Guide de référence des variables et indices des communautés de macroinvertébrés benthiques

Calcul et description

L’équitabilité est un indice de l’abondance relative de divers taxons.

Indice d’équitabilité de Simpson

${\displaystyle E=(1/\sum _{i=1}^S{P}_i^2)/S}$

selon

${\displaystyle P_i=x_i/\sum _{i=1}^S{x}_i}$

Où : Pi = x_i/sum(x_i) et x_i = abondance d’espèces.

Indice d’équitabilité de Pielou

${\displaystyle j=\frac{H\prime }{LnS}}$

Où : S = nombre total d’espèces et LnS = logarithme naturel de l’abondance totale en taxons.

Réaction aux perturbations

L’équitabilité des communautés est un indicateur de la bonne qualité de l’eau. L’équitabilité devrait diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

Indice de diversité de Shannon‑Weiner

${\displaystyle H=-\sum _{i=1}^S{P}_{i}Ln{P}_i}$

Où : S = nombre total d’espèces, et P_i = proportion de S composée de i^e espèces (c.-à-d. n_i/N).

L’indice de diversité de Shannon‑Weiner représente la proportion de différentes espèces dans une population. Des valeurs plus élevées indiquent que les individus sont présents en proportions semblables d’une espèce à l’autre, tandis que des valeurs plus faibles indiquent une répartition moins égale des individus entre les espèces.

Indice de diversité de Simpson

${\displaystyle D=1-\sum _{i=1}^S{\left(\raisebox{1ex}{$n_i$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$N$}\right.\right)}^2}$

Où : S = nombre total de taxons dans l’échantillon; n_i = nombre de i^e taxons; N = nombre total de taxons.

La diversité de Simpson est un indice utilisé pour mesurer le nombre de taxons présents ainsi que l’abondance relative des individus de chaque taxon. À mesure que l’abondance et la diversité des taxons augmentent, l’indice de diversité de Simpson augmente aussi.

Réaction aux perturbations

La diversité des communautés est un indicateur de la bonne qualité de l’eau. Les indices de diversité devraient diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

Somme de tous les organismes présents au niveau taxonomique choisi.

L’abondance totale est estimée en fonction du dénombrement extrapolé du sous-échantillon à partir d’un échantillonnage fait à l’aide du filet troubleau pendant 3 minutes. Elle est normalisée selon l’effort d’échantillonnage et la zone.

Réaction aux perturbations

L’abondance peut augmenter ou diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus EPT}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Ces trois ordres ont une faible tolérance à la pollution de l’eau; un nombre élevé de taxons EPT indique généralement une bonne qualité de l’eau. L’absence de l’un des trois groupes d’EPT sur un site est importante, car ils sont généralement les plus sensibles à la perturbation de l’habitat.

Réaction aux perturbations

Le pourcentage d’EPT devrait diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus Ephemeroptera}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les Éphéméroptères forment un ordre d’insectes communément appelés éphémères, en raison du grand nombre d’adultes de courte longévité qui apparaissent à la fin du printemps ou au début de l’été.

Les nymphes se nourrissent de matières organiques, comme les algues, et constituent une importante source de nourriture, tout comme les adultes, pour les poissons et d’autres prédateurs aquatiques. Au stade larvaire, elles sont sensibles à la pollution.

Réaction aux perturbations

Le pourcentage d’Éphéméroptères devrait diminuer en réponse aux perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus Plecoptera}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les Plécoptères forment un ordre d’insectes communément appelés perles. Les nymphes, que l’on trouve dans les cours d’eau froids et non pollués, s’attaquent à d’autres invertébrés aquatiques et consomment de la matière végétale.

Réaction aux perturbations

Le pourcentage de Plécoptères devrait diminuer en réponse aux perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus Trichoptera}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les Trichoptères forment un ordre d’insectes communément appelés phryganes. Les larves aquatiques, sensibles à la pollution, utilisent de la soie pour fabriquer une enveloppe protectrice qu’elles renforcent à l’aide d’éléments comme du sable, du gravier et des matières végétales. Les stratégies d’alimentation varient d’une espèce à l’autre.

Réaction aux perturbations

Le pourcentage de Trichoptères devrait diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus EPT}}}{\sum \mathit{\text{ individus Chironomidae}}+\sum \mathit{\text{ individus EPT}}}\right)*100}$

Le rapport entre l’abondance des ordres EPT, sensibles à la pollution, et de la famille des Chironomidés, généralement tolérants, est une mesure de la tolérance à la pollution. Un nombre bas et proche de 0 indique une mauvaise qualité de l’eau.

Réaction aux perturbations

Le rapport EPT/nombre de Chironomidés devrait diminuer à mesure que les perturbations augmentent.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus Hydropsychidae}}}{\sum \mathit{\text{ individus Trichoptera}}}\right)*100}$

Les Hydropsychidae forment une famille de l’ordre des Trichoptères qui est généralement plus tolérante que les autres familles de l’ordre. Une forte proportion de taxons Hydropsychidae peut indiquer une mauvaise qualité de l’eau.

Réaction aux perturbations

Le pourcentage de Trichoptères Hydropsychidae devrait augmenter en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus Baetidae}}}{\sum \mathit{\text{ individus Ephemeroptera}}}\right)*100}$

Les Baetidae forment une famille de l’ordre des Éphéméroptères qui est généralement plus tolérante que les autres familles de l’ordre. Une forte proportion de Baetidae peut indiquer une mauvaise qualité de l’eau.

Réaction aux perturbations

Le pourcentage d’Éphéméroptères appartenant aux Baetidae devrait augmenter en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus Chironomidae}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les Chironomidés sont souvent la famille la plus abondante dans tout environnement d’eau douce. Ils tolèrent généralement la pollution, mais cette tolérance varie selon l’espèce.

Réaction aux perturbations

Le pourcentage de Chironomidés peut augmenter ou diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus Coleoptera}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les Coléoptères forment un ordre d’insectes communément appelés scarabées, dont bon nombre sont aquatiques ou semi-aquatiques. Les Coléoptères sont généralement considérés comme sensibles à la pollution.

Réaction aux perturbations

Le pourcentage de Coléoptères devrait diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus Odonata}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les Odonates forment un ordre d’insectes composé de demoiselles et de libellules. Les nymphes vivent sous l’eau et s’attaquent à d’autres insectes aquatiques.

Réaction aux perturbations

Le pourcentage de taxons odonates devrait généralement diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus Diptera}}+\sum \mathit{\text{ individus non insectes}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les taxons diptères et non-insectes représentent bon nombre des taxons tolérants à la pollution que l’on trouve dans les communautés benthiques. La mesure correspond à tout individu de l’ordre des Diptères, en plus de tout organisme de l’ordre non mentionné ci-dessous :

• Collemboles
• Éphéméroptères
• Odonates
• Plécoptères
• Hétéroptères
• Mégaloptères
• Neuroptères
• Trichoptères
• Lépidoptères
• Coléoptères

Réaction aux perturbations

Le pourcentage de Diptères et d’individus non-insectes devrait augmenter en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus des taxons dominants}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les taxons dominants sont ceux qui comptent le plus grand nombre d’individus dans un échantillon. Un site peut présenter un problème de qualité de l’eau lorsqu’une grande proportion d’un échantillon est composée de quelques taxons. Les taxons opportunistes qui peuvent tolérer un plus large éventail de types d’habitats peuvent dominer la communauté, remplaçant d’autres taxons ayant des habitats ou des besoins alimentaires particuliers.

Réaction aux perturbations

Les pourcentages des cinq principales espèces dominantes et des deux principales espèces dominantes dans la communauté devraient augmenter en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus cueilleurs}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les cueilleurs sont des organismes qui se nourrissent principalement de matières organiques fines déposées dans l’eau.

Réaction aux perturbations

La proportion de cueilleurs d’un site devrait augmenter en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus prédateurs}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les prédateurs sont des organismes qui se nourrissent principalement d’autres organismes présents dans leur environnement.

Réaction aux perturbations

La proportion de prédateurs d’un site devrait diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus filtreurs}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les filtreurs sont des organismes qui recueillent des matières organiques fines flottantes dans la colonne d’eau.

Réaction aux perturbations

La proportion de filtreurs d’un site devrait augmenter en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus racleurs}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les racleurs sont des organismes brouteurs qui consomment des algues provenant de matières se trouvant dans l’eau.

Réaction aux perturbations

La proportion de racleurs d’un site devrait diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

${\displaystyle \left(\frac{\sum \mathit{\text{ individus déchiqueteurs}}}{\sum \mathit{\text{ tous les individus}}}\right)*100}$

Les déchiqueteurs sont des organismes qui se nourrissent de feuilles mortes et de matières organiques particulaires grossières.

Réaction aux perturbations

La proportion de déchiqueteurs d’un site devrait diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

Nombre de taxons uniques de l’échantillon qui s’agrippent aux surfaces rocheuses.

Ces organismes sont physiquement adaptés pour s’agripper au substrat dans l’eau courante et vivent généralement dans les interstices entre les roches et les galets sur le lit des cours d’eau. Le nombre d’espèces de ce groupe devrait diminuer lorsque des sédiments fins remplissent ces microhabitats. Les accrocheurs les plus courants sont notamment ceux des familles Simuliidae (mouches noires), Ephemerellidae (éphémères) et Perlodidae (perles).

Réaction aux perturbations

Le nombre de taxons de ce groupe devrait diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

Nombre de taxons uniques qui ont besoin de plus d’un an pour terminer leur cycle de vie.

Ces taxons, qui comprennent des groupes comme Perlidae (perles) et Megaloptera, ont été exposés aux conditions de l’eau sur une plus longue période et sont utiles pour se renseigner sur les conditions passées et actuelles de la qualité de l’eau.

Réaction aux perturbations

Le nombre de taxons de grande longévité devrait diminuer en présence de perturbations.

Calcul et description

Nombre de taxons uniques considérés comme intolérants à la pollution.

Ces taxons sont les plus sensibles aux perturbations causées par la pollution organique selon l’indice biotique de Hilsenhoff. Les valeurs sont également propres au secteur géographique et régional pour lequel elles sont élaborées. Les valeurs de tolérance peuvent être déterminées au niveau de la famille ou du genre.

Réaction aux perturbations

Le nombre de taxons intolérants devrait diminuer à mesure que les perturbations augmentent.

Calcul et description

Proportion d’individus tolérants dans l’échantillon.

Les taxons tolérants peuvent mieux résister à la mauvaise qualité de l’eau et aux perturbations causées par la pollution organique, selon l’indice biotique de Hilsenhoff. Les valeurs sont également propres au secteur géographique et régional pour lequel elles sont élaborées. Les valeurs de tolérance peuvent être déterminées au niveau de la famille ou du genre.

Réaction aux perturbations

Le pourcentage d’individus tolérants devrait augmenter en présence de perturbations.

Calcul et description

Cet indice utilise les valeurs de tolérance de chaque taxon et l’abondance de ces taxons.

${\displaystyle \mathit{\text{HBI}}=\sum _{i=1}^S{n}_i\frac{t_i}{N}}$

Où : n = nombre d’individus de i_e espèces, t = valeur de tolérance de i_e espèces et N = nombre total d’individus.

Les valeurs de tolérance sont principalement fondées sur les réponses aux polluants organiques. Les taxons sensibles ont des valeurs faibles, et les espèces tolérantes, des valeurs élevées. Cet indice produira une valeur entre 0 et 10, où 0 indique une excellente qualité de l’eau et 10, une très mauvaise qualité de l’eau.

Réaction aux perturbations

La valeur de l’indice Hilsenhoff devrait augmenter en présence de perturbations.