Macroinvertébrés benthiques
Les macroinvertébrés benthiques, ou benthos, sont des organismes sans colonne vertébrale et visibles à l’œil nu, comme les insectes, les mollusques, les crustacés et les vers, qui habitent le fond des cours d’eau et des lacs. Certains insectes, comme l’éphéméroptère, habitent le cours d’eau pendant leur vie larvaire, tandis que d’autres, comme certains coléoptères, passent toute leur vie, larvaire et adulte, en milieu aquatique.
Éphéméroptère -
Heptageniidae
Coléoptère -
Haliplidae
Ils sont un important maillon de la chaîne alimentaire des milieux aquatiques, car ils sont une source de nourriture pour plusieurs espèces fauniques. Les macroinvertébrés benthiques sont également reconnus pour être de bons
indicateurs de la santé des écosystèmes aquatiques en raison de leur sédentarité, de leur cycle de vie varié, de leur grande diversité et de leur tolérance variable à la pollution et à la dégradation de l’habitat. Ils cumulent les effets des perturbations physiques, biologiques et chimiques des cours d’eau, ce qui permet d’évaluer les répercussions réelles de la pollution et de l’altération des habitats aquatiques et riverains sur les écosystèmes aquatiques.
Plus précisément, le suivi de ces organismes est utile pour :
- Évaluer l’état de santé des écosystèmes aquatiques;
- Suivre l’évolution de l’état de santé d’un cours d’eau au fil du temps;
- Évaluer et vérifier l’impact d’une source de pollution sur l’intégrité de l’écosystème;
- Évaluer les effets des efforts de restauration des habitats et de la qualité de l’eau;
- Documenter la biodiversité du benthos dans les cours d’eau.
Le suivi de ces organismes est réalisé dans des cours d’eau peu profonds où il est possible de se déplacer à gué, comme les ruisseaux ou les petites rivières. La récolte des organismes benthiques s’effectue sur le substrat naturel, dans des cours d’eau au substrat grossier et au substrat meuble. C’est à partir de la composition de l’échantillon récolté que l’état du milieu est évalué.
Réseau de suivi du benthos (RSBenthos)
Le RSBenthos est en place depuis 2010 dans les cours d’eau au substrat grossier ou meuble. Il comporte 17 stations permanentes échantillonnées une fois par année à l’automne, et 100 stations rotatives échantillonnées à l’automne tous les cinq ans. Une grande proportion de ces cours d’eau sont situés dans les basses-terres du Saint-Laurent, le territoire le plus urbanisé et le plus agricole du Québec.
Plusieurs paramètres d’accompagnement sont évalués aux stations d’échantillonnage des macroinvertébrés afin de qualifier l’hospitalité du milieu pour ces derniers. Ces paramètres permettent d’établir un indice de qualité de l’habitat (IQH) et un indice de qualité de la bande riveraine (IQBR). De plus, des échantillons d’eau sont prélevés et analysés pour les paramètres suivants :
- Stations permanentes (un prélèvement par mois de mai à octobre) : pH, turbidité, conductivité, nitrates et nitrites, azote ammoniacal, azote total, phosphore total persulfate, carbone organique dissous, solides en suspension, coliformes fécaux, chlorophylle a;
- Stations rotatives (un prélèvement par mois de juillet à septembre) : conductivité, nitrates et nitrites, azote ammoniacal, azote total, phosphore total persulfate, carbone organique dissous, solides en suspension, turbidité, pH.
Indices de santé du benthos
Deux indices de santé du benthos servent à évaluer le niveau d’intégrité des petits cours d’eau. Ils sont composés de six variables de communauté : deux variables concernent la richesse taxonomique, deux touchent la composition taxonomique, et deux ont trait à la tolérance à la pollution.
L’ISBg est l’indice de suivi du benthos (ISB) qui évalue l’intégrité des cours d’eau à substrat grossier. Il s’exprime sur une échelle de 0 à 100, 100 étant la meilleure valeur. Il comprend cinq classes d’intégrité : « très bonne », « bonne », « précaire », « mauvaise » et « très mauvaise ». Le seuil de bon état (biocritère) est établi à 72,7, ce qui correspond aux classes « bonne » et « très bonne ».
Pour en savoir plus sur l’ISBg et ses variantes
L’ISBg de base est rattaché au niveau 3 de surveillance biologique, soit le niveau d’identification des organismes touchant majoritairement le genre. C’est le niveau visé dans le RSBenthos et les projets spéciaux du Ministère.
Le calcul de l’ISBg à une station donnée est réalisé en ramenant les valeurs des six variables de communauté sur une échelle commune de 0 à 100 à l’aide de formules de standardisation. Par la suite, la valeur unique de l’ISBg est obtenue en faisant la moyenne des valeurs standardisées des six variables. Toutefois, les valeurs de référence diffèrent selon le niveau d’identification des macroinvertébrés benthiques.
Voici les cinq classes de qualité de l’ISBg :
- Très bonne : de 89,2 à 100;
- Bonne : de 72,7 à 89,1;
- Précaire : de 48,4 à 72,6;
- Mauvaise : de 24,2 à 48,3;
- Très mauvaise : de 0 à 24,1.
Il existe deux variantes de l’indice de base. Elles sont rattachées au niveau visé pour l’identification des macroinvertébrés benthiques.
ISBg-f
La variante de l’indice relative à la famille est proposée pour le niveau 2 de surveillance biologique, soit le niveau d’identification qui est majoritairement lié à la famille. Ces valeurs sont groupées en trois classes de qualité.
Voici les trois classes de qualité de l’ISBg-f :
- Bonne : de 75 à 100;
- Précaire : de 46 à 74;
- Mauvaise : de 0 à 45.
ISBvol ou ISBSurVol
La variante ISBvol est une version simplifiée de l’indice qui utilise le niveau 1 d’identification disponible dans le
Guide d’identification des principaux macroinvertébrés benthiques d’eau douce du Québec (PDF, 3 Mo). L’appellation ISBSurVol est réservée aux participants de SurVol Benthos.
L’ISBm évalue l’intégrité des cours d’eau à
substrat meuble. Il s’exprime également sur une échelle de 0 à 100, 100 étant la meilleure valeur. Il comprend quatre classes d’intégrité : « bonne », « précaire », « mauvaise » et « très mauvaise ». Le seuil de bon état (biocritère) est établi à 81,6, ce qui correspond à la classe « bonne ».
Pour en savoir plus sur l’ISBm
Le niveau d’identification visé par l’ISBm est majoritairement le genre et correspond au niveau utilisé dans le RSBenthos et les projets spéciaux du Ministère.
Le calcul de l’ISBm à une station donnée est réalisé en ramenant les valeurs des six variables de communauté sur une échelle commune de 0 à 100 à l’aide de formules de standardisation. Par la suite, la valeur unique de l’ISBm est obtenue en faisant la moyenne des valeurs standardisées des six variables.
Voici les quatre classes de qualité de l’ISBm :
- Bonne : de 81,6 à 100;
- Précaire : de 54,4 à 81,5;
- Mauvaise : de 27,2 à 54,3;
- Très mauvaise : de 0 à 27,1.
Carte des stations d’échantillonnage du Réseau de suivi du benthos et des projets spéciaux (PDF, 1,4 Mo)
SurVol Benthos
Le protocole utilisé pour les cours d’eau à substrat grossier a mené à la création d’un programme de surveillance simplifié, SurVol Benthos, dont les principaux utilisateurs sont les organismes de bassin versant (OBV). Ce programme, coordonné par le Groupe d’éducation et d’écosurveillance de l’eau (G3E), comprend une formation au terme de laquelle une certification en identification des marcroinvertébrés est obtenue. Ce volet est accessible à des non-spécialistes et les résultats, quoique moins précis, sont valides scientifiquement. Il est issu d’un partenariat entre le Ministère et le G3E. Un bilan de SurVol Benthos 2006-2015 (PDF, 4,2 Mo) est disponible.
Documents de référence
Rapports portant sur l’élaboration des indices :
Projets de gestion intégrée de l’eau par bassin versant en milieu agricole :
Outil interactif :
-
Atlas de l’eau : Les valeurs de l’ISBg et de l’ISBm et l’indice de la qualité de la bande riveraine (IQBR) sont disponibles dans la couche « Qualité de l’eau », option « Cours d’eau ». On y trouve également de l’information sur les aires de drainage des stations de suivi du benthos et sur l’utilisation du territoire.
Guides et protocoles :
Autres publications :
Tragédie ferroviaire à Lac-Mégantic
- Évaluation in situ de la toxicité des sédiments de la rivière Chaudière pour les communautés de macroinvertébrés benthiques en 2016 (PDF, 2,7 Mo)
- Évaluation de l'intégrité biotique des communautés de macroinvertébrés benthiques de la rivière Chaudière, automnes 2013, 2014, 2015 (PDF, 1,5 Mo)
- Évaluation de l’intégrité biotique des communautés de macroinvertébrés benthiques de la rivière Chaudière, automnes 2013 et 2014 ( PDF, 2,3 Mo)
- Évaluation in situ de la toxicité des sédiments de la rivière Chaudière sur les communautés de macroinvertébrés benthiques, un an après le déversement (PDF, 1,6 Mo)
- Accident ferroviaire de Lac-Mégantic – Revue de la littérature portant sur l’impact des déversements d’hydrocarbures et des travaux de nettoyage sur les communautés de macroinvertébrés benthiques ( PDF, 530 ko)
- Accident ferroviaire de Lac-Mégantic – Impact du déversement de pétrole brut et des travaux de nettoyage sur les communautés de macroinvertébrés benthiques de la rivière Chaudière – automne 2013 (PDF, 23,4 Mo)