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V. DOSSIER PEDAGOGIQUE
Documents pour l'étude de quelques milieux naturels

I. LE LAC, UNITÉ BIOLOGIQUE EN ÉQUILIBRE

Au sein de l'élément liquide, se nouent, se dénouent et s'interpénètrent les éléments d'une mosaïque de relations entre mangeurs et mangés, proies et prédateurs, chacun, selon sa biologie, étant plus ou moins inféodé à des conditions particulières du milieu.

Qui compose la mosaïque ?

LA FAUNE :

Un large éventail de genres la constitue, depuis les bactéries capables de décomposer les restes organiques animaux ou végétaux, en matière minérale à nouveau assimilée par la végétation, jusqu'aux poissons prédateurs du benthos ou du plancton.

I. Le benthos :

Il est formé par l'ensemble des végétaux ou animaux qui vivent sur le fond du lac ou à l'abri des végétaux aquatiques :

protozoaires,

algues microscopiques comme des diatomées,

sangsues (clepsine), vers oligochètes (tubifex...),

minuscules crustacés (cypris),

larves d'insectes (diptères, éphémères, trichoptères, plécoptères...),

mollusques (limnées, physes, planorbes...),

Les organismes qui se déplacent sur le fond sont soit :

des carnassiers (larves de trichoptères), des mangeurs de vase,

des mangeurs de détritus (mollusques, crustacés...). :

Dans un lac baltique suédois, selon la profondeur, le benthos arrive à peser 1 à 3 g par m2. E. Manguin, dans un étang de la Haute Somme, a compté jusqu'à 250 espèces d'algues. Certains poissons comme la brème ou la tanche le recherchent activement toute l'année. Les carpes l'affectionnent en automne, lorsque le plancton se fait plus rare :

W. Wunder a compté jusqu'à mille larves de chironomides (petits insectes proches parents des moustiques) dans l'estomac de l'une de ces dernières.

II. Le plancton :

C'est l'ensemble des êtres qui vivent en suspension dans l'eau, passivement ou non : les individus animaux constituent le zooplancton, et les végétaux le phytoplancton. Au plan systématique, tous les groupes ou presque sont représentés.

Des petits crustacés du groupe des entomostracés, particulièrement recherchés par de nombreux poissons, semblent constituer l'élément fondamental de ce plancton.

Une carpe mangerait quelque 80 000 daphnies par 24 heures et seul le pouvoir de multiplication très important de ce plancton lui permet de combler ses pertes.

Cette corrélation entre les poissons et les éléments du plancton a été plusieurs fois mise en évidence :

• M. Lefèvre, à Rambouillet, à montré que des alevins :
de avril à juin avaient gagné 500 g, de juillet à octobre 50 g, or la première période correspond à une abondance planctonique et la seconde au début du repos hivernal.

• W. Wunder, en Silésie, a comparé les variations d'abondance des entomostracés (copépodes et cladocères) et l'accroissement moyen de poids d'une carpe dans un étang de Silésie :

III. Les poissons :

carpe, tanche, loche, goujon, perche, brochet, anguille, brème, ablette, rotengle, gardon, vairon sont les poissons les plus communs, présents en plus ou moins grande quantité dans nos lacs et étangs : ce sont des cyprinidés.
L'omble chevalier — qu'il ne faut pas confondre avec l'ombre commun — et les corégones sont les deux espèces de salmonidés caractéristiques de nos lacs.

Il est à noter que certains de nos étangs sont à vocation piscicole complète :

les étangs de la Dombes produisent annuellement près de 1 400 tonnes de poissons.

LA FLORE :

En profondeur, caractérisée par le phytoplancton, elle est en surface représentée par des plantes telles que roseaux, joncs, nénuphars... qui s'organisent en zones concentriques selon la profondeur.

• Une première zone groupe des joncs, des roseaux et des massettes. Leurs tiges cylindriques, peu épaisses, allongées sont très souples, n'offrant aux vents et aux courants qu'une surface réduite.
• Une deuxième zone comprend des plantes toujours enracinées au fond, mais dont les feuilles sont flottantes (nénuphars et potamots).
• Plus au centre se rencontrent des plantes qui restent toujours immergées (élodée, myriophylle, cératophylle).

Enfin, quelle que soit la profondeur, flottent des lentilles d'eau.


Répartition des végétaux aquatiques
au bord d'un étang

Un grand nombre d'oiseaux profite de cette végétation pour se mettre à l'abri ou nicher :

hérons pourprés ou bihoreau, canards de surface ou plongeurs,
poules d'eau, foulques, râles, marouettes...
petits limicoles et passereaux,
rapaces comme les busards cendrés...

Comment s'organisent ces composantes du milieu :

Nous avons artificiellement séparé les unités animales ou végétales du lac ; il nous faut maintenant essayer de rendre compte de leurs interpénétrations, du réseau dans lequel elles s'organisent, en relation très étroite avec les caractéristiques physico-chimiques du milieu.

II. LES RÉSEAUX ALIMENTAIRES

Les phénomènes qui agissent sont de nature complexe, et le schéma de fonctionnement ci-dessous ne permet que partiellement d'en rendre compte.

Un animal déterminé (un petit escargot d'eau comme la limnée, par exemple) subsiste parce qu'il trouve à se nourrir d'algues microscopiques, de petits végétaux qu'il broute, ainsi que de minuscules crustacés. Chacune de ses proies du reste est elle-même tributaire d'autres constituants du zooplancton ou du phytoplancton. Ainsi, de proche en proche s'organisent des liens complexes d'interdépendance : des réseaux alimentaires.

La température décroissant avec la profondeur, il est possible de distinguer en été trois zones dans un lac :

• Une zone superficielle, agitée par le vent, riche en oxygène dissous et en phytoplancton, bien éclairée, et dans laquelle la température diminue très lentement avec la profondeur ;
• une zone moyenne ou thermocline dans laquelle la température décroît rapidement de 1° au moins par mètre ;
• une zone profonde, peu éclairée, pauvre en phytoplancton et en oxygène dont la température est stabilisée à 4°C.

La température influant sur la quantité d'oxygène dissous, comme nous le verrons plus loin, et les poissons dépendant de ce dernier facteur, la stratification thermique dans un lac est responsable de la répartition de ces vertébrés.

LA COULEUR ET LA TRANSPARENCE

Sous de grandes profondeurs, l'eau apparaît bleue, car dans la lumière solaire, ce sont les radiations bleues qui sont les moins absorbées par l'eau.

Les teintes vertes, jaunes, brunes de certaines eaux sont le résultat d'une plus ou moins grande richesse en matières humiques dissoutes et en substances solides comme le phytoplancton.

Aussi couleur et transparence renseignent le spécialiste sur la composition chimique et biologique du milieu observé ; ces deux facteurs conditionnant la vie piscicole.

Les facteurs du milieu influent sur les réseaux alimentaires.

LA TEMPÉRATURE

Le maximum de densité de l'eau s'établissant à 4°C, les couches profondes bénéficieront de cette température. Aussi, entre les eaux de surface plus ou moins froides selon la température atmosphérique, et les profondeurs, des mouvements de l'eau auront lieu.

LES GAZ DISSOUS

L'OXYGENE :

Toute vie (animale ou végétale) est tributaire de son existence.

— En général, les grands lacs subalpins profonds (plus de 50m) comme le Léman, sont riches en oxygène à cause des courants qui les parcourent et de la rareté des fermentations : on y péchera des salmonidés comme l'omble-chevalier.

— Par contre, certains lacs subalpins (Aiguebelette) ou vosgiens (Lispach) ou jurassiens (Nantua) dans lesquels les fermentations sont abondantes, possèdent du plancton en abondance, et sont très mal fournis en oxygène.

Du fait des fermentations provoquées par les eaux résiduaires des usines ou les égouts des villes, des industries agricoles, de la densité des estivants, certains grands lacs comme le lac d'Annecy ou le Léman ont vu leurs eaux de profondeur s'appauvrir en oxygène :

7 cm3 d'oxygène dissous en profondeur en 1930
3 cm3 d'oxygène dissous en profondeur en 1959.

LE GAZ CARBONIQUE :

Il est 35 fois plus soluble dans l'eau que l'oxygène, mais 700 fois moins abondant que ce dernier dans l'air. Il se trouve dans l'eau soit sous forme dissoute, soit sous forme de carbonates et bicarbonates.

Il joue un rôle considérable en permettant la photosynthèse des végétaux chlorophylliens, en agissant sur le PH de l'eau, et en permettant l'édification des formations calcaires (squelette, coquille, carapace) de nombreux animaux.

LES GAZ DIVERS :

L'hydrogène sulfuré et le méthane proviennent respectivement de la dégradation d'eaux riches en débris organiques, et de la décomposition anaérobie des cadavres d'animaux et de végétaux.

II. LE LAC, MILIEU DE VIE DÉSÉQUILIBRÉ

Contrairement à l'eau des cours d'eau, celle des lacs n'est pas constamment renouvelée, et lorsque le lac a épuisé ses possibilités en oxygène, aucune autoépuration ne devient possible. Cette situation existe dans les lacs où les agglomérations limitrophes rejettent leurs déchets domestiques et industriels. Arbitrairement nous dissocierons les causes de pollution, alors qu'ordinairement elles se combinent, additionnant leurs effets.

I. LES EAUX USEES DOMESTIQUES :

Les déchets humains sont normalement détruits par les bactéries à condition que l'eau contienne suffisamment d'oxygène.

Si les déchets organiques sont trop nombreux, l'O2 disparaît : toute vie devient impossible au-dessous de 1,5mg d'O2 par litre d'eau. Or, il faut 10 000 litres d'eau saturée en O2, à 5°, pour décomposer les déchets produits par un homme en une journée.

Cet appauvrissement des eaux en O2 est dû à un enrichissement en produits nutritifs qui provoque un accroissement de la production d'algues et autres plantes aquatiques qui se décomposent ensuite. La teneur en oxygène dissous diminue, interdisant la vie animale. Ce phénomène est nommé : eutrophisation.

Parmi les produits nutritifs responsables de ce phénomène figurent les nitrates et les phosphates en grande partie présents dans les lessives et autres détergents.

II. LE LESSIVAGE DES TERRES AGRICOLES :

De plus en plus d'engrais minéraux sont apportés aux terres agricoles ; une partie des produits ainsi répandus est entraînée par les eaux de ruissellement jusqu'aux rivières et lacs : dans ce cas encore, phosphates, nitrates, produits nutritifs entraînent la prolifération d'algues microscopiques qui contribuent à abaisser la teneur en oxygène de l'eau, et le phénomène d'eutrophisation se produit.

III. LES RESIDUS INDUSTRIELS :

Leurs rejets peuvent produire une élévation de la température de l'eau et provoquer la décomposition des substances organiques. Il en résulte une augmentation de la consommation d'oxygène.

Les poissons ont moins d'oxygène à leur disposition et subissent les effets toxiques de la putréfaction : ils meurent en grand nombre.

Précaire équilibre donc que celui d'un lac ou d'un étang.

« Qu'un trouble vienne rompre cet équilibre si important, comme des maladies épidémiques, des pêches abusives, des pollutions industrielles, de brusques et importantes variations de niveau... l'homme doit intervenir immédiatement.

Les moyens d'action sont connus : repeuplement judicieux, modifications rationnelles des règlements de pêche, lutte contre la pollution, établissement de passes à poissons. Quelquefois on essaiera une acclimatation, mais là, on ne devra pas faire appel à n'importe quelle espèce : de même que la géographie botanique permet de prévoir les chances de succès d'une plante ou d'une essence, une étude limnologique préalable et approfondie est absolument indispensable pour éviter des erreurs comme celles des introductions du poisson-chat et de la perche-soleil.

Les lacs vieillissent ; ils s'eutrophisent naturellement avec le temps. Mais cette eutrophisation est de plus en plus rapide si l'homme la favorise en y rejetant des matières organiques, telles par exemple les eaux urbaines ou d'industries agricoles. Il ne manque pas en effet de lacs malades ; le lac d'Annecy devient eutrophe du fait de la pollution des riverains, et son peuplement d'omble-chevalier est de plus en plus précaire. Le lac du Bourget s'est couvert en mai 1957 d'une fleur d'eau qui, colmatant les filets à corégones, les a rendus dans le même temps inutilisables pour la pêche...

... Les lacs de barrage ont modifié dans le même temps leur peuplement piscicole préexistant.

Lac d'Eguson, dans la Creuse :
1926 : 34 % de salmonidés et 62 % de cyprinidés ;
actuellement, 87,5 % de cyprinidés, les salmonidés ayant presque disparu. »

P. Vivien. La vie dans les eaux douces. P.U.F.

Eaux stagnantes par nature, donc plus exposées que d'autres biotopes aux risques de pollution, étangs et lacs devraient être l'objet de plus de sollicitude encore que les eaux courantes ; or, ni l'évolution piscicole de ces milieux, ni la vision de certaines étendues d'eau souillées par l'inconscience de leurs usagers (cas des lacs eutrophisés comme celui de Nantua) ne permettent de penser que l'homme se décidera, sans contraintes législatives draconiennes, à ne pas laisser derrière lui des cloaques disséminés là où hier, il trouvait beauté, couvert, gîte et repos.


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