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à‰valuation de la chaine trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie. Cas de Gbezoume dans la commune de Ouidah.

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par COMLAN ACHILLE DEDJIHO
UNIVERSITE D?ABOMEY-CALAVI (UAC) - Diplôme d?Etudes Approfondies (DEA) 2014
  

Disponible en mode multipage

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    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

     

    N° d'ordre: 031-2011/FDCA/FAST/UAC

    REPUBLIQUE DU BENIN

    ****

    UNIVERSITE D'ABOMEY-CALAVI (UAC)

     

    i

    ****

    FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES (FAST)

    ****

    FORMATION DOCTORALE CHIMIE ET APPLICATIONS

    ****

    MÉMOIRE

    Pour l'obtention du Diplôme d'Etudes Approfondies (DEA)

    ****

    OPTION : CHIMIE MINERALE

    THEME :

    EVALUATION DE LA CHAINE TROPHIQUE D'UNE AIRE MARINE PROTEGEE EN RELATION AVEC SA PHYSICO-CHIMIE : CAS DE GBEZOUME DANS LA COMMUNE DE OUIDAH

    Présenté et soutenu par :

    Achille Comlan DEDJIHO
    Le 30 Mai 2011

    Maîtres de mémoire

    Prof. Dr. Ir. Emile Didier FIOGBE Maître de conférences (FAST/ UAC) &

    Dr. Daouda MAMA Maître Assistant (FAST/ UAC)

    Jury

    Président : Prof. Dominique SOHOUNHLOUE Membres : Prof. Dr. Ir. Emile Didier FIOGBE Dr. Daouda MAMA

    Dr. Etienne SAGBO

    II

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Dédicace

    Je bénis l'Eternel Dieu qui a inspiré mon père DEDJIHO Gilbert et ma mère AGBOMASSI Christine à m'envoyer à l'école.

    III

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de

    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Remerciements

    Mes remerciements vont tout droit à l'endroit du Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique (MESRS), pour avoir eu confiance en moi en m'accordant la bourse pour mes études du Diplôme d'Etudes Approfondies (DEA).

    Qu'il me soit permis, Professeur Dominique SOHOUNHLOUE, responsable pédagogique de la formation doctorale CHIMIE ET APPLICATIONS de la Faculté des Sciences et Techniques (FAST), de vous exprimer ma profonde gratitude pour m'avoir accepté dans votre école doctorale, pour votre disponibilité et pour vos grands efforts dont vous faites preuve pour la promotion de la chimie au Bénin.

    Il m'est agréable de vous exprimer ma profonde reconnaissance, Prof. Dr. Ir. Emile Didier FIOGBE, Maître de conférences des universités, hydrobiologiste, responsable du laboratoire : Unité de Recherche sur les Zones Humides (URZH)/ FAST/UAC, pour vos compétences avérées, vos qualités scientifiques et humaines que vous m'avez inculquées tout au long de ce travail.

    Qu'il me soit permis, Docteur Daouda MAMA, Maître-assistant des universités, hydrochimiste à la FAST /UAC, de vous exprimer ma profonde gratitude pour votre rigueur scientifique, votre sens de dialogue, vos conseils de chercheur et d'homme de terrain, qui m'ont permis la réalisation de ce mémoire.

    Permettez-moi, Docteur Etienne SAGBO, Directeur du Laboratoire de Chimie Inorganique et de l'Environnement (LACIE), de vous exprimer ma profonde reconnaissance pour votre contribution personnelle et vos conseils de chercheur dans la réalisation de ce mémoire.

    Je dois exprimer ma profonde reconnaissance au Professeur Moussa BOUKARI et au Professeur Abel AFOUDA, pour leur immense contribution à la promotion du Laboratoire d'Hydrologie Appliquée (LHA).

    Que tout le personnel enseignant de la formation doctorale CHIMIE ET APPLICATIONS et tous les enseignants de la FAST acceptent mes sincères remerciements.

    Tous mes remerciements aux honorables membres de jury, pour avoir bien voulu juger ce travail scientifique en vue de son amélioration.

    iv

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de

    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Je n'oublie pas de manière particulière, le Docteur Alphonse da SILVA, enseignant à l'Ecole Nationale d'Administration et de Magistrature pour ses encouragements.

    Qu'il me soit permis, Révérend Père Nestor ZOCLI, curé de la paroisse Saint Pierre-Claver de Houéyogbé, de vous témoigner mes sincères reconnaissances pour vos prières et vos soutiens.

    Permettez-moi, Dr. Youssouf ABOU, Dr. Nicaise YALO, Dr. Abdoulkarim ALASSANE et monsieur Flavien DOVONOU, de vous exprimer ma profonde gratitude pour votre franche collaboration et vos conseils lors de la réalisation de ce mémoire.

    Même s'il m'arrive de ne plus m'en souvenir, cette oeuvre témoignera toujours de vos efforts et sacrifices durant le temps que nous avons passé ensemble. Je voudrais citer messieurs Odilon CHANGOTADE, Dine NOUROU, Clément ADJAHOUINOU, Honoré HOUEMENOU, Nestor HOUNDETE et mademoiselle Prucelle ZOHOU pour tout ce qu'ils m'ont fait.

    Un sentiment de joie s'empare de moi chaque fois que vous me réconfortez et m'encouragez. Je voudrais citer mes frères et soeurs Isaac, Léa, Sandrine, Camille, Rosette DEDJIHO et Diane TEKPO, sans oublier mes camarades d'amphi : Marielle AGBAHOUNGBATA, Wilfried KANGBODE, Arthur CAKPO, Ferdinand GOUDJO, Jacques KINLEHOUME.

    Que Messieurs Waris CHOUTI, Fernand ALOU, Gédéon SAMBIENOU, Lyde TOMETIN, Armel LAÏBI, Sidoine BONOU, Raymond NATO WEZE et Célestin TCHEKESSI soient ici remerciés pour leurs conseils, la documentation et la totale disponibilité dont ils ont fait preuve à mon égard lors de la rédaction de ce mémoire.

    Monsieur Fernand ATCHESSI, c'est une immense joie pour moi chaque fois que je me souviens de ce que vous m'avez fait.

    J'adresse mes sincères remerciements à tous les enseignants qui m'ont édifié depuis le cours primaire à AHOULOUME, jusqu'aux collèges d'enseignement général de BOPA et de HOUEYOGBE.

    A tous ceux qui ont porté mains fortes, d'une manière ou d'une autre à ma formation et à ce travail, je vous présente ma profonde et sincère gratitude.

    v

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Sommaire

    Dédicace ii

    Remerciements iii

    Liste des figures vii

    Liste des tableaux viii

    Liste des abréviations ix

    Résumé xi

    Objectif général 3

    Objectifs spécifiques 3

    1. Synthèse bibliographique 5

    1.1. Chaîne trophique : Définition 5

    1.2. Présentation des différents niveaux de la chaîne trophique. 6

    1.2.1. Les producteurs 6

    1.2.2. Les consommateurs 6

    1.2.3. Les décomposeurs 10

    1.3. Le réseau trophique 10

    1.4. Le phénomène d'eutrophisation 11

    1.5. L'origine de l'eutrophisation 12

    1.6. Les degrés de trophie 12

    1.7. Les conséquences de l'eutrophisation sur la chaîne trophique 15

    1.8. Facteurs de contrôle de l'eutrophisation 15

    1.8.1. Les nutriments 15

    1.8.2. Matière organique 17

    1.8.3. Climat et hydrologie 17

    1.8.4. Géologie et topographie du bassin versant 18

    1.8.5. Facteurs humains 18

    1.9. Place de la physico-chimie dans la chaîne trophique et l'eutrophisation 18

    1.10. Conclusion 19

    2. Matériel et méthodes 22

    2.1. Milieu d'études 22

    2.1.1. Situation géographique 22

    2.1.2. Présentation des points d'échantillonnage 23

    2.2. Laboratoires de recherche 25

    2.3. Méthodologie 25

    vi

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    2.3.1. Périodicité d'échantillonnage 25

    2.3.2. Liste du matériel 26

    2.3.3. Paramètres physico-chimiques 26

    3.3.4. Abondance du zooplancton et du phytoplancton 30

    2.3.5. Mesure des tailles et poids des poissons 34

    3. Résultats et discussions 37

    3.1. Résultats 37

    3.1.1. Conditions écologiques 37

    3.1.2. Paramètres chimiques 39

    3.1.3. Les états trophiques 42

    3.1.4. Abondances du phytoplancton et du zooplancton 45

    3.1.5. Relation taille-poids des poissons 47

    3.2. Discussions 50

    3.2.1. Conditions écologiques 50

    3.2.2. Paramètres chimiques 51

    3.2.3. L'état trophique du plan d'eau 51

    3.2.4. Analyse des matrices de corrélation entre les différents paramètres physico-chimiques 52

    3.2.5. Relation taille-poids des poissons 52

    Conclusion générale et perspectives 53

    Références bibliographiques 56

    Annexes 61

    vii

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Liste des figures

    Figure 1: Schéma simplifié du fonctionnement d'un écosystème lacustre 5

    Figure 2:Zonation spatiale d'un lac profond 7

    Figure 3: Schéma représentant le rôle des épandages pour l'eutrophisation 12

    Figure 4: Schématisation des 4 étapes de manifestation de l'eutrophisation 14

    Figure 5: Cycle simplifié des éléments nutritifs 19

    Figure 6: Cycle des éléments nutritifs, lors d'apports en excès 19

    Figure 7: Présentation de la commune de Ouidah 22

    Figure 8a et 8b: Quelques vues partielles de la lagune côtière de Gbèzoumè. 23

    Figure 9: Présentation des différents points d'échantillonnage. 24

    Figure 10: Un chromatographe ionique 28

    Figure 11 : Cellule de comptage du zooplancton 31

    Figure 12: Cellule de comptage du zooplancton montée à la loupe 31

    Figure 13: Cellule de numération 32

    Figure 14: Image d'un quadrillage 32

    Figure 15: Un ichtyomètre 34

    Figure 16: Image d'un poisson et les différentes longueurs mesurées 35

    Figure 17: Variation de la température à chaque point d'échantillonnage 37

    Figure 18: Variation de la teneur en oxygène dissous à chaque point d'échantillonnage 38

    Figure 19: Evolution de la salinité à chaque point d'échantillonnage 38

    Figure 20: Evolution du potentiel hydrogène à chaque point d'échantillonnage 39

    Figure 21: Evolution de la teneur en nitrites à chaque point d'échantillonnage 39

    Figure 22: Evolution de la teneur en nitrates à chaque point d'échantillonnage 40

    Figure 23: Evolution de la teneur en ammonium à chaque point d'échantillonnage 40

    Figure 24: Evolution de la teneur en phosphates à chaque point d'échantillonnage 41

    Figure 25: Evolution de la demande biochimique en oxygène à chaque point d'échantillonnage. 41

    Figure 26: Evolution de la teneur en chlorophylle a à chaque point d'échantillonnage 42

    Figure 27: Abondance du phytoplancton 46

    Figure 28: Abondance des principaux ordres de zooplancton 46

    Figure 29: Variation de l'abondance du phytoplancton en fonction de celle du zooplancton 47

    viii

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Liste des tableaux

    Tableau 1: Valeurs des seuils de l'état trophique des plans d'eau. 13

    Tableau 2:Grille de diagnostic du phytoplancton 15

    Tableau 3: Grille de lecture de la colonne d'eau 15

    Tableau 4: Coordonnées des points d'échantillonnage 25

    Tableau 5: Etat trophique du point d'échantillonnage E1 42

    Tableau 6: Etat trophique du point d'échantillonnage E2 43

    Tableau 7: Etat trophique du point d'échantillonnage E3 43

    Tableau 8: Etat trophique du point d'échantillonnage E4 43

    Tableau 9: Etat trophique du point d'échantillonnage E5 44

    Tableau 10: Etat trophique du point d'échantillonnage E6 44

    Tableau 11: Etat trophique du point d'échantillonnage E7 44

    Tableau 12: Etat trophique du point d'échantillonnage E8 45

    Tableau 13: Bilan général de l'état trophique de la lagune côtière de Gbèzoumè 45

    Tableau 14: Relation taille-poids de poissons pêchés dans le cours d'eau de Gbèzoumè. 48

    ix

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Liste des abréviations

    Chl a : Chlorophylle a

    Ci avec 1 = i = 3, les différentes campagnes d'échantillonnage

    CO2 : Dioxyde de Carbone

    Cond: Conductivité

    Coul: Couleur

    DBO5: Demande Biochimique en Oxygène au bout de cinq jours

    DCO: Demande Chimique en Oxygène

    Ei avec 1 = i = 8 : les points d'échantillonnage

    FAST: Faculté des Sciences et Techniques

    FAU: Unité Formazine d'Atténuation

    GPS: Global Positioning System

    H+: Proton

    Ifremer : Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer

    KOH: Hydroxyde de potassium

    LHA: Laboratoire d'Hydrologie Appliquée

    Lt max: Longueur totale maximale

    Lt min: Longueur totale minimale

    Lt: Longueur totale

    MES : Matières en suspension

    mg O2/L : Milligramme de dioxygène par litre

    mg/L : Milligramme par litre

    MIB: Macro-invertébrés benthiques

    X

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    mL: Millilitre

    NH ~: Ion ammonium

    NO ~: Ion nitrite

    NO ~: Ion nitrate

    NT: Azote total

    NTU: Nephelometric turbidity unit

    OCDE : Organisation de Coopération et de Développement Économique

    pH: Potentiel hydrogène

    PO: Ion phosphate

    Profon: Profondeur

    Pt max : Poids total maximal

    Pt min : Poids total minimal

    PT : Phosphore Total

    Pt: Poids total

    PtCo : Platine Cobalte

    RSL : Réseau de Suivi Lagunaire

    TDS : Total Dissolved Solids (Solides Totaux Dissous)

    Temp: Température

    Trans: Transparence

    Turb: Turbidité

    UAC: Université d'Abomey-Calavi

    xi

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Résumé

    Les recherches que nous venons de mener ont pour objectif général de contribuer à la connaissance de l'état trophique de la lagune côtière de Gbèzoumè au Bénin, en Afrique de l'Ouest. L'eutrophisation est le phénomène qui a été diagnostiqué. Ces manifestations se sentent déjà avec la prolifération des macrophytes, chez les consommateurs du second ordre (56% d'espèces de poissons échantillonnés ont un coefficient d'allométrie inférieur à 3) et par les plaintes des populations riveraines du fait de la mort des espèces aquatiques.

    La méthode chromatographique a été utilisée pour la détermination des teneurs des nutriments ; la chlorophylle a été dosée par la méthode de Lorenzen et, les paramètres physiques tels que la température, la salinité, l'oxygène dissous et la conductivité ont été mesurés in situ à l'aide des appareils multiparamètres appropriés.

    Les analyses révèlent que les nutriments responsables de l'eutrophisation tels que les ions nitrites, nitrates et phosphates ont affiché dans la colonne d'eau, des teneurs moyennes respectives supérieures à supérieures à 0,11, 0,52 et 0,75 mg/L. La chlorophylle a est en moyenne à 21,6mg/L.

    Mots clés : état trophique ; paramètres physico-chimiques ; eutrophisation ; espèces aquatiques ; lagune côtière de Gbèzoumè.

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    1

    Introduction

    2

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Un écosystème lagunaire est composé d'un biotope (aire géographique où les facteurs écologiques gardent des valeurs à peu près constantes, qui permettent le développement de telle ou telle espèce) et d'une biocénose (ensemble des êtres vivants d'un biotope), d'une grande diversité (Trinquier, 2009). Il est aussi évident que dans un étang d'eau comme à l'extérieur, les espèces animales et végétales, de quel ordre que se soit, ont des prédateurs qui se nourrissent d'eux. Ainsi, il s'établie une chaîne alimentaire ou une suite d'êtres vivants qui se nourrissent de ceux qui les précèdent. Les espèces animales et végétales vivant dans cet écosystème s'intègrent alors dans cette chaîne ou réseau alimentaire qui repose sur la production primaire laquelle est dépendante de l'énergie lumineuse et de la quantité en sels minéraux (Trinquier, 2009).

    Les recherches menées par Camargo et al. (2004), ont montré que l'accumulation de nutriments dans les cours d'eau est l'un des problèmes écologiques le plus répandu responsable de la pollution de l'eau douce à l'échelle mondiale. Et, quand on parle d'enrichissement des cours d'eau en nutriments, on pense directement au phénomène de l'eutrophisation. En effet, l'eutrophisation est un phénomène qui est caractérisé par un déséquilibre écologique avec au départ, une fertilisation excessive en éléments minéraux et organiques généralement d'origine anthropique. Cet état de chose entraîne par ailleurs une forte augmentation de la production organique de la couche superficielle et la diminution de la teneur en oxygène gazeux dissous. On assiste alors aux conséquences suivantes :

    · diminution de la transparence de l'eau car le nombre de matières en suspension croît ;

    · la malaïgue, une crise anoxique (due à l'absence d'oxygène gazeux dissous dans l'eau), liée à l'eutrophisation résultant de conditions météorologiques et environnementales particulières (Trinquier, 2009),

    · la perturbation de la chaîne alimentaire et le déséquilibre entre les organismes à cause d'un milieu enrichi en matières nutritives.

    Les conditions écologiques explicitées par les paramètres physico-chimiques en l'occurrence, le potentiel d'hydrogène, l'oxygène dissous, la température, les teneurs en nitrites et nitrates interviennent donc dans le maintien de la vie des espèces halieutiques et par la suite dans le transfère de la matière vivante dans une chaîne alimentaire.

    C'est dans le but d'appréhender l'état trophique de la lagune côtière de Gbèzoumè et ses conséquences sur les relations nutritionnelles et physiologiques des espèces qu'elle abrite que le thème de notre étude intitulé : «Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de

    3

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de

    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Ouidah.», trouve sa justification. Pour bien appréhender ce thème, il est alors fixé un objectif général explicité en trois objectifs spécifiques ci-dessous énumérés.

    Objectif général :

    Contribuer à la connaissance de l'état trophique de la lagune côtière de Gbèzoumè.

    Objectifs spécifiques :

    V' parvenir à la connaissance de l'évolution des valeurs des paramètres physico-chimiques de la lagune côtière de Gbèzoumè;

    V' faire l'état des lieux sur l'abondance et la diversité du phytoplancton et du zooplancton de ce site de recherche;

    V' connaître la diversité ichtyologique des consommateurs secondaires : cas des poissons.

    Activités :

    ~ pour atteindre l'objectif spécifique 1, nous avons :

    - fait une série de trois campagnes de prélèvement et de traitement des échantillons
    d'eau de ce plan d'eau sur une période de trois mois (octobre, novembre puis décembre 2010);

    - déterminé l'état trophique de chaque point d'échantillonnage.
    V' pour atteindre l'objectif spécifique 2, nous avons :

    - fait des prélèvements, des fixations et des conservations des échantillons d'eau pour le
    phytoplancton et le zooplancton ;

    - déterminé les abondances du phytoplancton et du zooplancton.
    V' pour atteindre l'objectif spécifique 3, nous avons :

    - photographié et identifié toutes les espèces de poissons pêchées dans ce plan d'eau;

    - mesuré le poids total et les longueurs totales, standards, et à la fourche des poissons;

    - établi la relation taille-poids de chacune des espèces collectées ;

    - analysé les valeurs des constantes indicatrices de l'état physiologique des poissons.

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    4

    Synthèse bibliographique

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    1. Synthèse bibliographique

    1.1. Chaîne trophique : Définition

    Dans un écosystème, le lien qui unit souvent les êtres vivants est d'ordre alimentaire. Une chaîne trophique ou chaîne alimentaire représente une suite d'organismes vivants, se nourrissant les uns des autres; chacun se nourrit de l'organisme qui le précède dans la chaîne. Le premier maillon d'une chaîne trophique est appelé producteur. Les producteurs sont consommés par des consommateurs primaires qui sont à leur tour consommés par plusieurs maillons successifs de consommateurs. Afin de boucler la chaîne et d'équilibrer l'écosystème, il existe également des charognards et des décomposeurs qui permettent de recycler la matière vivante. Ce lien qui existe entre les êtres vivants et leurs conditions écologiques se résume dans la figure 1 suivante :

    5

    Figure 1: Schéma simplifié du fonctionnement d'un écosystème lacustre (Ramade, 1981)

    6

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    1.2. Présentation des différents niveaux de la chaîne trophique.

    1.2.1. Les producteurs

    Les producteurs sont des organismes autotrophes ; c'est-à-dire qu'ils produisent de la matière organique à partir de la matière minérale et d'une source d'énergie. Le plus souvent c'est l'énergie solaire qui est utilisée. On parle alors d'organismes phototrophes ou photosynthétiques. Certaines bactéries dites chimiotrophes utilisent une énergie chimique. L'organisme producteur est le premier maillon de la chaîne alimentaire et est primordial car c'est lui qui fait entrer de l'énergie et de la matière dans l'écosystème (les autres maillons ne font que les transformer).

    La composition de cette composante biotique dépend d'un grand nombre de facteurs dont les principaux sont les conditions climatiques (température, saison, etc.), les ressources trophiques du milieu, la topographie des fonds et la nature du sédiment (granulométrie, teneur en matière organique, pH, etc.) selon Triffault - Bouchet (2004).

    Dans les écosystèmes terrestres, les principaux producteurs sont les végétaux chlorophylliens. Dans les écosystèmes aquatiques, il s'agit majoritairement des divers organismes photosynthétiques du phytoplancton. Dans les écosystèmes abyssaux, où la lumière solaire ne parvient pas, les producteurs sont des archéobactéries chimiotrophes.

    1.2.2. Les consommateurs

    Les consommateurs sont des organismes hétérotrophes, c'est-à-dire qu'ils consomment de la matière organique provenant d'un autre organisme vivant. Lorsque l'organisme consommé est un producteur, son prédateur est appelé consommateur primaire, également appelé phytophage ou herbivore. Un organisme qui se nourrit d'un consommateur primaire est appelé consommateur secondaire ou du second ordre ou bien un carnivore. Certains animaux se nourrissent indifféremment d'organismes producteurs ou de consommateurs, ils sont appelés omnivores. Les consommateurs sont regroupés en deux grands groupes qui sont les vertébrés et les invertébrés.

    1.2.2.1. Les invertébrés

    Avant de parler des invertébrés, nous présentons la zonation d'un lac profond afin de nous situer dans le développement qui suit.

    7

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    On distingue sur la figure ci-dessous, une zone où prolifèrent des végétaux (ceinture à macrophytes). C'est la zone littorale. Ensuite, nous avons la zone centrale ou pélagique (zone de pleine eau) et dans le fin fond se trouve la zone benthique.

    Les écosystèmes limniques désignent l'ensemble des eaux courantes continentales, lacustres et stagnantes (Ramade, 1994). Cette terminologie est subdivisée en deux : les écosystèmes lentiques (lacs, étangs, marécages, gravières, etc.) et les écosystèmes lotiques (rivières, fleuves, torrents, etc.). Les écosystèmes lentiques sont définis comme « des étendues d'eau libre stagnante comblant une dépression naturelle ou artificielle des continents, n'ayant pas de contact direct avec les océans » (Meybeck, 1995).

    Figure 2:Zonation spatiale d'un lac profond (Guyard, 1997).

    On sépare essentiellement pour des raisons pratiques, les invertébrés des eaux douces en deux grands ensembles: les micro-invertébrés et les macro-invertébrés. Les micro-invertébrés dépassent rarement un millimètre et cet ensemble comprend tous les protozoaires, certains plathelminthes, la majorité des némathelminthes, les rotifères, les tardigrades, les crustacés cladocères, ostracodes et copépodes et les hydracariens. Les macro-invertébrés sont représentés par des organismes dont la taille (en fin de développement larvaire) est souvent supérieure à un millimètre (Illies, 1978).

    Le zooplancton joue un rôle déterminant dans les réseaux trophiques aquatiques. En effet, source de nourriture importante pour les poissons et les invertébrés prédateurs, il broute lui-même intensément les algues, les bactéries, les protozoaires... (Balvay, 1990). Plus de 60 % de la production primaire en milieu lacustre peut ainsi être transférée aux alevins de poissons via la seule activité herbivore des espèces zooplanctoniques (Haberman, 1998). Le

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    zooplancton constitue ainsi un intermédiaire essentiel entre les nutriments entrant dans le système et les niveaux trophiques supérieurs.

    Les bras morts de certains cours d'eaux, pendant la période estivale, forment des zones humides peu profondes caractérisées à la fois par cette hétérogénéité des habitats et par une température de l'eau pouvant être supérieure à 20°C. Celles-ci sont de plus des zones de refuges pour de nombreuses espèces animales notamment pour les alevins de poissons (Brochets: Esox lucius) qui y trouvent les conditions favorables à leur croissance. Les communautés zooplanctoniques y atteignent en effet de fortes densités (Nogrady et al., 1993 ; Dodson et Frey, 2000) et fournissent donc une nourriture abondante aux poissons. Ces milieux jouent ainsi un rôle primordial dans la régulation des populations des cours d'eau. Il est important de connaître les mécanismes de transfert d'énergie entre les différents compartiments de cet écosystème, et les facteurs qui les contrôlent.

    L'étude de ces organismes qui constituent des communautés biologiques très diversifiées (Shiel, 1995), est donc nécessaire à l'établissement des modèles de fonctionnement des systèmes aquatiques, en vue notamment de la gestion des ressources halieutiques.

    On peut supposer qu'en raison de l'hétérogénéité spatiale des conditions (température, nourriture, lumière...) dans lesquelles se déroulent la compétition entre les espèces qui le composent, le zooplancton intervient différemment sur les bilans de matière et d'énergie. L'une des premières démarches pour tester cette hypothèse consiste à inventorier les espèces présentes et à étudier leur dynamique spatiale et temporelle (Arfi et Patriti, 1987).

    > Les cladocères

    Les cladocères sont des animaux de petites tailles dont les longueurs s'échelonnent entre 0,2 et 3 millimètres et atteignent exceptionnellement 15 millimètres chez une seule espèce (Amoros, 1984). Le corps est parfois transparent, translucide ou parfois coloré. L'ordre des cladocères se subdivise en 11 familles regroupant 65 genres et 450 espèces environ.

    Les cladocères sont des petits crustacés très fréquents dans tous types d'eaux douces à l'exception des eaux courantes rapides où on ne les trouve que lorsqu'ils sont entraînés par les courants à partir des zones plus calmes. L'importance des cladocères est variable selon les

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    biotopes. Cette importance peut être mesurée par le rôle qu'ils jouent dans la nutrition des poissons : elle est bien connue dans les étangs de pisciculture en Europe (Amoros, 1973). Ils assurent une fonction très importantes dans les transfères de matières et d'énergie de bon nombre d'écosystèmes d'eau douces (Pourriot et al., 1982). La qualité nutritionnelle des algues joue un rôle important dans les traits d'histoire de vie des cladocères (Masclaux et Schmaltz, 2006).

    En suite au niveau des poissons, ils interviennent non seulement dans l'alimentation des espèces planctophages ou omnivores mais également dans celle des alevins et des jeunes de nombreux autres espèces. Des invertébrés (Hydres, Copépodes, Insectes) s'en nourrissent aussi. Il existe environ onze familles de cladocères. Deux des ces familles, les Podonidae et les Cercopagidae, comprennent des formes uniquement marines. Les autres sont les Leptodoridae, les Polyphéridae, les Holopépidae, les Bosminidae, les Chidoridae, les Daphnidae, les Sididae, les Macrothricidae , les Moinidae etc...qui sont décrits dans (Amoros, 1984).

    > Les rotifères

    Si l'on en croit Meglitsch (1973), les rotifères ont des analogies avec les femmes, « parfois belles, souvent capricieuses et toujours fascinantes ». Ils ont une taille de 0,1 à 1 millimètre et l'apparence générale, avec la présence de cils vibratiles vers l'avant de l'animal. On dénombre actuellement environ 2000 espèces de rotifères, rassemblées en trois sous-classes d'après la structure de leur glande génitale. Nous avons : les Monogonontes, Digonontes et les Séisoniens (Pourriot et Francez, 1986).

    > Les copépodes

    Le terme copépode provient du grec `kope', qui signifie la rame, et `podos' le pied. Les copépodes sont de petits crustacés qui se développent dans tous les milieux aquatiques. Ils sont en nombre d'individus, les animaux les plus abondants de la planète et représentent l'une des principales composantes du zooplancton permanent. Les copépodes rassemblent 9 ordres totalisant plus de 200 familles et plus de 14000 espèces. Deux des 9 ordres sont constituées d'espèces parasites ou commensales.

    Avec plusieurs milliers d'espèces connues, principalement libres, les harpacticoides, les cyclopoides, et les calanoides sont les groupes de copépodes les mieux représentés. Les autres ordres étant moins représentés.

    Selon les espèces, les saisons, les milieux ou encore l'âge des individus, l'alimentation des copépodes est très variable. Ils peuvent être herbivores, carnivores ou

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    omnivores. Les copépodes herbivores se nourrissent principalement de plancton végétal (diatomées, mais aussi dinoflagellés, chrysophycées ou cryptophycées) qu'ils filtrent. Les copépodes carnivores, a contrario, capturent leurs proies (larves, autres espèces de zooplancton). Les macroinvertébrés benthiques (MIB) sont des organismes qui vivent dans le fond d'un cours d'eau ou qui ne s'en éloignent que de peu durant la majeure partie de leur vie. Dépourvus de colonne vertébrale, ils sont visibles à l'oeil nu. On retrouve dans cette catégorie les larves d'insectes aquatiques, quelques insectes aquatiques adultes, les crustacés, les mollusques et les vers. Les principaux ordres d'insectes aquatiques appartenant à cette catégorie d'organismes sont les suivants : Éphémères, Plécoptères, Trichoptères, Diptères, Coléoptères, Mégaloptères, Hémiptères, Odonates et Lépidoptères (Gagnon et Pedneau, 2006).

    1.2.2.2. Les vertébrés

    La zone littorale et la zone pélagique des écosystèmes lentiques offrent de multiples habitats aux vertébrés. Sont recensés ici, des batraciens, des reptiles, des poissons herbivores et carnivores. La richesse spécifique des peuplements piscicoles des écosystèmes lentiques des zones tempérées est le plus souvent très faible (Juget et al., 1995). La zone littorale des lacs offre des habitats temporaires à un certain nombre de vertébrés terrestres.

    1.2.3. Les décomposeurs

    Les micro-organismes, bactéries et champignons, constituent les composantes des décomposeurs. Deux groupes de micro-organismes sont distingués selon leur métabolisme : les organismes autotrophes et les organismes hétérotrophes (Servais et al., 1995). Les premiers utilisent le CO2 dissous dans l'eau comme principale source d'énergie, les seconds utilisent directement la matière organique. L'abondance des micro-organismes croît avec le degré de trophie des milieux (Servais et al., 1995). Des variations spatiales et temporelles sont enregistrées en relation avec la mise en place des stratifications de la colonne d'eau et les cycles de production primaire des écosystèmes, principale source de matière organique (Garnier et Lavandier, 1995).

    1.3. Le réseau trophique

    Un réseau trophique est un système de circulation de la matière et de l'énergie constitué de l'ensemble des chaînes alimentaires possibles d'un écosystème donné. Il s'agit donc d'un concept plus complexe mais plus proche de la réalité que la simple chaîne alimentaire linéaire.

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    Si l'on prend par exemple la chaîne alimentaire : herbe < mouton < loup, elle croise de nombreuses autres chaînes qui dépendent de l'ensemble des espèces présentes dans l'écosystème et de la diversité de leur régime alimentaire. On aura par exemple les chaînes : pissenlit < mouton < loup, herbe < lapin < loup, herbe < mouton < ours. Certaines chaînes alimentaires du réseau sont plus importantes que d'autres, exprimant ainsi des référendums alimentaires.

    Le réseau trophique lagunaire repose sur la production primaire qui est dépendante de l'énergie lumineuse et de la quantité en sels minéraux (Trinquier, 2009). Sur la figure 1 ci-dessus, on observe que sous l'effet, de la lumière solaire et des sels minéraux, il y a production primaire par les végétaux. Celle-ci constitue la base alimentaire pour les consommateurs primaires et pour les autres ordres supérieurs. Chacun de ces organismes vivants se décompose par les bactéries et autres agents décomposeurs, après leurs morts afin de restituer la matière minérale utilisée au départ.

    En général, plus la diversité d'un réseau trophique est grande, plus l'écosystème sera résistant en cas de perturbation (pollution ou disparition d'un des maillons).Un écosystème âgé et très stable montrera des chaînes alimentaires largement dominantes avec des référendums qui ont parfois évolué en spécialisations. Ce type d'écosystème (par exemple la forêt tropicale primaire) est très vulnérable à la disparition de certains maillons clés spécialisés qui peut perturber irréversiblement l'ensemble du système.

    1.4. Le phénomène d'eutrophisation

    Le terme d'eutrophisation vient du grec. Le préfixe « eu » ajouté à «trophe» signifie « bien nourri ». Il a été défini par les Directives du Conseil des Communautés Européennes du 21 mai 1991 en rapport au traitement des eaux urbaines résiduaires et celle du 12 décembre 1991, relative à l'azote d'origine agricole : «L'enrichissement de l'eau en éléments nutritifs, notamment des composés de l'azote et/ou du phosphore, provoquant un développement accéléré des algues et des végétaux d'espèces supérieures, qui entraîne une perturbation indésirable de l'équilibre des organismes présents dans l'eau et une dégradation de la qualité de l'eau en question » (91/271/CEE et 91/676/CEE) rapporté par Trinquier (2009). Ce phénomène est devenu aujourd'hui un problème environnemental généralisé. En effet, la prolifération des plantes aquatiques (algues, cyanobactéries et macrophytes) s'est amplifiée ces dernières décennies avec l'utilisation accrue de fertilisants chimiques en agriculture et par le développement de l'élevage intensif (Mama, 2010). La prolifération sur toute l'année en eau douce eutrophe a été constatée au niveau des lacs artificiels de Yamoussoukro en Afrique

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    de l'Ouest (Parinet et al., 2004). Dans le lac Nokoué, les apports massifs de nutriments liés aux multiples activités ont provoqué l'eutrophisation, caractérisée par la prolifération de la jacinthe d'eau (Ogutu - Ohwayo et al., 1997).

    1.5. L'origine de l'eutrophisation

    L'eutrophisation est un phénomène très lent à l'échelle géologique car il dépend de facteurs physiques. Toutefois, l'intervention de l'homme sur les bassins versants et au niveau des lagunes concourt à accélérer ce processus. La pratique agricole repose sur l'utilisation d'engrais, de pesticides et de traitements phytosanitaires. Or les engrais sont constitués de nitrates, de potassium et d'ammonium, ainsi que de phosphates de potassium (Lacaze, 1996). Ils apportent des éléments de base et des oligo-éléments. Ces épandages sont utilisés car ils permettent d'obtenir de meilleurs rendements. En contre partie, ils sont responsables d'une pollution des sols, des nappes phréatiques, des cours d'eau et par conséquent de la lagune. Il faut savoir que lors des épandages, 80 à 90 % de ce qui a été épandu est perdu et se retrouve mis en circulation par l'intermédiaire du cycle de l'eau (Carluer et al, 1996). Les eaux de ruissellement lessivent les terres agricoles qui ont reçu des épandages d'engrais et de traitement phytosanitaire en trop grande quantité. Composées de matières azotées et phosphorées, ces eaux issues du bassin-versant vont venir enrichir le milieu aquatique (figure 3). L'utilisation de manière plus ou moins importante d'engrais conduit donc à l'eutrophisation de la lagune.

    Figure 3: Schéma représentant le rôle des épandages pour l'eutrophisation

    1.6. Les degrés de trophie

    Ces définitions mettent en évidence que l'eutrophisation est une évolution d'un état du milieu vers un autre. C'est pour cela qu'il est intégré au sein d'une échelle caractérisée par divers degrés de trophie. Ces degrés de trophie symbolisent le niveau de richesse des éléments qui limitent la production primaire (La Jeunesse, 2001). On distingue quatre degrés de trophie:

    - L'oligotrophie : le milieu est pauvre en matières nutritives.

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    - La mésotrophie : c'est un stade intermédiaire où la teneur en matières nutritives est moyenne. Les organismes aquatiques sont plus nombreux.

    - L'eutrophie : c'est le processus qui nous intéresse et qui qualifie un milieu riche en matières nutritives.

    - La dystrophie : elle fait suite à l'eutrophisation, le milieu est alors excessivement enrichi en matières nutritives et les teneurs en oxygène dissous dans l'eau sont très basses.

    Le passage d'un milieu oligotrophe à eutrophe s'accompagne de modifications. Les plans d'eau oligotrophes correspondent à un milieu jeune où les nutriments sont peu présents; les eaux sont claires et bien oxygénées. En comparaison, les plans d'eau eutrophes sont caractérisés par des teneurs en nutriments abondants, des eaux plus turbides, une prolifération de la végétation et une domination de matières algales qui entraînent une consommation d'oxygène (Trinquier, 2009).

    Cependant, selon Galvez-Cloutier et al (2002) et Ryding et Rast, (1994), les plans d'eau peuvent être classés en cinq degrés de trophie. En effet,on distingue les plans d'eau «oligotrophes» (peu nourris) et « eutrophes » (bien nourris). Le terme «mésotrophe » est fréquemment utilisé pour décrire l'état intermédiaire entre les deux catégories précédentes. Le tableau 1 donne une description des différents états trophiques d'un plan d'eau. Cette description n'a pas une signification précise, mais elle est couramment employée pour désigner le potentiel trophique d'un plan d'eau. Des efforts ont été réalisés pour définir ces termes de manière précise en fixant des seuils numériques pour certains paramètres caractéristiques de la qualité d'eau : la concentration en phosphore, en chlorophylle-a et la transparence au disque de Secchi. La quantification de ces paramètres permet d'établir la qualité d'une eau.

    Tableau 1: Valeurs des seuils de l'état trophique des plans d'eau.

    Degré de trophie

    P total
    (ug/L)

    Chlorophylle
    a moyenne
    (ug/L

    Chlorophylle a
    maximal (ug/L)

    Transparence (m)

    Transparence
    (m)

    Ultra-oligotrophe

    < 4

    < 1

    < 2,5

    >12

    >6

    Oligotrophe

    < 10

    < 2,5

    2,5 à 8

    >6

    >3

    Mésotrophe

    10 à 45

    2,5 à 8

    8 à 25

    6 à 3

    3 à 1,5

    Eutrophe

    35 à 100

    8 à 25

    25 à 75

    3 à 1,5

    1,5 à 0,7

    Hypereutrophe

    >100

    >25

    >75

    <1,5

    <0,7

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    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Source : Ryding et Rast, 1994.

    Selon Ramade (1981), les principales phases de l'eutrophisation des eaux peuvent être schématisées comme suit : la pollution croissante, la prolifération des algues, la décomposition anaérobie, et la dégradation extrême du milieu avec une simplification des

    espèces présentes. On remarque que la première étape n'est pas forcément négative pour le
    milieu, car celui-ci s'enrichit au niveau de chaque maillon de la chaîne trophique. La seconde étape, par contre, voit une grande partie de la faune disparaître au profit d'organismes dits inférieurs.

    Figure 4: Schématisation des 4 étapes de manifestation de l'eutrophisation

    Trinquier, lors de ces recherches sur : «Le risque d'eutrophisation des lagunes méditerranéennes : Le cas de la lagune de Thau (Hérault)» en 2009 avait utilisé des grilles de données pour détermination de l'état trophique. Après analyse des données de ces différentes grilles, ses résultats sont synthétisés dans une autre grille globale. Cette planche de résultats témoigne de l'état général de l'écosystème lagunaire par rapport à l'eutrophisation. Cette fiche synthétique de résultats est essentielle car elle fait office de bilan de l'état de la lagune de Thau et elle est restituée lors d'une concertation avec les acteurs institutionnels locaux. Elle peut être à l'origine d'une prise de conscience et à l'initiative de mesures pour améliorer

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    la qualité de l'eau. Parmi ces grilles, celles qui concernent notre étude sont présentées ci-dessous.

    Tableau 2: Grille de diagnostic du phytoplancton (Source : Ifremer, 2000).

    Tableau 3: Grille de lecture de la colonne d'eau (Source : Ifremer, 2000).

    1.7. Les conséquences de l'eutrophisation sur la chaîne trophique

    L'enrichissement du milieu augmente le métabolisme et la productivité des macrophytes et du phytoplancton. Des algues prolifèrent. L'équilibre écologique est bouleversé en raison de la déstabilisation des chaînes alimentaires, plus précisément l'équilibre entre producteurs et consommateurs est rompu. Cela se traduit par l'appauvrissement de la diversité spécifique (Dupré, 2002). Par manque de photosynthèse et d'oxygène, les biodiversité animale et végétale meurent (Trinquier, 2009).

    1.8. Facteurs de contrôle de l'eutrophisation

    1.8.1. Les nutriments

    Les nutriments sont nécessaires au métabolisme des végétaux, organismes autotrophes capables de transformer la matière minérale en matière organique. Si la croissance des végétaux n'est pas limitée par un autre élément (lumière par exemple) ; ce qui n'est pas le cas au Bénin où la température moyenne est de 25°C. Un accroissement de la quantité de

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    nutriments apportée dans le milieu pourra leur permettre de se développer davantage. Ainsi en milieu aquatique, l'augmentation des apports de matière organique et surtout d'azote et/ou de phosphore est souvent tenue pour responsable des phénomènes de proliférations des plantes aquatiques. Le phosphore est souvent considéré comme facteur limitant en eau douce (Smith et al., 1999), cependant le rôle de l'azote ne doit pas être sous-estimé. Les plans d'eau en zone tropicale apportent plus des charges nutritives (Parinet, 2004).

    1.8.1.1. Azote

    L'azote apporté au milieu provient de trois sources principales.

    a) Rejets domestiques : l'azote est presque en totalité sous la forme d'azote organique

    (urée, acide urique, créatinine) et d'azote ammoniacal
    (N - NH ~). L'urée et les acides aminés s'hydrolysent rapidement pour donner de l'ammonium. De ce fait, selon le temps de séjour dans le réseau d'assainissement, l'azote organique sera plus ou moins ammonifié. Aussi bien que l'on considère le rejet de 13 à 15g d'azote (NTK) par habitant et par jour soit composé pour 2/3 de formes organiques (Aminot et al., 1990), la proportion moyenne des deux composants du NTK obtenue sur six eaux résiduaires urbaines s'établit à 70% de NH~ ~ et 30% de N organique, les composés oxydés (NO + NO ~) n'atteignant pas 1%.

    b) Rejets industriels : selon l'activité industrielle, les concentrations d'azote dans le rejet sont très variables. Les industries les moins polluantes, telles que la fabrication de pâte à papier produisent des concentrations de 5 à 20mg/L de NTK.

    c) Rejets diffus issus du lessivage des sols enrichis en engrais azotés : les apports d'azote d'origine agricole dus aux eaux de surface varient de façon considérable d'une région à une autre, en relation avec la pédologie, l'hydrographie, le climat, les pratiques culturales, la nature des récoltes et la plus ou moins bonne maîtrise des agriculteurs de l'emploi des divers engrais (Mama, 2010).

    1.8.1.2. Phosphore

    On distingue deux formes principales du phosphore :

    a) les phosphates (sous forme HPO~~~ ou H2PO~ ~ dans les eaux naturelles) correspondent à la fraction de phosphore qui se trouve sous forme minérale dissoute,

    b) le phosphore total (PT) résulte de l'analyse d'eaux non filtrées. Cette fraction rassemble le phosphore organique et minéral, dissous et particulaire.

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    La majorité des apports de phosphore provient de sources ponctuelles : rejets urbains ou industriels, déjections animales provenant d'élevages traditionnels ou industriels. Les rejets domestiques sont moins importants que dans le cas de l'azote : on considère qu'un habitant produit journellement entre 3 et 4 g de phosphore total (PT) dont une moitié provient des excréta et l'autre de l'utilisation de produits détergents à base de polyphosphates. Le fait que les apports diffus de cet élément par lessivage des sols soient minoritaires s'explique par la faible solubilité du phosphore présent dans les sols et particulièrement des formes minérales constituées, par des phosphates de fer et d'aluminium (Mama, 2010).

    1.8.2. Matière organique

    Les apports importants de matière organique peuvent être une source de perturbation dans un écosystème aquatique avec une consommation de l'oxygène dissous lors de la décomposition de la matière organique. L'origine de l'excès de ces apports peut être endogène (forte production primaire), la désoxygénation des eaux se manifestera alors en profondeur, où le phytoplancton sédimente et où la lumière est insuffisante pour que la production primaire contribue à la réoxygénation des eaux. Une augmentation importante de la mortalité de la faune la plus sensible est alors observée (Pouriot et Meybeck, 1995).

    1.8.3. Climat et hydrologie

    Le climat influence la productivité des lacs en agissant sur l'apport annuel d'eau et d'énergie, sur l'hydrologie du bassin versant et sur le taux de renouvellement de l'eau, ainsi que sur le transport des nutriments et sédiments vers le plan d'eau (Moss et al., 2005). Le climat détermine entre autres la température de l'eau, la durée de la période de croissance végétale, la direction et la force du vent, la pluviométrie et la stratification thermique du plan d'eau. La disponibilité en énergie solaire est un facteur important du contrôle de la productivité phytoplanctonique.

    Ainsi, l'augmentation de température dans les systèmes aquatiques liée au réchauffement climatique peut accélérer le développement des microorganismes et conduire à une majoration de l'eutrophisation : les blooms algaux sont observés sur des périodes de temps plus longues. Par ailleurs, cette augmentation de la température peut induire une augmentation de l'évaporation et conduire alors à un accroissement des concentrations en nutriments dans les eaux, ce qui favorisera également l'eutrophisation (Mama, 2010).

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    1.8.4. Géologie et topographie du bassin versant

    Le lac et son bassin versant forment une unité de base de l'écosystème, puisque les fractions terrestres et aquatiques du bassin hydrographique sont intimement reliées par le déplacement de matériaux, des terres vers l'eau. La composition chimique de l'eau d'un lac dépend donc de la composition géologique du bassin versant, de sa dimension et de sa topographie. Le contenu minéral des eaux douces varie considérablement en fonction des caractéristiques climatiques et géochimiques. En général, les roches éruptives contiennent de 0,07 à 0,13% de phosphore (sous forme d'apatite). Le pourcentage de phosphore est plus élevé dans les roches volcaniques proprement dites mais ce sont les roches sédimentaires qui sont les plus riches par accumulation en phosphore (Cözar et al., 2007).

    1.8.5. Facteurs humains

    Les stations d'épuration des eaux usées et les autres sources ponctuelles du bassin versant sont les sources principales de nutriments (Edmondson, 1970 ; Moss et al., 2005). Alors que la structure géologique et la géographie physique du bassin versant déterminent généralement les caractéristiques physico-chimiques des eaux, la perturbation et la modification du bassin versant par l'homme peuvent engendrer un transfert de nutriments vers le plan d'eau bien plus important que celui dû aux facteurs naturels.

    Des changements de techniques de mise en valeur des terres et l'utilisation d'engrais peuvent modifier considérablement la charge nutritive des eaux de ruissellement, comme le montre l'étude sur la relation de cause à effet entre les pratiques d'exploitation des terres et la qualité de l'eau, menée par le Canada et les Etats-Unis dans le bassin des grands lacs américains.

    1.9. Place de la physico-chimie dans la chaîne trophique et l'eutrophisation

    Le cycle des éléments nutritifs ne peut fonctionner correctement que dans des conditions d'équilibre écologique (figure 5). Lorsque les apports en nutriments se multiplient, le cycle est déréglé (figure 6) : on parle alors d'eutrophisation (Trinquier, 2009). Les matières dissoutes et les matières en suspension vont être minéralisées avec consommation d'oxygène et production de sels nutritifs. Les algues profitent des sels nutritifs en excès et se développent à une vitesse plus élevée que celle à laquelle elles pourraient être consommées par les animaux. Il y a donc accumulation de biomasse algale, et la décomposition de ces algues va désoxygéner le milieu.

    La respiration nocturne du phytoplancton et la dégradation de la matière végétale par les micro-organismes consomment toutes deux l'oxygène de l'eau. Assez rapidement, la

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    raréfaction de l'oxygène dissous dans les eaux a plusieurs conséquences néfastes : mortalité des poissons, libération de gaz corrosifs et d'autres substances indésirables, et modification des valeurs de pH et du potentiel redox (Galvez-Cloutier et al, 2002).

    Lorsque les concentrations en oxygène sont basses, les bactéries anaérobies peuvent oxyder les molécules organiques sans consommation d'oxygène. Les produits terminaux (hydrogène sulfuré H2S, ammoniaque NH3 et méthane CH4) sont toxiques pour de nombreuses espèces animales. La chaîne trophique sera ainsi perturbée et déséquilibrée.

    Figure 5: Cycle simplifié des éléments nutritifs (Galvez-Cloutier et al, 2002).

    Figure 6: Cycle des éléments nutritifs, lors d'apports en excès (Galvez-Cloutier et al, 2002).

    * La désoxygénation provient de la surconsommation d'oxygène par les bactéries pour assurer la décomposition de la matière organique algale en excès ainsi que la minéralisation des matières dissoutes.

    1.10. Conclusion

    L'eutrophisation est un phénomène naturel, malheureusement amplifié par les activités humaines. L'azote et le phosphore en sont les principaux facteurs. Leur excès dans l'environnement, d'origine domestique, agricole ou industrielle, représente un risque toxicologique important pour les usagers de l'eau, tant au niveau de sa consommation que de son utilisation à des fins récréatives. Ces apports excessifs de nutriments provoquent une

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    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    surcroissance algale au sein des lacs puis une disparition de l'oxygène, qui conduit à la mort des organismes aquatiques et à la production de gaz toxiques.

    Selon MAMA (2010), la prolifération des plantes aquatiques surtout celle de la jacinthe d'eau est à l'origine de la formation d'un écran en surface des eaux qui empêche l'oxygénation du milieu. De plus leur décomposition induit une augmentation de la quantité de matière organique dans le milieu dont la dégradation favorise asphixie des espèces halieutiques. La production de sulfure et de nitrite (toxiques) inhibe le développement d'autres producteurs primaires et des poissons à grande sensibilité. Ceci peut provoquer un déséquilibre de la chaîne trophique (production/ consommation) d'un plan d'eau et entraîner des conséquences écologiques importantes.

    Le niveau trophique des lacs peut être quantifié à l'aide de divers paramètres et donne une idée de la qualité de l'eau. L'eutrophisation est aujourd'hui présente sur tous les continents. La prise de conscience des différents gestionnaires de l'eau a permis le développement de moyens de lutte contre l'eutrophisation : moyens préventifs ou curatifs (Galvez-Cloutier et al, 2002).

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    21

    Matériel et méthodes

    22

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    2. Matériel et méthodes

    2.1. Milieu d'études

    2.1.1. Situation géographique

    Le village de Gbèzoumè, de coordonnées géographiques (Nord 06°20.587' ; Est 001°57.553'), est situé au Sud du Bénin, dans la commune de Ouidah et précisément dans l'arrondissement de Ouakpè-Daho. Il est repéré sur la carte de la commune de Ouidah (Figure 7).

    Figure 7 : Présentation de la commune de Ouidah

    Les figures 8a et 8b suivantes nous présentent quelques vues partielles de la lagune côtière de Gbèzoumè.

    23

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Figure 8a : Figure 8b :

    Figure 8a et 8b: Quelques vues partielles de la lagune côtière de Gbèzoumè.

    2.1.2. Présentation des points d'échantillonnage

    Il a été choisi huit points symbolisés par E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7 et E8 présentés ci-dessous et dont les coordonnées géographiques sont regroupées dans le tableau 4.

    ~ E1 est tout près des concessions. Ce point est choisi afin de déterminer les apports des

    activités domestiques de la population.

    ~ E2 est choisi juste à côté de la mangrove.

    ~ E3 est en amont des concessions ; il est choisi pour quantifier les apports d'avant les

    concessions.

    ~ E4 est un point un peu éloigné de E3 et situé vers le Nord.

    ~ E5 est choisi tout près de l'autre rive.

    ~ E6 est à l'endroit le plus profond.

    ~ E7 est en aval. Il est pris afin de quantifier les apports totaux du village.

    ~ E8 est pris à un niveau particulier. En effet, on remarque qu'une eau trouble provenant

    de la berge habitée par les villageois.

    Chacun des points d'échantillonnage est placé sur la figure 9 :

    24

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de

    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Figure 9: Présentation des différents points d'échantillonnage.

    25

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    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Tableau 4: Coordonnées des points d'échantillonnage

    Points

    d'échantillonnage

    Nord

    Est

    E1

    06°20,716'

    001°57,625'

    E2

    06°20,769'

    001°57,668'

    E3

    06°20,799'

    001°57,689'

    E4

    06°20,916'

    001°57,647'

    E5

    06°20,792'

    001°57,477'

    E6

    06°20,600'

    001°57,352'

    E7

    06°20,131'

    001°57,557'

    E8

    06°20,559'

    001°57,488'

    2.2. Laboratoires de recherche

    Les analyses ont été faites dans deux laboratoires différents de la Faculté des Sciences et Techniques de l'Université d'Abomey-Calavi. Il s'agit du Laboratoire d'Hydrologie Appliquée (LHA) et de l'Unité de Recherche sur les Zones Humides (URZH).

    2.3. Méthodologie

    2.3.1. Périodicité d'échantillonnage

    Une série de trois campagnes d'échantillonnage d'eau est faite dans le dernier trimestre de l'année 2010, respectivement les 19 octobre, 19 novembre puis 18 décembre. Cette période est choisie parce qu'elle est une période de transition entre la fin de la petite saison des pluies et le début de la grande saison sèche. Elle nous a permis de suivre les variations des paramètres physico-chimiques. Les mesures de longueurs totales, standards et à la fourche ainsi que les abondances du phytoplancton et du zooplancton ont été faites en une seule campagne.

    26

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    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    2.3.2. Liste du matériel

    Le matériel suivant a été utilisé sur le terrain :

    · Un conductimètre WTW 340i qui sert à mesurer à la fois la conductivité, la salinité et les solides totaux dissous ;

    · Un GPS de marque X-extra, pour la prise des coordonnées géographiques des divers points d'échantillonnage;

    · Un pH/oxi mètre WTW 340i, pour mesurer l'oxygène dissous et le pH;

    · De l'eau distillée ;

    · Une grande glacière afin de garder au frais les bouteilles qui contiennent les échantillons ;

    · Un disque de Secchi, pour la transparence ;

    · Un appareil photographique numérique de marque samsung ES65 pour prendre l'image des poissons.

    · Un ichtyomètre ;

    · Une balance de précision portable utilisée pour la mesure de poids des poissons ;

    · Un filet à plancton ;

    · Formol et Lugol

    · Un cahier de notes ;

    · Un véhicule pour le transport du matériel ;

    · Une pirogue conduite par un pêcheur pour nous faire déplacer sur l'eau,

    · Un colorimètre HACH DR/890 multi-paramètres qui nous a permis de mesurer la couleur, la turbidité et la salinité.

    2.3.3. Paramètres physico-chimiques

    Certains paramètres physico-chimiques ont été mesurés in situ. Il s'agit de : le pH, l'oxygène dissous, la conductivité électrique, la salinité et la température.

    - Le pH

    Le pH (potentiel Hydrogène) mesure la concentration en ions H+ de l'eau. Il traduit ainsi la balance entre acide et base sur une échelle de 0 à 14. Il y a neutralité si le pH est égal à 7 à 25°C. Ce paramètre caractérise un grand nombre d'équilibre physico-chimique et dépend de facteurs multiples dont l'origine de l'eau.

    27

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    - L'oxygène dissous

    L'oxygène est indispensable pour le développement normal de la plupart des êtres vivants du milieu aquatique. L'oxygène présent dans l'eau a pour origine, l'activité photosynthétique des végétaux aquatiques et la dissolution à partir de l'oxygène atmosphérique. La teneur en oxygène dissous d'une eau dépend des activités physiques, chimiques et biologiques qui s'y déroulent. Les organismes vivants, par leur métabolisme, produisent par photosynthèse et consomment par respiration et la dégradation des matières organiques, de l'oxygène (Mama et al, 2009). L'oxygène dissous et le pH ont été mesurés à l'aide du pH /Oxi mètre WTW 340i, préalablement calibré.

    - La conductivité électrique

    La conductivité est une mesure de la capacité qu'a une eau pour conduire le courant électrique. La conductivité est liée à un paramètre appelé force ionique, déterminé par la concentration et la charge de chaque ion présent dans l'eau.

    - La salinité

    La salinité est le caractère essentiel de l'eau de mer. L'océan contient en moyenne 35 grammes de sel par litre.

    - La température

    Elle est un facteur écologique du milieu. Elle joue un rôle primordial dans la solubilisation des sels, des gaz et dans la détermination du pH. D'une façon générale, la température des eaux superficielles est influencée par celle de l'air parce qu'elles sont moins profondes. Elle influence la vie des êtres vivants aquatiques (Mama et al, 2009). Les mesures de la température, de la salinité, de la conductivité et des solides totaux dissous (TDS) ont été faites à l'aide du conductimètre WTW 340i multiparamètre.

    - La turbidité, la couleur et les matières en suspension (MES)

    La mesure de la turbidité permet de préciser les informations visuelles sur l'eau. La turbidité traduit la présence de particules en suspension dans l'eau (débris organiques, argiles, organismes microscopiques...). Les MES sont entre autres les particules non dissoutes, visibles ou non qui traînent dans les eaux. Les MES, la turbidité et la couleur ont été mesurées à l'aide du colorimètre HACH DR/890.

    28

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    - Les nutriments

    Des échantillons d'eau sont pris lors de chaque campagne et à chaque point dans des bouteilles en plastiques et gardés au frais dans une glacière jusqu'au laboratoire au moyen d'un véhicule loué pour la circonstance.

    Les teneurs en nutriments tels que les ions nitrites, nitrates, ammonium, phosphates ont été déterminées à l'aide du chromatographe ionique de marque ICS-1000 (Figure 10).

    Figure 10: Un chromatographe ionique ICS-1000 (LHA/FAST/UAC). - La demande biochimique en oxygène

    Elle est la quantité d'oxygène utilisée, pendant une période de cinq jours par les microorganismes pour décomposer la matière organique (végétales, animales, etc...) présente dans l'eau. Elle s'exprime en milligramme d'oxygène par litre (mg O2/L). Sa mesure s'est faite par la méthode respirométrique OxiTop dans une enceinte thermostatée (ou un DBO-mètre) à 20°C pendant cinq jours. En effet, 428mL de chaque échantillon sont prélevés dans des bouteilles en verre muni d'un récipient contenant de KOH afin d'emprisonner le dioxyde de carbone (CO2) rejeté par les micro-organismes. L'incubateur enregistre chaque jour la quantité de CO2 et la traduit par un programme qui lui est incorporé en concentration de dioxygène absorbé.

    - La demande chimique en oxygène (DCO)

    La demande chimique en oxygène (DCO) est un paramètre qui permet d'évaluer la charge organique biodégradable et une partie de la charge non biodégradable. Elle permet aussi d'apprécier la concentration en matières organiques ou minérales, dissoutes ou en suspension dans l'eau à travers la quantité d'oxygène nécessaire à leur oxydation chimique

    29

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    totale. L'oxydation des matières oxydables est faite par un oxydant chimique (le bichromate de potassium) selon les équations suivantes :

    CrOr + 14H+ + 6e- 2Cr3+ + 7H2O

    Matière oxydable CO2 + xe- + xH+

    Protocole de la DCO

    - Mettre 10 mL d'échantillon dans les matras (Ve)

    - Ajouter 5mL de dichromate de potassium

    - Ajouter avec précaution 15 mL d'acide sulfurique contenant AgCl (catalyseur) sous la

    hotte en refroidissant sous courant d'eau.

    - Ajouter 3 billes de verre (régulation d'ébullition)

    - Porter à ébullition à reflux pendant 2h sous la hotte après avoir placé les réfrigérants

    sur les matras.

    - Laisser refroidir puis compléter à environ 75mL avec de l'eau distillée en rinçant les
    réfrigérants.

    - Titrer l'excès de dichromate par le sel de Mohr en présence de ferroïne. Noter le
    volume équivalent V2 et VB pour les blancs.

    DCO = 8000xCx(VB--V2)

    Ve

    - On a alors :

    DCO mg O2/L

    C : Concentration en mol/L de sel de Mohr

    VB, V2 et Ve sont en mL

    - La chlorophylle a

    La mesure de la chlorophylle a, est utilisée comme indicateur de la biomasse phytoplanctonique dans les eaux naturelles. La chlorophylle a représente le plus important pigment chez les organismes photosynthétiques aérobies (en excluant les cyanobactéries) et toutes les algues en contiennent. Le contenu cellulaire en chlorophylle a est de 1% à 2 % en poids sec. Des échantillons d'eau sont pris sur le terrain dans des bouteilles recouvertes de tissus noirs afin d'empêcher la lumière d'y pénétrer pendant son transport.

    Au laboratoire, une filtration est faite sur un filtre GF/C de 0,45um, lequel est déposé dans un tube contenant 10 mL d'acétone à 90%. Après agitation jusqu'à dissolution du filtre

    30

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    et centrifugation de l'extrait pendant dix minutes, nous sommes passés à la lecture au spectrophotomètre aux longueurs d'onde de 665nm et 750nm. Une acidification régulière, (acide chlorhydrique cinq fois normal) est faite après lecture de l'absorbance Ao jusqu'à ce qu'on atteigne la valeur minimale Aa de cette dernière. Avec la formule de Lorenzen qui suit, nous avons pu calculer la concentration en chlorophylle a.

    1'

    [Chla]= 27x((Ao665-Ao750)-(Aa665-Aa750))x

    ~ !

    Avec :

    Ao665 et Ao750 sont respectivement les absorbances à 665 nm et 750 nm avant acidification ;

    Aa665 et Aa750 sont respectivement les absorbances à 665 nm et 750 nm après acidification ;

    y, le volume de l'acétone 90% utilisé pour l'extraction en millilitre ;

    V, le volume d'eau filtrée en litre;

    L, le parcours optique de la cuve utilisée en centimètre;

    27, un facteur déterminé expérimentalement.

    3.3.4. Abondance du zooplancton et du phytoplancton

    3.3.4.1. Echantillonnage, fixation et conservation

    L'échantillonnage du zooplancton est fait à l'aide d'un filet à plancton, d'une ouverture de 25 cm et de mailles de 50um, entraîné sur une distance de cinq mètres. Tout le volume recueilli est concentré dans une bouteille de 500 mL. L'échantillon est ensuite fixé sur le terrain, au formol (à une concentration finale dans l'échantillon de 5%) pour une conservation à longue durée.

    L'échantillon du phytoplancton est fixé sur le terrain à l'aide d'une solution de Lugol alcalin (dans les proportions de 2,5mL pour un flacon de 500mL) afin de le garder pendant trois semaines au maximum. Mais pour une conservation de plus longue durée, une fixation complémentaire s'impose : l'utilisation de glutaraldéhyde est préférée à une concentration finale dans l'échantillon à 0,5% (Cemagref, 2009).

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    2.3.4.2. Zooplancton

    Le comptage du zooplancton a été fait selon le processus suivant : un sous-échantillon de cent millilitres provenant de l'échantillon filtré sur le terrain est déposé dans la cellule de comptage (Figure 11) laquelle est montée au microscope (Figure 12). Le comptage est fait maille par maille et sans répétition. La même chose est répétée trois fois de suite pour les échantillons pris à chaque site. Une moyenne n, des nombres d'espèces comptées est faite afin de connaître avec précision le nombre d'individus qui se trouvent dans les cent millilitres.

    L'abondance N est enfin obtenue en divisant le nombre n d'individus par 100 mL (0,1 litre) puis le tout multiplié par le facteur de concentration (v/V).

    N= +

    0,1

    12 ×

    V

    Soit : Avec :

    V : Volume total d'eau pris sur le terrain en litre (V= r2xïxL)

    v : Le volume concentré, en litres.

    V
    V

    : Le facteur de concentration de l'échantillon d'eau

    r : Rayon de l'ouverture du filet à plancton (0,125 m);

    L : Distance sur laquelle est tiré le filet à plancton en mètres (5 m) ;

    Ï : La constante ï ;

    31

    Figure 11 : Cellule de Figure 12: Cellule de comptage du

    comptage du zooplancton zooplancton montée à la loupe

    2.3.4.3. Phytoplancton

    La numération cellulaire est la détermination du nombre de cellules contenues dans un volume précis de liquide. On exprime le résultat en nombre de cellules par litre. Elle a été directement réalisée par comptage au microscopique optique, à l'aide de la cellule de Burker

    32

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    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    (Figure 13). C'est une lame épaisse en verre, comportant des rigoles et deux quadrillages séparés par une rigole. La grille centrale (colorée en noir) de chacune des chambres est subdivisée en 25 petits carreaux ; chaque petit carreaux mesure 0,2mm×0,2mm. L'épaisseur de la chambre est de 0,1mm. Ainsi la chambre occupée par chaque petit carreaux a un volume de 0,2mm×0,2mm×0,1mm, soit 4×10-9 litre.

    Lorsque la suspension cellulaire est trop concentrée, il est nécessaire de réaliser une dilution préalable. En effet, lorsque la suspension cellulaire est trop concentrée (grand nombre de cellules par unité de volume), il est difficile de compter les individus.

    > Remplissage de la cellule de numération

    - Humecter les deux plateaux latéraux. Faire adhérer parfaitement la lamelle aux
    plateaux latéraux : pour cela placer la lamelle sur ces plateaux, puis à l'aide des pouces posés sur la lamelle, exercer une pression sur la lamelle tout en pratiquant un mouvement de va et vient jusqu'à perception d'une résistance.

    - Placer la cellule de comptage sur une surface plane. Homogénéiser la suspension
    cellulaire, et prélever celle-ci à l'aide d'une pipette Pasteur. Remplir la chambre de comptable par capillarité, en plaçant la pointe de la pipette légèrement inclinée près de la lamelle sur la plate-forme centrale quadrillée. Le remplissage doit être fait en une seule fois, sans bulles d'air, et sans faire déborder le liquide dans les rigoles. Laisser sédimenter les cellules sur le quadrillage quelques minutes et passer à la numération.

    - Après utilisation, la lame porte-objet et la lamelle sont immergées dans un bain d'eau
    de javel pendant cinq minutes, puis sont rincées avec de l'eau distillée et essuyées avec du papier (sans frotter, en particulier au niveau du quadrillage).

    33

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    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    > Numération

    - Observer à l'objectif x10 pour repérer la position du quadrillage et vérifier
    l'homogénéité de la répartition des espèces à compter (si la répartition est mauvaise, recommencer).

    - Observer ensuite à l'objectif x40 pour réaliser le comptage (un rectangle par champ).

    - Compter les cellules contenues dans 4, 10, 20 ou dans la totalité des espaces

    délimitées.

    - Reprendre la même chose pour trois sous-échantillons différents.

    - Pour les espèces chevauchant les lignes de quadrillage, compter seulement celles qui

    chevauchent deux arêtes sur quatre de l'espace délimitée (en pratique, on choisit de prendre en compte les cellules chevauchant la ligne horizontale supérieure, et la ligne verticale droite).

    > Calcul des abondances

    Après avoir effectué la manipulation, on calcule la concentration cellulaire de la suspension de cellules étudiée.

    Soient :

    - na et nb, les moyennes des nombres d'algues des sous-échantillons, dans 20 carreaux

    de 0,2mm×0,2mm, respectivement dans les chambres A et B de la lame porte-objet ;

    - V, le volume total d'eau pris sur le terrain (avec, V= r2ï×L ; r = 0,125m, le rayon de
    l'ouverture du filet à plancton et L = 5m, la distance sur laquelle le filet à plancton est entraîné) ; V en litres.

    - v, le volume filtré en litre;

    - v/V : le facteur de concentration ;

    - ï, la constante ï.

    N= 0,5X(na+nb)

    4X1019 ×

    î, V

    Le nombre N d'algues dans un litre à chaque point de prélèvement peut être exprimée par la formule suivante:

    34

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    2.3.5. Mesure des tailles et poids des poissons

    Les mesures des tailles et poids des différentes espèces de poissons pêchées à Gbèzoumè ont été également faites. Pour ce faire, nous-nous sommes servis d'un ichtyomètre pour mesurer les longueurs totale, standard, et à la fourche des poissons afin d'établir la relation tailles-poids. La relation taille-poids régie par la formule Pt=a×Ltb, avec a et b des constantes positives non nulles, nous renseignent sur l'état physiologique de ces espèces halieutiques.

    En effet, l'ichtyomètre est le principal instrument de mesure pour tous les poissons et céphalopodes. Cette règle (figure 15) est constituée d'une planche sur laquelle est apposée une autre règle de graduation en cm. L'une des extrémités est munie d'une butée qui permet facilement de positionner l'individu au moment de la mensuration (Badts et Bertrand, 2010). Chaque poisson est allongé sur la planche avec l'extrémité antérieure du museau touchant la butée.

    Figure 15: Un ichtyomètre (Photo tirée de Badts et Bertrant, 2010)

    Rappelons-nous quelques définitions :

    La longueur totale (Lt): C'est la distance mesurée à partir de l'extrémité antérieure du museau (ou lèvre supérieure) jusqu'à la pointe postérieure du plus long rayon de la nageoire caudale lorsque celle-ci est en position « naturelle ».

    La longueur à la fourche (Lf): C'est la distance mesurée à partir de l'extrémité antérieure du museau jusqu'à la pointe du rayon médian de la nageoire caudale.

    La longueur standard (Ls) : C'est la distance mesurée à partir de l'extrémité antérieure du museau jusqu'à la pointe du pédoncule caudal (la base caudale). Pour trouver la base caudale, il faut déplacer latéralement la nageoire caudale contre le corps du poisson ; un sillon apparaît à la jonction entre l'os hypural et les rayons de la nageoire (Ministère des pêches et des océans du Canada, 2004, Partie 5).

    35

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Lf

    Figure 16: Image d'un poisson et les différentes longueurs mesurées

    Les longueurs totale, standard et à la fourche des poissons furent mesurées en cm. Le poids total (non éviscéré) de chaque poisson a été mesuré en gramme. Le sexe n'a pas été différencié. Les relations taille-poids des poissons de Gbèzoumè ont été analysées en utilisant le logiciel Microsoft EXCEL. Les paramètres a et b de la relation Pt= a×Ltb ont été estimés à travers une transformation logarithmique linéaire de type ln(Pt)= ln(a)+ b×ln(Lt).

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    36

    Résultats et discussions

    37

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    3. Résultats et discussions

    3.1. Résultats

    3.1.1. Conditions écologiques

    A l'aide des résultats trouvés lors de nos recherches, nous avons construit des histogrammes pour chaque paramètre. S ous l'effet de la sécheresse, certains points de prélèvement ont disparu. Par exemple, le point E4 lors de la deuxième campagne, puis les points E2, E3 et E4 lors de la troisième campagne.

    3.1.1.1. La température

    Nous avons constaté que la température a varié de 29,9°C à 31,4°C pour la première campagne (C1), de 29 ,9°C à 31,3°C pour la deuxième campagne (C2 ), puis de 29,6°C à 30,9°C pour la troisième campagne (C3 ). Les températures les plus élevées ont été enregistrées aux points E3 et E4 tandis que les plus basses ont été obtenues aux points E1 et E2.

    31,5

    30,5

    29,5

    28,5

    31

    30

    29

    E1 E2

    T°C C1

    E3 E4 E5 E6 E7 E8

    T°C T°C C3

    Figure 17: Variation de la température à chaque point d'échantillonnage

    3.1.1.2. Les concentrations en oxygène dissous

    Nous avons constaté que les faibles teneurs en oxygène dissous ont été obtenues aux points d'échantillonnage E2 , E3 et E4 alors que les plus fortes teneurs ont été enregistrées surtout aux points E6, E7 et E8 (au-delà de 7,5 mg/L). Par ailleurs, les variations de 0,07 mg/L

    3,

    à 4,43 mg/L pour la C1 , 0,1mg/L à 7,9 mg/L pour la C2 et 2,86 mg/L à 7,85mg/L pour la C

    ont été observées.

    38

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    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    4

    8

    0

    6

    2

    E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8

    O2diss mg/L C1 O2diss mg/L O2diss mg/L C3

    Figure 18: Variation de la teneur en oxygène dissous à chaque point d'échantillonnage

    3.1.1.3. La salinité

    La salinité enregistrée au cours de la première campagne a été la plus élevée de toutes les campagnes avec une accentuation au point E3 à 1mg/L.

    0,8

    0,6

    0,4

    0,2

    0

    1

    E1 E2

    Salinité g/L C1 Salinité g/L Salinité g/L C3

    E3 E4 E5 E6 E7

    E8

    Figure 19: Evolution de la salinité à chaque point d'échantillonnage

    3.1.1.4. Le pH

    Les valeurs de pH varient pour la C1 de 6,75 à 7,37 ; de 6,35 à 7,9 pour la C2 puis, de 7,11 à 7,85 pour la C3 . En comparant ses valeurs moyennes respectives qui sont de 7,09 ; 7,29 et 7,63, nous constatons qu'elles sont dans la gamme basique faible.

    39

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    10

    4

    8

    0

    6

    2

    E1 E2

    pH C1 pH pH C3

    E3 E4 E5 E6 E7 E8

    Figure 20: Evolution du potentiel hydrogène à chaque point d'échantillonnage 3.1.2. Paramètres chimiques

    3.1 .2.1. L'ion nitrite

    Nous avons constaté que les fortes teneurs en nitrites ont été en général, enregistrées

    à

    la C1 . Les faibles teneurs ont été, par contre obtenues à la C 3 . Elles sont respectivement dans

    les intervalles de 0,11 à 0,22mg/L à la C1, de 0,01 à 0,23mg/L à la C la C3.

    2 et de 0,01 à 0,02mg/L à

    0,25

    0,15

    0,05

    0,2

    0,1

    0

    E1 E2

    NO2 mg/L C1 NO2 mg/L NO2 mg/L C3

    E3 E4 E5 E6 E7

    E8

    Figure 21: Evolution de la teneur en nitrites à chaque point d'échantillonnage

    1.1.1.1. L'ion nitrate

    Nous avons constaté que les échantillons d'eau analysés lors de la C1 sont très riches en nitrates (0,91 à 2,7mg/L), tandis que les autres n'enregistrent que des teneurs inférieures à 0,25mg/L.

    40

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    2,5

    2

    1,5

    1

    0,5

    0

     

    E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8

    NO3 mg/L C1 NO3 mg/L NO3 mg/L C3

    Figure 22: Evolution de la teneur en nitrates à chaque point d'échantillonnage

    1.1.1.2. L'ion ammonium

    2,5

    2

    1,5

    1

    0,5

    0

     

    E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8

    NH4 mg/L C1 NH4 mg/L NH4 mg/L C3

    Figure 23: Evolution de la teneur en ammonium à chaque point d'échantillonnage

    Nous avons constaté qu'à chaque point d'échantillonnage, les teneurs en ions ammoniums sont les plus fortes à la C3, contrairement aux décroissances observées pour les ions nitrites et nitrates.

    1.1.1.3. L'ion phosphate

    Nous constatons qu'à chaque point de prélèvement, les teneurs en ions phosphates tout comme celles des ions nitrites et nitrates ont connu une diminution suivant les temps d'échantillonnage.

    41

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    0,5

    2,5

    1,5

    0

    2

    1

    E1 E2

    PO4 mg/L C1 PO4 mg/L PO4 mg/L C3

    E3 E4 E5 E6 E7 E8

    Figure 24: Evolution de la teneur en phosphates à chaque point d'échantillonnage

    1.1.1.4. La demande biochimique en oxygène

    Les analyses faites nous révèlent que les DBO5 moyennes enregistrées aux points E1 et E2 sont les plus élevées (14,7 et 13,5 mg de O2 par litre). Cette information indique que ces deux points sont les plus pollués.

    20

    15

    10

    0

    5

    E1 E2

    DBO5 mg/L C1

    E3 E4 E5 E6 E7 E8

    DBO5 mg/L DBO5 mg/L C3

    Figure 25: Evolution de la demande biochimique en oxygène à chaque point d'échantillonnage.

    1.1.1.5. La chlorophylle a

    Une comparaison des moyennes de la chlorophylle a, place les points E2 et E6 en tête, à 23,97 et 44,55mg/L respectivement. Cela signifie que les algues sont riches en chlorophylle a en ces deux points.

    42

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    120 100 80 60 40 20

    0

     
     
     

    E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8

    Chl a ug/L C1 Chl a ug/L Chl a ug/L C3

    Figure 26: Evolution de la teneur en chlorophylle a à chaque point d'échantillonnage

    3.1.3. Les états trophiques

    L'utilisation des résultats obtenus lors de la mesure de s paramètres physico -chimiques et le tableau 3, ont permis l'établissement des tableaux ci-dessous, dans le cadre de la détermination de l'état trophique de chaque site d'échantillonnage.

    Tableau 5: Etat trophique du point d'échantillonnage E1

    E1

    Très bon

    Médiocre

    Mauvais

    Turbidité

    NTU

     
     

    57

    PO43-

    uM

     
     

    5,37

    NO2 -

    uM

     
     

    1,30

    NO3 -

    uM

     

    6,13

     

    NH4 +

    uM

     
     

    17,22

    Azote total

    uM

    25

     
     

    Phosphate total

    uM

     
     

    5,80

    Chl a

    mg/m3

     
     

    30,9

    Nous constatons que l'état trophique de E1 est « Mauvais »

    43

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Tableau 6: Etat trophique du point d'échantillonnage E2

    E2

    Bon

    Moyen

    Médiocre

    Mauvais

    Turbidité

    NTU

     
     
     

    52

    PO43-

    uM

     

    1,47

     
     

    NO2 -

    uM

     
     
     

    2,39

    NO3-

    uM

     
     

    7,58

     

    NH4 +

    uM

     
     
     

    45,56

    Azote total

    uM

    66,43

     
     
     

    Phosphate total

    uM

     

    1,94

     
     

    Chl a

    mg/m3

     
     
     

    23,97

    Nous constatons que l'état trophique de E2 est « Mauvais » Tableau 7: Etat trophique du point d'échantillonnage E3

    E3

    Très bon

    Moyen

    Médiocre

    Mauvais

    Turbidité

    NTU

     
     
     

    40,5

    PO43-

    uM

     
     

    1,89

     

    NO2 -

    uM

     
     
     

    1,30

    NO3 -

    uM

     
     

    7,42

     

    NH4 +

    uM

     
     
     

    13,33

    Azote total

    uM

    21,43

     
     
     

    Phosphate total

    uM

     

    1,94

     
     

    Chl a

    mg/m3

     
     

    10,02

     

    Nous constatons que l'état trophique de E3 est « Médiocre » Tableau 8: Etat trophique du point d'échantillonnage E4

    E4

    Très bon

    Moyen

    Mauvais

    Turbidité

    NTU

     

    18

     

    PO43-

    uM

     
     

    11,89

    NO2-

    uM

     
     

    4,57

    NO3 -

    uM

     
     

    14,48

    NH4 +

    uM

     
     

    11,11

    Azote total

    uM

    29,29

     
     

    Phosphate total

    uM

     
     

    12,90

    Chl a

    mg/m3

     

    7,2

     

    Nous constatons que l'état trophique de E4 est « Mauvais »

    44

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Tableau 9: Etat trophique du point d'échantillonnage E5

    E5

    Très bon

    Bon

    Moyen

    Médiocre

    Mauvais

    Turbidité

    NTU

     
     
     
     

    65,67

    PO43-

    uM

     
     
     
     

    10,63

    NO2-

    uM

     
     
     
     

    3,04

    NO3-

    uM

     
     
     

    7,10

     
     

    NH4 +

    uM

     
     
     
     

    12,22

    Azote total

    uM

    23,57

     
     
     
     

    Phosphate total

    uM

     
     
     
     

    10,97

    Chl a

    mg/m3

     
     
     

    12,90

     

    Nous constatons que l'état trophique de E5 est « Mauvais » Tableau 10: Etat trophique du point d'échantillonnage E6

    E6

    Bon

    Moyen

    Médiocre

    Mauvais

    Turbidité

    NTU

     
     
     

    66

    PO43-

    uM

     
     
     

    10,73

    NO2-

    uM

     
     
     

    3,04

    NO3-

    uM

     
     
     

    14,03

     

    NH4 +

    uM

     
     
     

    51,11

    Azote total

    uM

    66,43

     
     
     

    Phosphate total

    uM

     
     
     

    10,97

    Chl a

    mg/m3

     
     
     

    44,55

    Nous constatons que l'état trophique de E6 est « Mauvais » Tableau 11: Etat trophique du point d'échantillonnage E7

    E7

    Bon

    Médiocre

    Mauvais

    Turbidité

    NTU

     
     

    66

    PO43-

    uM

     
     

    10,32

    NO2-

    uM

     
     

    3,26

    NO3-

    uM

     

    6,94

     
     

    NH4 +

    uM

     
     

    51,11

    Azote total

    uM

    61,43

     
     

    Phosphate total

    uM

     
     

    10,64

    Chl a

    mg/m3

     

    14,7

     

    45

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Nous remarquons que l'état trophique de E7 est « Mauvais » Tableau 12: Etat trophique du point d'échantillonnage E8

    E8

    Très bon

    Médiocre

    Mauvais

    Turbidité

    NTU

     
     

    60

    PO43-

    uM

     
     

    9,58

    NO2 -

    uM

     
     

    1,96

    NO3 -

    uM

     

    6,29

     

    NH4 +

    uM

     
     

    32,22

    Azote total

    uM

    40,71

     
     

    Phosphate total

    uM

     
     

    10,00

    Chl a

    mg/m3

     

    15,90

     

    Nous remarquons que l'état trophique de E1 est « Mauvais »

    Tableau 13: Bilan général de l'état trophique de la lagune côtière de Gbèzoumè

    Stations

    E1

    E2

    E3

    E4

    E5

    E6

    E7

    E8

    Bilan Général

    Colonne d'eau

    Mauvais

    Mauvais

    Médiocre

    Mauvais

    Mauvais

    Mauvais

    Mauvais

    Mauvais

    Mauvais

    L'analyse de l'état trophique des points d'échantillonnage révèle qu'il est « Mauvais ». Le bilan général est que la lagune côtière de Gbèzoumè est dans un mauvais état par rapport à son état eutrophe.

    3.1.4. Abondances du phytoplancton et du zooplancton

    L'abondance des algues récoltées, dans le cours d'eau de Gbèzoumè, présente un maximum au point E5 et le minimum au point E6 avec une moyenne de 15592357 algues par litre, source de nourritures pour les consommateurs primaires (herbivores).

    46

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    2500000

    2000000

    1500000

    1000000

    500000

    0

    Abondance phytoplancton ( Nombre du d'algues par litre)

    E3 E4 E5 E6 E7 E8

    Points d'échantillonnage

    Abondance du phytoplancton (Nombre d'algues par litre)

    E1 E2

    Figure 27: Abondance du phytoplancton

    L'abondance des principaux ordres de zooplancton révèle que les copépodes viennent en tête avec un total, par litre, de 53. Ensuite, nous avons les rotifères à 32 puis les cladocères qui sont à 19.

    Points d'échantillonnage

    15

    10

    5

    0

    E1 E2

    E3 E4 E5 E6 E7 E8

    Rotifères Cladocères Copépodes

    Abondance du zooplancton (Nombre d'espèces par

    litre)

    Figure 28: Abondance des principaux ordres de zooplancton

    Une relation est enfin établie entre les producteurs et les consommateurs primaires (figure ci-dessous), de coefficient directeur 51163 et d'un coefficient de régression R2=0,882. Cette relation exprime de manière générale, la biomasse de ressources disponibles afin d'alimenter et de consolider les niveaux trophiques supérieurs de la chaîne alimentaire.

    47

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Abondance du phytoplancton

    2500000

    2000000

    1500000

    1000000

    500000

    0

    0 5 10 15 20 25 30 35

    Abondance du zooplancton

    y = 51

    R2 = 0,882

    163x + 45922

    Figure 29: Variation de l'abondance du phytoplancton en fonction de celle du zooplancton

    3.1.5. Relation taille-poids des poissons

    Le tableau 14 suivant indique pour chaque espèce, le nombre de spécimens collectés, les valeurs minimales et maximales de la taille et du poids, les paramètres a et b estimés ainsi que le coefficient de corrélation (R2) de la relation taille-poids. Les effectifs examinés par espèce sont faibles car les sujets collectés étaient de bonne valeur commerciale. Il en est de même pour les tailles des poissons qui ne représentent que celles autorisées par la réglementation des pêches. Nous avons récolté environ 432 poissons regroupés en vingt-trois différentes espèces.

    Si on ignore: Ethmalosa Liza falcipinnis fimbriata, Lutjanus goreensis, Schilbe mystus et Synodontis courteti dont les coefficients de régression sont en dessous de 0,90, les autres présentent des coefficients R2 élevés qui varient de 0,9 pour Dolophis cephalopeltis à 0,985 pour Heterotis niloticus. Les valeurs estimées de b sont autour de 3 pour 44% des espèces de poissons échantillonnés dont Lutjanus goreensis est présent à 3,326 et Heterotis niloticus à 3,024. Pour le reste des poissons examinés, la valeur de b varie de 2,315 pour Synaptura cadenati à 2,902 pour Sarotherodon melanotheron ; ce qui signifie en termes de croissance, que le développement du corps (croissance pondérale) est moins rapide que celui de la taille.

    48

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Tableau 14: Relation taille-poids de poissons pêchés dans le cours d'eau de Gbèzoumè.

    Nom scientifique

    Nom local

    Lt min

    Lt max

    Pt min

    Pt max

    Nombre

    a

    b

    R2

    Chrysichthys auratus (Geoffroy Saint Hilaire,

    Ofin

    13,1

    32,5

    16

    248

    27

    0,0064

    3,105

    0,973

    1808)

     
     
     
     
     
     
     
     
     

    Clarias agboyiensis (Sydenham, 1980)

    Sillule noire, Adinhoué

    16

    22,5

    26

    69

    23

    0,0085

    2,97

    0,966

    Cynoglossus senegalensis (Kaup, 1858)

    Yanli, Affokpakpa

    11

    19,8

    30

    125

    10

    0,015

    3,032

    0,956

    Dolophis cephalopeltis (Bleeker, 1863)

    Todan

    16

    21,1

    40

    104

    11

    0,035

    2,588

    0,9

    Elops senegalensis (Regan, 1909)

    Agbanvi

    14,7

    34,2

    15

    223

    11

    0,0036

    3,099

    0,952

    Ethmalosa fimbriata (Bowdich, 1825)

    Folévi ou ahouè

    11

    15,5

    18

    59

    19

    0,095

    3,086

    0,867

    Gerre nigri (Günther, 1859)

    Lountouivi

    8,9

    18,9

    9

    90

    19

    0,069

    3,331

    0,953

    Hemichromis fasciatus (Peters, 1852)

    Agbatoé

    7,5

    18

    8

    130

    22

    0,0141

    3,098

    0,964

    Hepsetus odoe (Bloch, 1794)

    Zalou

    13

    25

    25

    160

    28

    0,044

    2,511

    0,939

    Heterotis niloticus (Cuvier, 1829)

    Ehoua

    15

    28

    30

    245

    21

    0,0102

    3,024

    0,985

    49

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Liza falcipinnis (Valenciennes, 1836)

    Tafla

    12,1

    22,3

    16

    70

    20

    0,0379

    2,454

    0,922

    Liza falcipinnis (Valenciennes, 1836)

    Houtoévi

    13,2

    16,9

    24

    75

    20

    0,021

    2,812

    0,81

    Lutjanus goreensis (Valenciennes, 1830)

    Ayanto

    8

    19,5

    10

    99

    20

    0,0048

    3,326

    0,828

    Monodactylus sebae (Cuvier, 1829)

    Gadahoungnin, Kplabè

    10

    16

    20

    130

    8

    0,032

    2,814

    0,98

    Mulet cephalus (Linné)

    Guessou

    13

    20,6

    27

    110

    21

    0,0265

    2,731

    0,944

    Pamadasys jubelini (Cuvier, 1830)

    Kokoui

    11,8

    24,8

    19

    195

    21

    0,0111

    3,025

    0,978

    Parachanna africana (Steindachner, 1879)

    Hotrou

    15

    24,5

    30

    130

    18

    0,035

    2,588

    0,908

    Sarotherodon melanotheron (Rüppel, 1852)

    Akpavi

    11

    17,5

    25

    105

    25

    0,0247

    2,902

    0,953

    Schilbe mystus (Linné, 1758)

    Drinmissi, Dahoui

    12

    23

    15

    80

    20

    0,0139

    2,866

    0,875

    Synaptura cadenati (Chabanaud, 1848)

    Afohomè

    10

    14,5

    18

    60

    14

    0,1012

    2,315

    0,96

    Synaptura lusitanica (Capello, 1868)

    Houssimadoui

    14

    25,8

    20

    120

    18

    0,0118

    2,823

    0,941

    Synodontis courteti (Pellegrin, 1906)

    sossogloé

    11

    18,2

    13

    68

    21

    0,0081

    3,142

    0,872

    Tilapia guineensis (Bleeker in Günther, 1862)

    Azéguin

    8,2

    16,5

    11

    86

    15

    0,075

    2,482

    0,953

    50

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    3.2. Discussions

    3.2.1. Conditions écologiques

    Les valeurs de la température enregistrées lors des campagnes de prélèvement sont compatibles à celles de Pouomogne (1998) qui a montré que les températures comprises entre 24 à 35°C sont favorables à une bonne croissance des espèces piscicoles couramment élevées. Egna et Boyd (1997) rapporté par Abou (2001) trouvent qu'une température de 28 à 32°C est optimale pour la croissance des tilapias.

    Il est à souligner que les faibles valeurs d'oxygène dissous sont enregistrées les matins puis les valeurs élevées en fin de journée, si une expérience se déroulait tout au long de la journée. En effet, selon la littérature, cette variation pourrait s'expliquer par les phénomènes de la photosynthèse et de la respiration. La nuit, la photosynthèse est quasiment nulle et la respiration est continuelle. On assiste à une consommation importante d'oxygène et de production de gaz carbonique, ce qui fait que le taux d'oxygène enregistré au début de la journée est faible et celui obtenu à la fin de la journée est généralement élevé (Akitikpa, 2002). Remarquons aussi que les teneurs moyennes en oxygène dissous ont accru de la C1 à C3. Selon Mama (2010), le lac et son bassin versant forment une unité de base de l'écosystème, puisque les fractions terrestres et aquatiques du bassin hydrographique sont intimement reliées par le déplacement de matériaux, des terres vers l'eau. La quantité de matières organiques drainée vers le plan d'eau est donc forte à la C1 (fin de la saison des pluies) et il faudrait une importante quantité d'oxygène dissous à utiliser par les microorganismes pour la dégrader ; raison pour laquelle la teneur en oxygène dissous était faible. Ces valeurs obtenues ne sont guère, en moyenne, dans la gamme défavorable pour la croissance des espèces de poissons en l'occurrence les tilapias selon Akitikpa, (2002). Melard (1999) et Kestemont et al. (1989) rapportent qu'une teneur en oxygène dissous supérieure à 3 mg/L est favorable pour une bonne croissance des tilapias et claris.

    La salinité enregistrée à chaque point d'échantillonnage se trouvant dans l'intervalle [0,1; 1], nous permet de dire que l'eau de la lagune côtière de Gbèzoumè est douce.

    Les valeurs de pH obtenues sont bonnes en aquaculture car situées entre 6,5 à 9 (Boyd, 1990 in Kanangire, 2001).

    51

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    3.2.2. Paramètres chimiques

    Les teneurs en nitrites enregistrées sauf celles de la C1, sont en dessous de la limite de détection de pollution, recommandée pour l'aquaculture qui est de 0,1 mg/L (EIFA, 1970 in Gominan, 1999). Selon le Ministère de l'Environnement du Québec (2001), l'azote nitreux (1 mg d'ion nitrite correspondant à 0,3 mg d'azote nitreux) est, pour les organismes aquatiques comme pour l'homme, la forme minérale la plus toxique de l'azote.

    Les concentrations en ions nitrates connaissent elles aussi une baisse continuelle. Il est à souligner que dans l'organisme, les nitrates peuvent se transformer en nitrites, ce qui revient aux mêmes problèmes de toxicité que pour les nitrites (Ministère de l'Environnement du Québec, 2001).

    La diminution des teneurs en ions nitrites et nitrates est donc à la base du fort accroissement des teneurs en ions ammoniums depuis la C1 à la C3, suite aux réactions de réduction.

    Les teneurs en ions phosphates ont tourné pour toutes les campagnes autour d'une moyenne de 0,75 mg/L. Cette moyenne est au dessus de la limite 0,03 mg/L, donnée par le ministère de l'Environnement du Québec (2001) pour la protection de la vie aquatique.

    La teneur moyenne de la chlorophylle a pour toutes les campagnes se trouvent dans la gamme « mauvaise » préfigurant une eutrophisation selon la grille de lecture de la colonne d'eau (Ifremer, 2000).

    3.2.3. L'état trophique du plan d'eau

    A part les points E2, E6 et E7 où les teneurs en azote total sont qualifiées de bon, les autres se retrouvent dans la zone qualifiée de « très bon ». En revanche, les autres paramètres responsables du phénomène d'eutrophisation (NO ~ , PO) en particulier, nous affichent des concentrations qui se situent toutes dans les zones « médiocre » et « mauvais ». Les concentrations en chlorophylle a indiquent aussi, que les 50% des points d'échantillonnage se retrouvent dans la colonne qualifiée de « médiocre » et les 50% autres dans la zone qualifiée de « mauvais ». Cela peut être dû au fait que les engrais utilisés par la population riveraine pour l'agriculture, sont des engrais beaucoup plus phosphatés. La preuve est que les teneurs en phosphates sont très élevées et classées dans la gamme « mauvais » induisant la prolifération des algues qui s'explique par la concentration élevée en chlorophylle a.

    52

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Cette forte prolifération des algues nécessite aussi une forte consommation d'oxygène dissous par les bactéries ou le zooplancton pour sa décomposition. Cet état de chose entraîne l'anoxie (manque d'oxygène dissous) du milieu ; ce qui peut induire la mort des espèces halieutiques.

    3.2.4. Analyse des matrices de corrélation entre les différents paramètres physico-chimiques

    En annexe 6, nous constatons qu'il y a une forte corrélation entre la DBO5 et la DCO (R= 0,989), car elles sont deux paramètres intimement liés. La DBO5 croît avec la DCO. En effet, la DBO5 permet d'évaluer seulement la charge biodégradable tandis que la DCO permet d'évaluer la charge organique biodégradable et une partie de la charge non biodégradable. Donc plus il y a de matières biodégradables, plus la DBO5 et la DCO croissent. En annexe 7, nous constatons que l'oxygène dissous est fortement corrélé à la conductivité (R= -0,911), aux solides totaux dissous (R= -0,868) et à la salinité(R= -0,944) ; mais si la teneur en oxygène dissous croît, la conductivité, les solides totaux dissous et à la salinité décroissent. A travers l'annexe 7, il est révélé aussi que l'oxygène dissous croît avec le pH (R= 0,977). On y remarque aussi que la couleur est fortement corrélée avec les MES (R= 0,971) et la turbidité (R= 0,973). La salinité quant à elle s'accentue lorsque le milieu devient de plus en plus conducteur (R= 0,921). Par ailleurs, on constate que le pH devient élevé aux endroits profonds (R= 0,738). On remarque que la conductivité diminue lorsque l'oxygène dissous, la transparence, les MES, la turbidité et la couleur croissent.

    3.2.5. Relation taille-poids des poissons

    L'étude de la relation taille-poids des poissons échantillonnés, a révélé que seulement, les 66% d'eux ont des coefficients d'allométrie inférieurs à 3. Ce qui soupçonne de manière générale que les espèces halieutiques de la lagune côtière de Gbèzoumè croissent plus en taille qu'en poids. Cette remarque nous confirme les résultats des conditions écologiques et de l'état de trophie dans les quels vivent ces espèces halieutiques.

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    53

    Conclusion générale et perspectives

    54

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    La présente étude est menée sur l'aire marine protégée de Gbèzoumè, dans la commune de Ouidah (Bénin) dans le dernier trimestre de l'année 2011. Elle a pour objectifs spécifiques la connaissance de l'évolution des paramètres physico-chimiques, l'abondance et la diversité du plancton, et enfin la diversité ichtyologique des consommateurs secondaires. Au terme de nos recherches, nous avons abouti aux résultats suivants :

    > Les nutriments responsables de l'eutrophisation tels que les ions nitrites, nitrates et phosphates ont affiché des teneurs moyennes respectivement supérieures à 0,11 mg/L, 0,52 mg/L et 0,75 mg/L ;

    > La chlorophylle a dosée au niveau du phytoplancton a excédé en moyenne la concentration de 21,6 mg/L ;

    > Les valeurs des températures enregistrées étant comprises entre 24 et 350C, sont bonnes aux espèces piscicoles selon Abou (2001) ;

    > La salinité se trouve dans l'intervalle [0,1 ; 1] bien que ce milieu soit proche de la mer ;

    > Le pH quant à lui est bon pour l'aquaculture car situé entre 6,5 et 9, selon Kanangire (2001).

    > L'étude de la relation taille-poids des poissons a révélé par ailleurs que seulement les 66% des 23 espèces échantillonnées ont des coefficients d'allométrie inférieurs à 3. Cela montre que les espèces halieutiques de la lagune côtière de Gbèzoumè croissent plus en taille qu'en poids.

    Grâce à la grille de lecture de la colonne d'eau (Tableau 3), nous avons pu diagnostiquer que l'aire marine de Gbèzoumè est eutrophe. L'eutrophisation est un problème auquel est confronté ce milieu. C'est d'ailleurs un problème qui touche toute la planète terre. Le cas de la lagune côtière de Gbèzoumè est plus ou moins inquiétant. Toutefois, il est à reconnaître que l'aire marine de Gbèzoumè regorge des ressources qu'il faut protéger. Nous suggérons que d'autres études soient effectuées afin de :

    > Etudier la bathymétrie, la mesure par échosondage des profondeurs marines, pour déterminer la topographie du sol du milieu aquatique étudié ;

    55

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    > Etudier les sources, les teneurs et les effets des traces métalliques toxiques sur les produits halieutiques dans l'aire marine de Gbèzoumè

    > Etudier les apports en éléments nutritifs au niveau du bassin versant et dans les sédiments ;

    > Comparer les teneurs des polluants chimiques dans la colonne d'eau et dans les sédiments.

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    56

    Références bibliographiques

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    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de
    Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    61

    Annexes

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Annexe 1 : Suivi de la qualité des eaux de la lagune côtière de Gbèzoumè

    PARAMETRES

    T°C

     
     

    Cond uS/cm

    TDS mg/L

    Salinité g/L

    pH

     

    O2diss mg/L

    Campagne

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    E1

    29,9

    30

    29,6

    1490

    403

    688

    623

    167

    335

    0,6

    0,15

    0,38

    6,75

    6,72

    7,11

    1,33

    2,3

    2,86

    E2

    29,9

    29,9

     

    1680

    475

     

    705

    197

     

    0,7

    0,21

     

    6,85

    6,66

     

    0,08

    0,2

     

    E3

    29,8

    31,3

     

    2140

    410

     

    900

    168

     

    1

    0,2

     

    6,86

    6,35

     

    0,07

    0,1

     

    E4

    31,4

     
     

    1430

     
     

    600

     
     

    0,5

     
     

    6,8

     
     

    0,33

     
     

    E5

    30,4

    30,5

    30,9

    1144

    366

    565

    480

    150

    277

    0,1

    0,12

    0,25

    7,6

    7,7

    7,82

    4,2

    6

    5,18

    E6

    30,6

    31,2

    30,6

    1100

    370

    572

    473

    152

    280

    0,3

    0,12

    0,26

    7,37

    7,9

    7,85

    4,1

    5,8

    7,85

    E7

    30,4

    30,7

    29,9

    1120

    378

    563

    471

    155

    276

    0,3

    0,13

    0,26

    7,16

    8,2

    7,58

    4,4

    5,9

    7,56

    E8

    30,5

    30,7

    30,5

    1130

    440

    572

    460

    181

    572

    0,3

    0,18

    0,25

    7,33

    7,5

    7,8

    4,43

    2,5

    7,8

    Annexe 2: Suivi de la qualité des eaux de la lagune côtière de Gbèzoumè

    PARAMETRES

     

    Prof m

     

    Transparence (cm)

    MES mg/L

    Turb FAU

    Couleur PtCo

    Chl a g/L

     

    Campagne

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    E1

    1

    0,8

    0,4

    15

    10

    5

    18

    41

    63

    28

    56

    87

    280

    286

    670

    45

    13,5

    34,2

    E2

    0,5

    0,3

    0

    10

    8

     

    20

    54

     

    32

    72

     

    387

    342

     

    39,5

    8,44

     

    E3

    0,5

    0,3

    0

    15

    8

     

    12

    39

     

    19

    62

     

    270

    360

     

    9,9

    10,1

     

    E4

    0,5

    0

    0

    15

    0

     

    16

     
     

    18

     
     

    215

     
     

    7,2

     
     

    E5

    1,3

    1

    0,8

    25

    12

    9

    27

    44

    67

    44

    65

    88

    410

    289

    640

    13,5

    14,4

    10,8

    E6

    4,5

    4

    3

    30

    12

    8

    30

    43

    69

    42

    66

    90

    422

    280

    770

    12,6

    101

    19,8

    E7

    2

    1,5

    1

    30

    13

    8

    27

    43

    62

    47

    63

    88

    411

    299

    640

    13,5

    7,2

    23,4

    E8

    2

    1,5

    1

    30

    12

    8

    26

    37

    65

    43

    60

    77

    424

    269

    480

    15,3

    16,2

    16,2

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Annexe 3 : Suivi de la qualité des eaux de la lagune côtière de Gbèzoumè

    PARAMETRES

    DBO5 mg/L

     
     

    DCO mg/L

    NH4 mg/L

     

    NO2 mg/L

    NO3 mg/L

     

    PO4 mg/L

     

    Campagne

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    E1

    14

    15

    15

    18

    20

    19

    0,21

    0,124

    0,6

    0,14

    0,04

    0,01

    0,91

    0,12

    0,11

    1,07

    0,43

    0,04

    E2

    13

    13

     

    16

    18

     

    1,48

    0,163

     

    0,21

    0,01

     

    0,91

    0,02

     

    0,21

    0,07

     

    E3

    18

    9

     

    24

    13

     

    0,26

    0,212

     

    0,11

    0,01

     

    0,91

    0,01

     

    0,34

    0,02

     

    E4

    12

     
     

    16

     
     

    0,2

     
     

    0,21

     
     

    0,91

     
     

    1,13

     
     

    E5

    6

    7

    13

    12

    11

    17

    0,24

    0,118

    0,3

    0,22

    0,18

    0,02

    0,91

    0,2

    0,21

    2

    0,53

    0,51

    E6

    17

    7

    13

    23

    12

    17

    0,27

    0,117

    2,36

    0,23

    0,17

    0,01

    2,27

    0,15

    0,2

    2

    0,54

    0,53

    E7

    10

    6

    4

    14

    11

    5

    0,26

    0,111

    2,37

    0,22

    0,23

    0,01

    0,91

    0,14

    0,25

    1,96

    0,47

    0,51

    E8

    9

    8

    7

    13

    13

    9

    0,26

    0,139

    1,33

    0,22

    0,02

    0,02

    0,91

    0,04

    0,22

    2,05

    0,2

    0,48

    PARAMETRES

    PT mg/L

     

    NTmg/L

     

    Campagne

    C1

     

    C3

    C1

     

    C3

    E1

    0,4

    0,14

    0

    0,4

    0,14

    0,5

    E2

    0,1

    0,02

     

    1,72

    0,13

     

    E3

    0,15

    0,01

     

    0,41

    0,18

     

    E4

    0,4

     
     

    0,41

     
     

    E5

    0,7

    0,16

    0,2

    0,47

    0,21

    0,3

    E6

    0,7

    0,16

    0,2

    0,8

    0,18

    1,88

    E7

    0,67

    0,14

    0,2

    0,47

    0,2

    1,9

    E8

    0,7

    0,06

    0,2

    0,47

    0,13

    1,1

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Annexe 4 : Abondance du zooplancton

    Points de
    prélèvement

    na

    nb

    v (L)

    V (L)

    Abondance
    (Nombre
    d'algues par
    litre)

    E1

    3,18

    1,93

    0,5

    245,3125

    1301910,828

    E5

    4,17

    4,37

    0,5

    245,3125

    2175796,178

    E6

    2,95

    1,88

    0,5

    245,3125

    1230573,248

    E7

    2,5

    2,83

    0,5

    245,3125

    1357961,783

    E8

    3,81

    2,98

    0,5

    245,3125

    1729936,306

    Annexe 5 : Abondance du phytoplancton

    Points de
    prélèvement

    Ordres

    n

    v (L)

    V (L)

    Abondance (Nombre d'individus par litre)

    E1

    Rotifères

    247

    0,5

    245,3125

    5,02

    Cladocères

    208

    0,5

    245,3125

    4,24

    Copépodes

    462

    0,5

    245,3125

    9,41

    E5

    Rotifères

    612

    0,5

    245,3125

    12,47

    Cladocères

    201

    0,5

    245,3125

    4,1

    Copépodes

    682

    0,5

    245,3125

    13,9

    E6

    Rotifères

    200

    0,5

    245,3125

    4,07

    Cladocères

    90

    0,5

    245,3125

    1,83

    Copépodes

    321

    0,5

    245,3125

    6,54

    E7

    Rotifères

    220

    0,5

    245,3125

    4,48

    Cladocères

    199

    0,5

    245,3125

    4,06

    Copépodes

    501

    0,5

    245,3125

    10,21

    E8

    Rotifères

    312

    0,5

    245,3125

    6,36

    Cladocères

    210

    0,5

    245,3125

    4,28

    Copépodes

    615

    0,5

    245,3125

    12,53

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Annexe 6 : Corrélations entre les différents paramètres chimiques

     

    Chla

    DCO

    NH4 +

    NO2 -

    NO3 -

    NT

    3-

    PO4

    PT

    DBO5

    Chla

    1

    .393

    .548

    -.213

    .213

    .534

    -.040

    -.077

    .373

    DCO

     

    1

    -.306

    -.355

    .257

    -.226

    -.567

    -.551

    .989(**)

    NH4 +

     
     

    1

    .083

    .055

    .972(**)

    .039

    .003

    -.280

    NO2-

     
     
     

    1

    .706

    .228

    .717(*)

    .736(*)

    -.348

    NO3-

     
     
     
     

    1

    .209

    .466

    .490

    .235

     

    NT

     
     
     
     
     

    1

    .045

    .016

    -.195

    PO43-

     
     
     
     
     
     

    1

    .998(**)

    -.595

    PT

     
     
     
     
     
     
     

    1

    -.577

    DBO5

     
     
     
     
     
     
     
     

    1

    * Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed) ** Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Annexe7: Corrélations entre les différents paramètres physiques

     

    Temp

    Cond

    TDS

    Salinité

    pH

    O2diss

    Profon

    Trans

    MES

    Turb

    Coul

    Temp

    1

    .338

    .381

    .034

    .149

    .048

    .152

    .022

    -.483

    -.526

    -.438

    Cond

     

    1

    .961(**)

    .921(**)

    _.865(**)

    _.911(**)

    -.676

    _.850(**)

    _.971(**)

    _.955(**)

    _.939(**)

    TDS

     
     

    1

    .879(**)

    _.821(*)

    _.868(**)

    -.666

    _.778(*)

    _.963(**)

    _.955(**)

    _.975(**)

    Salinité

     
     
     

    1

    _.958(**)

    _.944(**)

    -.643

    _.812(*)

    _.845(**)

    _.795(*)

    _.794(*)

    pH

     
     
     
     

    1

    .977(**)

    .738(*)

    .905(**)

    .767(*)

    .736(*)

    .754(*)

    O2diss

     
     
     
     
     

    1

    .770(*)

    .930(**)

    .809(*)

    .790(*)

    .813(*)

    Profon

     
     
     
     
     
     

    1

    .725(*)

    .647

    .604

    .723(*)

    Trans

     
     
     
     
     
     
     

    1

    .763(*)

    .789(*)

    .774(*)

    MES

     
     
     
     
     
     
     
     

    1

    .987(**)

    .971(**)

    Turb

     
     
     
     
     
     
     
     
     

    1

    .973(**)

    Coul

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

    1

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Annexe 8: Corrélation entre les différents paramètres physico-chimiques

     

    Temp

    Cond

    TDS

    Salinité

    pH

    O2diss

    Pronf

    Turb

    Coul

    Chla

    DCO

    NH4 +

    NO2 -

    NO3 -

    3-PO4

    DBO5

    Temp

    1

    .338

    .381

    .034

    .149

    .048

    .152

    -.526

    -.438

    -.329

    -.142

    -.279

    .703

    .759(*)

    .657

    -.190

    Cond

     

    1

    .961(**)

    .921(**)

    _.865(**)

    _.911(**)

    -.676

    _.955(**)

    _.939(**)

    -.469

    .506

    -.499

    .156

    .353

    -.361

    .548

    TDS

     
     

    1

    .879(**)

    _.821(*)

    _.868(**)

    -.666

    _.955(**)

    _.975(**)

    -.522

    .406

    -.511

    .098

    .298

    -.311

    .455

    Salinité

     
     
     

    1

    _.958(**)

    _.944(**)

    -.643

    _.795(*)

    _.794(*)

    -.298

    .647

    -.382

    -.194

    .134

    -.649

    .693

    pH

     
     
     
     

    1

    .977(**)

    .738(*)

    .736(*)

    .754(*)

    .249

    -.690

    .439

    .277

    .001

    .709(*)

    _.754(*)

    O2diss

     
     
     
     
     

    1

    .770(*)

    .790(*)

    .813(*)

    .322

    -.648

    .464

    .154

    -.070

    .660

    -.705

    Pronf

     
     
     
     
     
     

    1

    .604

    .723(*)

    .727(*)

    -.144

    .611

    .117

    .353

    .475

    -.212

    Turb

     
     
     
     
     
     
     

    1

    .973(**)

    .509

    -.374

    .546

    -.327

    -.475

    .095

    -.421

    Coul

     
     
     
     
     
     
     
     

    1

    .633

    -.270

    .566

    -.237

    -.297

    .170

    -.328

    Chla

     
     
     
     
     
     
     
     
     

    1

    .393

    .548

    -.213

    .213

    -.040

    .373

    DCO

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

    1

    -.306

    -.355

    .257

    -.567

    .989(**)

    NH4 +

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

    1

    .083

    .055

    .039

    -.280

    NO2-

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

    1

    .706

    .717(*)

    -.348

    NO3-

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

    1

    .466

    .235

     

    PO43-

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

    1

    -.595

    DBO5

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

    1

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.

    Evaluation de la chaîne trophique d'une aire marine protégée en relation avec sa physico-chimie : cas de Gbèzoumè dans la commune de Ouidah.






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"Des chercheurs qui cherchent on en trouve, des chercheurs qui trouvent, on en cherche !"   Charles de Gaulle