Métriques fonctionnelles en écologie - indicateurs basés sur les caractéristiques biologiques des organismes, dans ce cas, invertébrés aquatiques - pourraient aider les chercheurs à détecter les impacts d'origine humaine dans les rivières temporaires, selon une nouvelle étude réalisée par des experts du Research Group Freshwater Ecology, Hydrologie et gestion (FEHM) du Département de biologie évolutive, Écologie et sciences de l'environnement de la Faculté de biologie de l'Université de Barcelone et de l'Institut de recherche sur la biodiversité (IRBio).

L'étude compte également sur d'autres experts participants de l'Institut d'évaluation environnementale et de recherche sur l'eau (IDAEA-CSIC), l'Université des îles Baléares et l'Université de Parme (Italie).

La nouvelle étude, Publié dans Journal d'écologie appliquée , présente une série de métriques fonctionnelles pouvant contribuer à l'amélioration de l'évaluation et de la gestion des cours d'eau temporaires. Certains d'entre eux peuvent même être appliqués quelle que soit l'intermittence du débit d'eau. De plus, ces métriques fonctionnelles semblent être plus précises dans la détection de la dégradation environnementale de l'écosystème par rapport à celles utilisées jusqu'à présent, qui sera de plus en plus important dans le contexte du changement climatique.

Amélioration de la gestion et de la protection des cours d'eau temporaires

Environ 50% du réseau d'eau dans le monde est constitué de rivières temporaires ou intermittentes, C'est, rivières à débit de surface variable qui évolue dans l'espace et dans le temps créant trois phases aquatiques :écoulement, phase aquatique piscine déconnectée, et phase complètement sèche. Cela peut se produire dans les têtes de rivière, dans les parties basses, et sur toute la rivière. Par conséquent, les communautés biologiques de ces rivières changent également au cours des phases aquatiques, trouver différents groupes d'organismes qui s'adaptent aux conditions environnementales qu'ils trouvent.

La variabilité du débit de ce type de rivière rend difficile pour les chercheurs un diagnostic précis conformément aux objectifs de la directive-cadre sur l'eau de l'UE (DCE), car les outils de valorisation existants ne sont pas adaptés à ce cas. Dans les zones de climat méditerranéen, de nombreux cours d'eau peuvent être temporaires, mais nous pouvons également en trouver avec une activité humaine ou un impact anthropique, comme l'extraction d'eau à des fins agricoles, altérations hydrologiques, impacts géomorphologiques, polluants, les espèces envahissantes, etc. En dehors de ce contexte, nous devons ajouter les effets du changement climatique, qui montrent une augmentation significative de ces cours d'eau dans certaines régions du monde.

Cependant, les outils d'évaluation pour déterminer l'état écologique par des indicateurs biologiques ont été conçus, principalement, "à appliquer aux cours d'eau permanents et saisonniers, et cela signifie qu'ils ne peuvent pas toujours être appliqués aux rivières temporaires, " note la chercheuse Maria Soria, premier auteur de l'article et membre du groupe de recherche IRBio et FEHM, qui mène sa thèse de doctorat sous la direction des maîtres de conférences Núria Bonada (UB) et Núria Cid (INRAE, La France).

Cette étude s'inscrit dans le cadre du projet européen LIFE+ TRivers, lancé par un consortium formé par le Groupe de Recherche FEHM de la Faculté de Biologie de l'Université de Barcelone, l'Institut de l'Evaluation Environnementale et de l'Eau (IDAEA-CSIC), l'Agence Catalane de l'Eau (ACA) et la Confédération Hydrographique du Júcar (CHX). Son objectif est d'étudier l'hydrologie et l'écologie des cours d'eau temporaires, et créer de nouveaux outils pour améliorer sa gestion et sa prise de décision dans le domaine de la gestion de la directive-cadre sur l'eau.

Rivières temporaires :au-delà des métriques traditionnelles

Dans le cadre de l'étude, les experts ont évalué la capacité d'un ensemble de métriques de biosurveillance à détecter les impacts anthropiques à la fois dans les rivières pérennes et temporaires. Dans le plan expérimental, les chercheurs ont mené des analyses qui comprenaient les deux phases aquatiques :les phases d'écoulement et de déconnexion de l'eau de la piscine. En particulier, l'équipe a analysé la réponse de plusieurs métriques basées sur les macroinvertébrés aquatiques sur le gradient d'intermittence naturelle du débit et les impacts anthropiques.

L'objectif final de l'étude était de découvrir l'effet combiné des deux perturbations -naturelles du fait de la temporalité et anthropiques aussi- dans deux ensembles de métriques :celles actuellement utilisées par la biosurveillance de l'eau et qui sont basées sur la richesse taxonomique et indices biologiques (IBMWP, IMMiT et IASPT), et des métriques fonctionnelles, qui utilisent comme référence les traits biologiques des macroinvertébrés.

D'après les conclusions, lorsque les métriques traditionnelles sont appliquées, l'intermittence naturelle de l'écoulement de l'eau peut perturber le processus d'évaluation de la qualité biologique des cours d'eau. Par conséquent, il est nécessaire de recalibrer ces métriques si l'on souhaite détecter des impacts anthropiques dans les cours d'eau temporaires. Comme une exception, L'IBMWP -utilisé lorsque l'eau coule- semble être efficace pour détecter les impacts anthropiques dans les cours d'eau pérennes et temporaires. "Toutefois, il existe des études qui ont observé comment cet indice pourrait différer entre les années sèches et humides, C'est, l'espace et la variabilité hydrologique temporaire des rivières temporaires pourraient fournir des résultats non fiables, surtout dans les climats saisonniers moins prévisibles, " notent les auteurs de l'étude.

Comme indiqué dans l'étude, les métriques fonctionnelles peuvent détecter les impacts anthropiques dans les rivières permanentes et temporaires lorsque l'eau coule et, en outre, certains d'entre eux peuvent être appliqués lorsque la rivière a des piscines déconnectées. En particulier, l'une des métriques fonctionnelles ayant le potentiel le plus élevé est la redondance fonctionnelle - ce serait le nombre de taxons qui contribuent de manière similaire à la fonction écosystémique - de la communauté d'invertébrés.

Cette étude, Donc, ouvre de nouvelles perspectives à l'application de métriques fonctionnelles dans les protocoles quotidiens d'échantillonnage des rivières.