- Nitrites/nitrates
- Chlorophylle alpha
3
Q
Quelles sont les paramètres utilisés par l’IQE ?
A
Au Québec :
- Phosphore
- Turbidité
- Azote ammoniacal (NH4+)
- Nitrites/nitrates
- pH
- Chlorophylle alpha
4
Q
Quelle est la méthodologie de l’IQBP ?
A
- Période estivale (mai à octobre)
- Courbe de référence pour chaque paramètre
- À l’aide de la courbe, on détermine la valeur de l’indice pour chaque paramètre (de 0 à 100) à partir d’une valeur obtenue
5
Q
Suite à l’obtention de la sous-indice de chaque paramètre, comment détermine-t-on la valeur de l’IQBP ?
A
- Prend l’indice le plus faible parmis tous les paramètres -> valeur de l’IQBP
- IQBP varie donc aussi entre 0 et 100
6
Q
Qu’est-ce qui cause les petites variations entre les années de la qualité de l’eau des cours d’eau selon l’IQBP ?
A
Malgré l’amélioration marquée de certains paramètres selon les années, vu que l’IQBP correspond à la pire valeur de sous-indices de toutes les paramètres, la qualité de l’eau ne varie pas beaucoup.
7
Q
Quelle est la méthodologie de l’IQE (fédéral) ?
A
- 3 indices à calculer
- Faut définir période de l’étude, les variables à mesurer et objectifs correspondants à priori
- Objectifs = normes minimales à respecter
- Minimum de 4 variables mesurées (phosphore, nitrates, turbidité, pH, etc.) au moins 4 fois
8
Q
Quelles sont les 3 indices à calculer de l’IQE ?
A
- Étendue
- Fréquence
- Amplitude
9
Q
Comment calcule-t-on l’étendue de l’IQE ?
A
- = [Nombre variables non-conformes / nombres de variables] * 100 (%)
- Variable non-conforme = au moins une mesure ne respecte pas objectif
10
Q
Qu’est-ce que l’étendue de l’IQE ?
A
- Degré de non-respect des recommandations pour la qualité des eaux pendant la période étudiée
11
Q
Qu’est-ce que la fréquence de l’IQE ?
A
- Représente le pourcentage de résultats analytiques non conformes aux objectifs
12
Q
Comment calcule-t-on
A
- = [Nombre de résultat non-conformes / Nombre total de résultats] * 100 (%)
- Ex. : 5 variables * 10 mesures = 50 mesures, si 8 non valides, fréquence = 8/50 * 100 = 16%
13
Q
Qu’est-ce que l’amplitude de l’IQE ?
A
- Représente l’écart entre les résultats analytiques non conformes et les objectifs auxquels ils se rapportent
14
Q
Comment se calcule l’amplitude de l’IQE ?
A
-
Coefficient d’écart (pour chaque résultat i non conforme par rapport à l’objectif d’une variable j) : = (résultat non conforme i / objectif j) -1
*** Si mesure doit-être au-dessus de l’objectif pour être conforme on inverse la division - Somme normalisée des coefficients d’écart (sncé) : = somme(coefficients d’écart) / nbr. total de résultats
-
Calcul de l’amplitude avec une fonction qui ramène tous les résultats sur une échelle de 0 à 100 :
Amplitude = (sncé / 0,01*sncé + 0,01)
15
Q
Comment calcul-t-on l’IQE ?
A
- Obtenue en combinant les 3 facteurs avec la formule suivante : IQE = 100 - (sqrt(étendue^2 + fréquence^2 + amplitude^2) / 1,732)
- Valeurs sont classées entre 0 et 100 :
Excellente : 95 à 100
Bonne : 80 à 94
Moyenne : 65 à 79
Médiocre : 45 à 64
Mauvaise : 0 à 44
16
Q
Quelles sont les différences entre l’IQBP ET l’IQE ?
A
- IQBP est plus sévère dans 48% des cas et semblable dans 52% des cas
- IQBP est déclassant (retient le pire facteur seulement) et tient compte des bactéries, ce qui explique ces résultats
- IQE considère l’amplitude moyenne des déviations et leur fréquence (dans le temps et par rapport au total des mesures)
17
Q
Quels sont les différents producteurs secondaires ?
A
- Zooplancton
- Invertébrés benthiques
- Poissons
18
Q
Qu’est-ce que le zooplancton ?
A
- Zooplancton aquatique (“plancton animal”) inclut tout ce qui se trouve entre les protozoaires flagellés de < 2 um jusqu’aux crustacés de quelques cm.
19
Q
Quels sont les différentes classes de zooplancton ?
A
- Macro-zooplancton : surtout crustacés (>200 um)
- Micro-zooplancton (< 200um) : rotifères, larves de copépodes, protozoaires
20
Q
Qu’est-ce que le méroplancton ?
A
- Organismes d’espèces benthiques ou nectoniques qui ne passent qu’une partie de leur existence[1], habituellement le stade larvaire, dans le plancton
21
Q
Qu’est-ce qui constitue les protozoaires ?
A
- Pas un clade monophylétique
- Zooflagellés
- Ciliés
- Amibes
22
Q
Quelles sont les différentes caractéristiques des zooflagellés ?
A
- Contrairement au flagellés photosynthétiques (dinoflagellés, etc.) sont strictement hétérotrophes
- Nanoflagellés sont les principaux consommateurs de bactéries pélagiques
- Plusieurs sont parasites pendant une partie de leur cycle vital, et certains responsables de maladies graves chez les hommes
23
Q
Quel est le cycle vital des zooflagéllés (exemple du trypanosome) ?
A
- Se multiplient par scissiparité dans différents fluides biologiques, sang, lymphes, LCR
- Ingestion par une mouche lorsqu’elle ingère du sang de l’humain
- Se multiplient par scissiparité dans l’intestin
- Quittent l’intestin -> glandes salivaires
- Injection dans le sang lorsque la mouche prend un repas de sang
24
Q
Qu’est-ce que les choanoflagellés ?
A
- zooflagellés
- Ancêtres des animaux
- Pélagiques ou associés au périphyton
- Reproduction sexuée et asexuée
- Solitaire (polype et sessile) et colonial)
25
Quelles sont les différentes caractéristiques de amibes ?
- Déplacent avec des **pseudopodes**
- Certaines espèces responsables de **méningite** chez les baigneurs
26
Quelles sont les différentes caractéristiques des ciliés ?
- Micro-déplacement par des cils
- Capacité de **transfert** **horizontal** **de** **gène** = organisme intègre du matériel génétique provenant d'un autre organisme sans en être le descendant
- Pas de reproduction sexuée, mais **conjugaison**
27
Comment se fait la reproduction chez les ciliés (paramécie) ?
1 - Deux cellules compatibles fusionnent
2 - Meiose -> trois des micro-noyaux se décomposent et le dernier se divise par mitose (deux noyaux)
3 - Cellules s'échange le dernier micro-noyau
4 - Cellules se séparent
5 - Deux micro-noyaux se fusionnent
6 - Trois mitoses (8 noyaux)
7 - 4 des 8 noyaux deviennent des macro noyaux
8 - 2 rondes de fission binaire = 4 cellules filles
28
Comment est-ce que les protozoaires sont principalement distribués ?
- Plusieurs sont des **épibiontes** = fixés sur d'autres organismes, comme phytoplancton, crustacés, benthiques, etc.)
29
Comment varie l'abondance des protozoaires dans les lacs au fil de l'année ?
- Abondance des nanoflagellés **dominée** par **plus** **petites** **espèces** (contribuent peu à la biomasse totale)
- **Biomasse** plus **grande** entre avril et juin (**quand** **grosses** **espèces** plus **abondantes**)
30
Qu'est-ce que les rotifères ?
- Embranchement de petits organismes planctoniques
- Animaux invertébrés à “corps mou” les plus abondants du plancton
31
Comment peut-on qualifier le cycle de vie des rotifères ?
- Temps de génération très court (multivoltins): deviennent très
abondant rapidement même dans les milieux lotiques
32
Quelle est le rôle de la couronne de cils sur la tête des rotifères
- Tourne pour faire
entrer l’eau (captent et broient ensuite les particules de nourriture capturées– avec le mastax)
- Nom vient de cette couronne
33
Comment se reproduisent les rotifères ?
- Peuvent se reproduire sexuellement
- Surtout quand conditions se
dégradent: zygote produit (oeuf) est résistant et peut survivre à la
sécheresse (léthargie = fonctions de vie semble en pause). Peuvent survivre des décennies à la
dessication (**rotifères** **Bdelloïdes**)
34
Qu'est-ce que le multivoltinisme ?
Caractère d'une espèce qui se reproduit plusieurs fois par an
35
Pourquoi est-ce que le multivoltinisme est-il possible chez les rotifères ?
- Les oeufs produits par parthénogénèse (non fertilisés mais diploïdes) produisent seulement des femelles qui à leur tour peuvent produire des femelles encore
36
Pourquoi est-il possible pour les rotifères de ne pas avoir de mâles (**rotifères** **Bdelloïdes**) ?
- Peuvent faire du horizontal de gènes (THG)
- Le THG entre individus permet d'éviter l'accumulation de mutation délérères et l'extinction de ces lignées
37
Quelles sont les différentes caractéristiques des rotifères par comparaison aux crustacés planctoniques ?
- Beaucoup plus petits et se développent bcp plus rapidement
38
Qu'est-ce que le phénomène de cyclomorphose chez le rotifères ?
- Plasticité phénotypique (exprimer une à plusieurs caractéristiques = gènes exprimés différemment selon l'environnement)
- Présence d"épines" en présence de prédation
39
Qu'est-ce que les crustacés ?
- Zooplancton de grande taille (0,5-3mm)
40
Quels sont les deux groupes principaux et copépodes ?
- Cladocères
- Copépodes
41
Comment varie la densité de crustacés selon le niveau trophique d'un lac ?
- Lac oligotrophe : < 1 ind./L
- Lac eutrophe : 500+ ind./L
42
Quelle est la différence entre adaptation et plasticité ?
- Plasticité : même génotype, mais l'expression des gènes change à cause de l'effet de l'environnement (différent phénotype)
- Adaptation : différents génotypes entre générations (différents phénotypes), car les génotypes favorisés survivent mieux)
43
Quels sont les impacts de la prédation sur le zooplancton ?
- Contrairement aux autotrophes, régulés surtout par des mécanismes "bottom-up", les communautés de zooplancton sont surtout régulées par des processus "top-down" (prédation surtout)
44
Quelles sont les différences entre les mécanismes de régulation bottom-up vs top-bottom ?
- Bottom-up : Facteurs influençant la production primaire et la disponibilité des ressources au niveau de la base de la chaîne trophique sont les principaux moteurs de la dynamique des populations
- Top-down : les prédateurs ou les consommateurs supérieurs contrôlent la structure des communautés et les dynamiques des populations
45
Quelles sont les influences de la présence de poissons planctonophages sur le zooplancton ?
- Influence l'abondance des proies (cascade trophique)
- Influence leur morphologie
46
Qu'est-ce que le cladocère épineux ?
- Espèce exotique envahissante
- Prédateur vorace du zooplancton
47
Comment est-ce que le cladocère épineux peut-il menacer les les communautés de poissons du lac ?
Réduit les populations de zooplanctons qui servent de nourriture pour les poissons planctonophages -> réduction des communautés de poissons
48
Comment est-ce que le cladocères épineux peut-il contribuer à l'eutrophisation du lac ?
Réduit les populations de zooplanctons qui se nourrissaient de phytoplanctons -> plus de phytoplanctons -> plus de productions primaires -> eutrophisation
49
Qu'est-ce que la notion de cascade trophique ?
- Modification d'un niveau trophique a des répercussions contraires directes sur les niveaux adjacents (inférieur et supérieur)
50
Quelles sont les différents effets des mécanismes de régulation bottom-up vs top-bottom sur les niveaux trophiques ?
- Bottom-up : répercussions plus uniforme ( - nutriments = - phytoplancton = - zooplanctons = - poissons zooplanctonophage = - piscivore)
- Top-down : répercussions un peu dans tous les sens ( - piscivore = + planctonophage = - zooplancton = + phytoplancton = - nutriments)
51
Quel effet le retrait de 75% de la biomasse de poissons planctonophages aurait-il sur l'eau d'un lac peu profond et eutrophe ?
- - planctonophage = + zooplancton = - phytoplancton = diminution de la productivité primaire (mais toujours présence de nutriments)
- top-down, car même si présence de nutriments, la productivité est régulé par la présence de prédateurs au sommet de la chaine
52
Quelles sont les différents paramètres qui permettent de caractériser les communautés ?
- Richesse
- Diversité
- Équitabilité
53
Qu'est-ce que 'indice de Shannon- Wiener (H) ?
- Indice de l'incertitude quant à l'identité du prochain spécimen tiré
- Seulement une espèce H=0, car on sait l'identité du prochain spécimen
H = - Somme de i à S (probi ln (probi)) où S est le nombre d'espèces total dans l'échantillon
54
Comment varie l'indice de diversité (H) en fonction du nombre d'espèce dans une communauté ?
- Valeur maximale est log(S) où S est le nombre d'espèce dans l'échantillon
- Plus il y a d'espèces et plus elles sont réparties également, plus H augmente (on peut prédire plus difficilement l'identité du prochain spécimen)
55
Qu'est-ce que l'indice d'équitabilité de Pielou (J) ?
- La diversité observée sur la diversité potentielle maximale
J = H/Hmax = H/ln(S)
56
Quelles sont les différences entre la diversité alpha et beta ?
- La diversité alpha est la diversité intra-site
- La diversité beta est la diversité inter-sites
57
Comment calcule-t-on la diversité Beta ?
- B = Htotal / Hmoyen
- Htotal est H si on considère tous nos sites comme un seul site
- Hmoyen est la moyenne du H de chaque site
58
Quand est-ce que la diversité beta est-elle élevée ?
- La diversité alpha est basse (chaque site possède une petite diversité d'espèces) = diversité moyenne basse
- Mais la diversité de chaque site est très différente (chaque site possède un composition très différente d'espèces)
59
Quand est-ce que la diversité beta est basse ?
- La diversité alpha est haute (chaque site possède une grande diversité d'espèces) = diversité moyenne haute
- Mais la diversité de chaque site est très similaire (chaque site possède un composition très différente d'espèces)
60
Est-ce que la diversité taxonomique est le seul aspect important lorsqu'on parle de diversité ?
- Non, les traits fonctionnels des espèces peuvent être considérés pour parler de diversité (diversité fonctionnelle)
61
De quelle manière varie la diversité fonctionnelle avec l'hyper-eutrophisation ?
Diminue
62
Quel est le type de régime typique des communautés aquatiques ?
Typiquement généralistes
63
Qu'est-ce que la migration verticales du zooplanctons ?
- Déplacement en profondeur du zooplancton en fonction de l'heure de la journée
- En début de journée, en surface
- Début de photo-période = se répartissent plus en profondeur
- Plus la journée avance = fin photo-période = retourne à la surface
64
Qu'est-ce qui explique que le planctons s'adonne aux migrations verticales ?
C'est pour éviter la prédation des poissons planctonivores (prédateurs ont besoin de lumière = se trouvent à la surface pendant la journée)
65
Comment est-ce que la reproduction du zooplanctons est adaptée en fonction du phytoplancton ?
- Adaptée pour maximiser l'utilisation des pics de phytoplanctons
66
Quand dans la saison est-ce que les pics de reproduction du zooplancton ont lieux ?
- Petit zooplancton = pic plus tôt (diatomées)
- Gros zooplancton = pic un peu plus tard (diatomées et algues vertes)
67
De quoi est composé le benthos ?
Larves d'insectes, vers, crustacés, mollusques, etc.
68
Quels sont les rôles du benthos ?
- Rôle de recyclage
- Filtration
-Homogénéisation des sédiments
69
De quoi dépend la productivité du benthos ?
- Dépend des changements saisonniers des producteurs primaires
- Exemple : quand les Diatomées coulent au fond = fournit + nourriture dans la zone profonde pour le benthos
70
Où est-ce que l'abondance et la diversité du benthos est plus élevée ?
- En zone littorale, car O2, abris et nourriture abondante
71
Pourquoi est-ce que la diversité du benthos est moindre dans la zone profonde (sous la thermocline) ?
- Les conditions sont plus homogènes
72
Que permet l'étude du benthos ?
- Évaluer la qualité de l'eau
73
Pourquoi est-ce que l'étude du benthos permet d'évaluer la qualité de l'eau ?
- Pour un milieu donné (ensemble de facteurs écologiques biotiques et abiotiques) -> biocénose particulière (ensemble des espèces qui peuvent s'y trouver)
- Alors en étudiant la composition en espèces du benthos = déterminer facteurs écologiques
74
Quelle est l'impact d'une source polluante sur la communauté benthique ?
- En eau claire et douce = phryganes (larves de trichoptères) et éphémères
- En eau trouble et pollué = espèces plus généralistes (culex, eristalis, tubifex)
75
Qu'est-ce que les organismes indicateurs ?
- Ceux sensibles aux altérations du milieu
- Présence/absence des taxons indicateurs révèlent qualité du milieu
76
Quelles sont les différents taxons indicateurs ?
- Plécoptères
- Éphéméroptères
- Trichoptères
77
Comment peut-on caractériser la période de survie du taxon Ephemeroptera ?
- Adultes survivent souvent un seul jour (période de reproduction)
- Comme les ailes ne se replient pas = vulnérables (mais c'est pas grave considérant période de vie adulte)
78
Quelles sont les caractéristiques des larves du taxon Ephemeroptera (habitat et alimentation) ?
- Aquatiques
- Larves détritivores ou phytophages ou carnivores
79
Comment se fait la reproduction du taxon Ephemeroptera ?
- Mâles ailés forment de grands essaims où les femelles sont attirées
- Accouplement en vol dans l'essaim
- Oeufs pondus l'eau (par milliers), la femelle meurt après l'oviposition
80
Quel est l'habitat du taxon Plecoptera ?
- Retrouvées près des cours d'eau où ils vivent à l'état larvaire
- Aiment les eaux froides bien oxygénées (espèces bioindicatrices)
81
Quelle est la caractéristique typique du taxon Trichoptera (phryganes) ?
- Larve aquatique fabrique un fourreau avec du gravier ou divers débris assemblés avec de la soie (glandes à soie sur la tête)
82
Qu'est-ce que démontrent les fourreaux faites par les larves des trichoptères ?
- Ces abris sont caractéristiques pour chaque famille
- Démontrent une séparation des niches écologiques utilisées par les larves de différentes familles
83
Comment se fait le calcul d'un Indice Biologique Global Normalisé (IBGN) en général ?
- Échantillonnage selon un protocole standard
- Identification de tous les individus capturés selon les taxons
- Application dans le tableau de l'IBGN
84
Quels sont les étapes du calcul de l'IBGN une fois l'échantillonnage effectuée ?
- Tableau avec les GI (groupes indicateurs) comme lignes et le nb de classes de variétés taxonomique comme colonnes (incluant les non-indicateurs)
1 - Trouve groupe référence (premier GI en partant du haut, dont on a au moins 3 individus)
2 - Détermine nombre de taxons total
3 - Détermine IBGN parmi le GI avec le classe de variété (IBGN = # GI + # classe variété -1)
