Embed Size (px)
Citation preview
Hydroécol. Appl. (2014) Tome 18, pp. 139–163© EDF, 2014DOI: 10.1051/hydro/2014002
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuveNiger à Niamey comme bioindicateurs de la pollutionurbaine et industrielle
First inventory of macroinvertebrates of River Niger in Niameyas bioindicators of urban and industrial pollution
B. Alhou(1), Y. Issiaka(2), A. Awaiss(3), J.-C. Micha(4)
(1) Département des Sciences de la Vie et de la Terre, École Normale Supérieure, Université Abdou Moumounide Niamey, BP 10963, [email protected]
(2) Département Génie Rural et Eaux et Forêts, Faculté d’Agronomie et des Sciences de l’Environnement,Université de Maradi BP 465, Maradi, [email protected]
(3) Département des Eaux et Forêts, Faculté d’Agronomie, Université ABDOU Moumouni de Niamey,BP 10 960, [email protected]
(4) FUNDP, Département de Biologie, Unité de Recherche en Biologie des Organismes, 61 rue de Bruxelles,5000 Namur, [email protected]
Résumé – L’approche biologique, basée sur la distribution des peuplements de macro-inver-tébrés le long du fleuve Niger à Niamey, permet une bonne caractérisation biologique desstations d’échantillonnage. L’échantillonnage des macro-invertébrés à chacune de ces sta-tions est effectué grâce au filet troubleau, aux substrats artificiels et à la jacinthe d’eau. Cetteapproche montre l’évolution de la richesse et de la diversité taxonomique le long des stations.Ainsi, la richesse et la diversité taxonomique diminuent en passant de l’amont à l’aval despoints de rejets. Les stations de référence et les stations en aval éloigné des rejets présententune diversité plus satisfaisante comparativement aux stations en aval immédiat des rejets.Il ressort de l’ordination des taxons que les stations en amont et en aval éloigné des rejetssont les moins polluées et abritent des taxons qui sont sensibles à la pollution comme Thrau-lus sp., Elassoneuria sp., Afronurus sp., Centroptiloides sp., Adenophlebia sp., Dipseudopsissp.et Neoperla sp. Les stations en aval immédiat de la brasserie du Niger et de l’abattoirparaissent être les plus polluées avec la présence des taxons comme Chironomus gr. plu-mosus, Syrphidae et Culicidae. Le changement dans la composition des assemblages taxo-nomiques, l’indice de diversité de Shannon-Weaver et l’abondance des taxons sont desindicateurs d’une modification de la qualité de l’eau et de l’habitat en passant de l’amont àl’aval des points de rejets de la ville de Niamey.
Mots-clés – fleuve Niger, macro-invertébrés , Niamey, qualité de l’eau, Niger
Article publié par EDP Sciences
140 B. Alhou et al.
Abstract – The biological approach, based on the distribution of macroinvertebrate commu-nities along the River Niger in Niamey, allows a good characterization of biological samplingstations. Macroinvertebrate sampling at each of these stations is done through kicknet, theartificial substrates and water hyacinth. This approach shows the evolution of the taxonomicrichness and diversity along the stations. Thus, the taxonomic richness and diversitydecrease upstream to downstream discharge points. Reference stations and stationsdownstream have more diversity compared to stations immediately downstream waste waterdischarge. It appears from the ordination of taxa that stations upstream and downstream dis-charges are far less polluted and contain taxa that are sensitive to pollution as Thraulus sp.Elassoneuria sp., Afronurus sp., Centroptiloides sp., Adenophlebia sp., Dipseudopsis sp. etNeoperla sp. Stations immediately downstream of the brewery and slaughter seem to bemore polluted with the presence of taxa such as Chironomus gr. plumosus, Syrphidae andCulicidae. The change in the taxonomic community, diversity index of Shannon-Weaver andtaxa abundance are indicators of a change in water quality and habitat from upstream todownstream of the discharge points of the city of Niamey.
Key words – River Niger, macroinvertebrates, Niamey, Niger, water quality
INTRODUCTION
L’utilisation des macro-invertébrésdans l’étude de la qualité des eaux estdevenue très fréquente et diversifiée,ce qui explique l’explosion de nom-breuses méthodes utilisées actuelle-ment pour évaluer l’état des écosys-tèmes aquatiques. Ces méthodesportent entre autres sur l’étude de lastructure et de la composition desmacro-invertébrés (Tumwesigye et al.,2000 ; Lomond & Colbo, 2000), l’utilisa-tion des indices biotiques (Soliminiet al., 2000 ; Lafont et al., 1991), l’utili-sation des traits biologiques (Mondyet al., 2012 ; Vanden Bossche &Usseglio-Polatera, 2005 ; Statzner et al.,2004 ; Gayraud et al., 2003 ; Usseglio-Polatera et al., 2000) et l’utilisation desanalyses multivariées qui mettent enrelation les facteurs environnementauxet les communautés de macro-inveré-brés (Floury et al., 2013 ; Piscart et al.,2005 ; Sarkar et al., 2005 ; Shivoga,2001 ; Bauernfeind & Moog, 2000 ;Lancaster, 1999).
Cette publication porte sur l’inven-taire de la diversité taxonomique desmacro-invertébrés du fleuve Niger àNiamey à différentes stations à partirde trois techniques d’échantillonnage(filet troubleau, substrats artificiels etjacinthe d’eau).
L’objectif principal de cette publica-tion est d’utiliser les macro-invertébréspour mettre en évidence les variationsbiologiques et écologiques le long dufleuve Niger à proximité de Niamey quirejette toutes ses eaux usées dans cefleuve.
MATÉRIELS ET MÉTHODES
Présentation de la zone d’étude
Cette étude est entreprise le longdu fleuve Niger à Niamey. Niamey estsituée à 2,01° Est, 13,57° Nord enRépublique du Niger. Les stations étu-diées se situent à 186 m d’altitude enmoyenne.
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuve Niger à Niamey comme bioindicateurs 141
Le bassin du fleuve Niger appartientà un vaste espace géographiquehétérogène composé de dix pays(Bénin, Burkina Faso, Cameroun, Côted’Ivoire, Guinée, Mali, Niger, Nigeria,Tchad et Algérie). Il draine une superfi-cie d'environ 2 120 000 km². De partcette appartenance géographique, ilprésente des caractéristiques physio-graphiques, socio-économiques etécologiques variables. Le bassin duNiger constitue par sa taille le deuxièmesystème pluvial au monde.
Son cours d’eau principal, le fleuveNiger prend sa source dans lesmontagnes du Fouta Djallon en Guinéeà une altitude de 800 m environ avecune direction Nord-Est. Il passe ainsipar la bordure du Sahara après latraversée au Mali du delta intérieur,vaste plaine inondable d’une superficiede 80 000 km2 qui dissipe par absorp-tion et évaporation une importantepartie de son potentiel hydraulique. Ilest en longueur le troisième fleuved’Afrique après le Nil et le Congo et leneuvième au monde avec 4200 kmdont 550 km en territoire nigérien. Letronçon étudié représente environ17 km. Le débit moyen du fleuve Nigerà Niamey durant la période d’étude estde 264 m3 s-1 en étiage et 1 309 m3 s-1
pendant la crue. Les prélèvementssont effectués à une profondeurmoyenne de 0,80 m.
Échantillonnage
Trois méthodes d’échantillonnageont été utilisées ; il s’agit des substratsartificiels, du filet troubleau et de lajacinthe d’eau. Le choix de cesméthodes est basé essentiellement
sur le régime hydrologique du fleuveNiger (étiage et hautes eaux) qui estun facteur déterminant dans l’applica-bilité et l’efficacité de chacune d’elles.En étiage, période correspondant àdes eaux peu profondes et à des cou-rants faibles, les substrats artificiels etle filet troubleau ont servi à la récoltedes macro-invertébrés tandis qu’enhautes eaux, les macro-invertébrésont été récoltés dans le système raci-naire de la jacinthe d’eau à cause dela profondeur des eaux qui n’est pasfavorable à l’utilisation des deux pre-mières méthodes. L’utilisation nonconjointe de ces méthodes limite leurcomparaison, ce qui d’ailleurs n’estpas l’objectif visé par ce travail.
Les 10 stations échantillonnées(TON 1, HNN, UAM, GH, TAN, ME,ABA, BRA, ENI et SA 2) sont représen-tées sur la figure 1.
Substrats artificiels
L’utilisation des substrats artificielspermet une standardisation de l’échan-tillonnage en offrant à toutes les sta-tions un micro-habitat uniforme pourles macro-invertébrés avec une possi-bilité de comparaison de celles-ci.
Dans le cadre de cette étude, lessubstrats, d’une longueur de 48 cm,une largeur de 38 cm et une hauteur de10 cm, ont été conçus avec des pierresde taille plus ou moins égale (4 à 8 cm)enfermées dans du grillage galvanisé.
Procédure et fréquenced’échantillonnage
Il est généralement recommandétrois à six substrats artificiels par station
142 B. Alhou et al.
(Pelletier, 2002). Dans le cadre de cetravail, quatre substrats artificiels ontété utilisés par station de mai à juin2004 et huit d’avril à mai 2005 pourparer à la perte de substrats constatéeen 2004 soit deux campagnes au total.Ils sont posés au fond sur deux rangéesparallèles en maintenant entre subs-trats une distance d’un mètre. Lessubstrats sont laissés dans l’eau pen-dant six semaines avant d’être relevés.Cette durée correspond à la périodejugée minimale pour permettre une
Fig. 1. Carte de localisation des sites d’échantillonna(RHNL = rejets de l’hôpital national de Lamordé ;RUAM = rejets de l’Université Abdou Moumouni ; Rrejets domestiques du Grand hôtel ; RME = rejets dRBRA = rejets de la brasserie du Niger ; RENI = rej
Fig. 1. Map of sampling sites along the River Nigethe national hospital of Lamordé; RHNN = dischargdischarges from the Abdou Moumouni University; RRBH = domestic discharges from the Big hotel; RMdischarges from the slaughter; RBRA = dischargesthe Niger textile company.)
colonisation stable des substrats parles macro-invertébrés.
Collecte des substrats
Les substrats sont soigneusementretirés de l’eau en utilisant un filetmoustiquaire de petites mailles(250 µm) et de couleur blanche pouréventuellement récupérer les orga-nismes qui chutent. Chaque substratest immédiatement transféré dans un
ge le long du fleuve Niger à Niamey (zone en gris).RHNN = rejets de l’hôpital national de Niamey ;
GOU = rejets domestiques de Goutiyena ; RGH =omestiques de Mess ; RABA = rejets de l’abattoir ;ets de l’entreprise Nigérienne de textile.)
r in Niamey (gray area). (RHNL = discharges fromes from the national hospital of Niamey ; RUAM =GOU = domestic discharges from the Goutiyena;E = domestic discharges from the Mess; RABA =from the Niger brewery; RENI = discharges from
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuve Niger à Niamey comme bioindicateurs 143
récipient en plastique contenant del’eau du fleuve. Les rochers et la grillesont rigoureusement débarrassés desmacro-invertébrés qu’ils supportent enutilisant un scalpel. Le contenu du réci-pient est conservé dans des bocauxcontenant du formol 10 % pour un tri aulaboratoire.
Difficultés rencontréesdans l’application de cette méthode
La principale difficulté liée à l’utilisa-tion de cette méthode sur le fleuveNiger à Niamey est la présencehumaine qui occasionne souvent laperte des substrats. Le taux de pertedes substrats est de 20 % en 2004 et27 % en 2005.
Filet troubleau
Un filet troubleau à mailles de500 µm avec une ouverture carrée de21 cm de côté, monté sur une mancheen acier de 1,5 m de long est utilisé surles rives en étiage. Lors de l’échan-tillonnage, l’ouverture du filet est pla-cée à contre-courant et le filet esttraîné légèrement sur le fond le longd’un transect de 100 m de long en pas-sant par le maximum d’habitats pos-sibles. Le filet est ensuite relevé et lecontenu bien concentré est reversédans des bocaux contenant du formol10 %. Le tri est effectué plus tard aulaboratoire.
La superficie échantillonnée est de100 m × 0,21 m soit 21 m2.
Cette méthode a été appliquée unefois par mois en mai et juin 2005 puis
en mars 2006 soit trois campagnes autotal.
Jacinthe d’eau
Le choix porté sur ce macrophytepour la récolte des macro-invertébrésest lié à son abondance dans les zonescalmes et à la densité de son systèmeracinaire qui peut être un habitat favor-able pour ces êtres vivants aquatiques(Viljoen et al., 2001).
La jacinthe d’eau, Eichornia cras-sipes, est une plante aquatique pré-sente dans plusieurs pays du monde àtempérature supérieure à 15 °C. Origi-naire du bassin du fleuve Amazone, lajacinthe d’eau est actuellement répan-due sur tous les continents. Sa longueurpeut atteindre 20 cm et sa largeur 5 à15 cm. Elle a la facilité de pousser dansdes conditions environnementales etnutritives diverses. Néanmoins, sa pro-lifération est beaucoup plus rapidequand l’eau est chargée en polluants(matières en suspension, phosphates,nitrates). Cette prolifération se fait dansles baies et les abords des cours d’eauoù le courant est moins fort. Elle sereproduit principalement par clonagemais également à partir des graines quijouent un rôle dans sa survie et la colo-nisation des plans d’eau.
La jacinthe d’eau affecte non seule-ment la santé des riverains en favori-sant la prolifération des maladies tellesque la bilharziose et la malaria maiségalement l’état de l’écosystème aqua-tique en réduisant sa biodiversité et enaltérant la qualité chimique des eaux.Elle constitue de ce fait une espècenuisible pour les riverains et l’écosys-tème aquatique.
144 B. Alhou et al.
Récolte des macro-invertébrés
Elle est effectuée sur les racines dejacinthe d’eau quatre mois après leurstabilisation en saison des pluies.Seule la partie immergée de la planteest prélevée. L’échantillonnage de lajacinthe d’eau est réalisé en différentspoints de la station selon un transectlongitudinal. Pour ce faire, un filet trou-bleau à maille de 500 µm est placé endessous du système racinaire qui estdirectement coupé, dans celui-ci, avecune paire de ciseaux.
Un échantillon composé d’au moins10 prélèvements est constitué enfévrier 2005 et 2006 à chaque station.
Un prélèvement correspond à unebiomasse racinaire sèche de 10 g envi-ron. Tous les prélèvements sontconservés dans des bocaux contenantdu formol 10 % puis ensuite triés aulaboratoire. La biomasse racinaire estdéterminée après plusieurs jours deséchage à l’étuve à 60 °C (Dejoux,1991) jusqu’à poids constant et pesagedirect sur une balance Mettler AK 160de précision 0,1 mg.
Tri et conservation des échantillons
Les échantillons sont triés au labo-ratoire sur une colonne de tamis demailles 5 mm, 1 mm et 0,4 mm. Lesorganismes directement visibles sontretirés des tamis. Le contenu dechaque tamis est ensuite observé à laloupe binoculaire puis mis en suspen-sion dans l’eau pour éventuellementreprendre le reste des organismes ensuspension. Les organismes triés sontconservés au formol 4 % avant leuridentification.
Identification des taxons
L’identification des taxons est effec-tuée principalement à l’aide de la clé deDurand & Lévêque (1980, 1981) etgrâce à l’appui de certains spécialistes(Boudewijn Goddeeris pour les Chiro-nomidae ; Charles Verstraeten pour lesColéoptères et Henri Dumont pour lesodonates). La détermination est effec-tuée à la loupe binoculaire Nachet NS30 en lumière normale et dans certainscas nécessitant des préparations aumicroscope.
Traitement des données
L’analyse des données porte sur lastructure des peuplements de macro-invertébrés notamment la richessetaxonomique, la diversité et l’équitabi-lité au sein des stations échantillon-nées. La diversité est déterminéegrâce à l’indice de Shannon-Weaverde même que l’équitabilité.
Cet indice est exprimé par la for-mule suivante (Quinn & Hickey, 1990) :
H = –
H = indice de diversité ; S = nombre detaxons ; Pi = proportion du taxon i dansl’échantillon.Il est subdivisé en trois classes de qua-lité des eaux (Evrard, 1996) :2 ≤ H pour une eau propre ;1 < H < 2 pour une eau modérémentpolluée ;H ≤ 1 pour une eau polluée.
L’indice d’équitabilité de Shannonest calculé grâce à la formule ci-dessous et permet d’apprécier la
Pi( ) log2Pi( )i
S
∑
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuve Niger à Niamey comme bioindicateurs 145
distribution des différents taxons dansles stations échantillonnées :
E = équitabilité ; H = indice de diversitéde Shannon-Weaver et S = nombre detaxa.
L’indice de similarité de Jaccard(Legendre & Legendre, 1998 ; Angelier,
2000) de formule .
Cette formule est utilisée en vue decomparer les différents types d’échan-tillonnage sur la base de la présence/absence des taxons. IS = indice deJaccard ; Nc = nombre de taxons com-muns aux deux stations ; Na et Nb =nombre total de taxons dans respective-ment la première et la deuxième station.
La distance de Bray-Curtis de for-
mule
(Legendre & Legendre, 1998) est cal-culée pour classer les stations en fonc-tion de leur abondance taxonomiquepar technique de prélèvement. D = dis-tance de Bray-Curtis, y1j = nombre detaxons j dans la première station, y2j =nombre de taxons j dans la deuxièmestation, W = somme des abondancesminimales des différents taxons entreles deux stations, A = somme des abon-dances de tous les taxons dans la pre-mière station et B = somme des abon-dances de tous les taxons dans ladeuxième station. La distance de Bray-Curtis appelée parfois distance deSorensen, est une méthode normalisée
E Hlog2 S( )--------------------=
ISNc 100×
Na Nb Nc–+-----------------------------------=
D
y 1 j y 2 j–j 1=
p
∑
y 1 j y 2 j+( )j 1=
p
∑-------------------------------------- 1 2W
A B+--------------–= =
fréquemment utilisée en botanique, enécologie et en science environnemen-tale. Sa valeur est comprise entre 0(nette ressemblance) et 1 (forte dis-semblance). Elle est non dépendantede la double absence des espèces dansles échantillons.
Le logiciel “R” est utilisé pour calcu-ler l’indice de similarité de Jaccard et ladistance de Bray-Curtis (R Develop-ment Core Team, 2007).
Le regroupement des objets (sta-tions/techniques de prélèvement) esteffectué sur la moyenne pondérée desgroupes associés.
L’analyse factorielle des correspon-dances (AFC) est utilisée pour détermi-ner les différentes communautés demacro-invertétébrés le long du fleuveNiger à Niamey. L’analyse factoriellede correspondance est appliquée surl’abondance des taxons après unetransformation logarithmique de typeLOG (X + 1). L’option de supprimer lepoids des taxons rares est appliquée.Dans le cas de la jacinthe d’eau,l’abondance des taxons est expriméeen nombre d’individus par 10 g de bio-masse racinaire sur la jacinthe d’eau.Dans le cas des substrats artificiels ennombre d’individus par substrat artifi-ciel (en divisant l’abondance dechaque taxon dans un échantillon parle nombre de substrats artificiels del’échantillon). Les abondances sontexprimées de cette manière pour avoirle même effort d’échantillonnage àchaque station.
La représentation graphique decertains résultats ne tient pas comptedes stations HNN et UAM dans les-quelles les prélèvements au filet trou-bleau et sur la jacinthe d’eau n’étaientpas possibles.
146 B. Alhou et al.
Le logiciel utilisé pour l’analyse fac-torielle de correspondance estCANOCO version 4.02 (Ter Braak &Smilauer, 1999). Statistica Kernel ver-sion 5.1 est utilisé dans le calcul descorrélations et pour tracer les clusters(Statsoft France, 1997). SigmaPlot 9.0est utilisé pour tracer les ordinationsdans le plan formé par les axes del’AFC. Les graphiques sont ensuiteretravaillés dans CANVAS version 6.0.
RÉSULTATS
Les résultats présentent la listetaxonomique, la structure et la distribu-tion des communautés de macro-invertébrés.
Liste des taxons récoltés
Le tableau I donne la liste complètede tous les taxons récoltés pendantcette étude.
Structure des communautés
La structure des communautés estcaractérisée par la distribution de larichesse et de la diversité taxonomiquele long des stations échantillonnées.
Richesse taxonomique
Au total 67 108 organismes appar-tenant à 49 familles ont été récoltés.La famille des Thiaridae (gastéro-podes) est la plus abondante avec61 % d’individus suivie des Chironomi-dae (diptères) avec 17 %, des Huridinés(annélides) avec 6 %, des Dytiscidae
(coléoptères) avec 4 % et autres(12 %). Les individus appartiennent à83 taxons dont 82 % appartenant à laclasse des insectes, 11 % aux mol-lusques, 4 % aux annélides, 2 % auxcrustacés et 1 % aux némathel-minthes. La famille des Chironomidaecompte le plus grand nombre detaxons (20) suivie des Notonectidae(4), des Hydrophilidae, des Baetidae etdes Huridinés avec chacun 3 taxons.Les odonates, les trichoptères, leséphéméroptères et les plécoptères quisont généralement cités parmi lesgroupes sensibles à la pollution (Muli &Mavuti, 2001) totalisent 20 taxons,soit 24 % de la richesse taxonomique,tandis que les Chironomidae et lesmollusques considérés comme desgroupes indifférents à la pollution tota-lisent 28 taxons, soit 34 %. Il faut éga-lement signaler la présence desSyrphidae qui est une famille de dip-tère caractéristique des milieux forte-ment pollués. Les individus de cettefamille représentent 0,06 % de l’effectiftotal des macro-invertébrés.
La richesse taxonomique des sta-tions selon le type de prélèvementvarie de 25 à 39 taxons sur la jacinthed’eau, 9 à 35 taxons au filet troubleauet 4 à 30 taxons sur les substrats artifi-ciels (Fig. 2).
De manière absolue, la richessetaxonomique est plus élevée, par sta-tion, dans le système racinaire de lajacinthe d’eau comparée au filet trou-bleau et aux substrats artificiels.
Ces deux dernières techniques pré-sentent une richesse taxonomiquebeaucoup plus semblable alors quedans le système racinaire de la jacinthed’eau, elle est beaucoup plus prochede la richesse taxonomique totale.
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuve Niger à Niamey comme bioindicateurs 147
Tableau I. Liste des taxons récoltés.Table I : List of taxa collected.
Nemathelminthes (Nem)
Annelides
Hirudinés 1 (Hir 1)
Hirudinés 2 (Hir 2)
Hirudinés 3 (Hir 3)
Mollusques
Pilidae
Lanistes sp. (Lan)
Pila sp. (Pil)
Sphaeridae
Sphaerium sp. (Sph)
Ancylidae
Burnupia sp. (Bur)
Planorbidae
Biomphalaria sp. (Bio)
Thiaridae
Melania sp. (Mel)
Lymnaeidae
Lymnaea sp. (Lym)
Mutelidae
Aspatharia sp. (Asp)
Bulinidae
Bulinus sp. (Bul)
Crustacés
Atyidae
Caridina sp. (Car)
Potamidae
Potamonautes sp. (Pot)
Ephéméroptères
Leptophlebiidae
Adenophlebia sp. (Ade)
Thraulus sp. (Thr)
Caenidae
Caenis sp. (Cae)
Baetidae
Baetis sp. (Bae)
Centroptiloides sp. (Cen)
Cloeon sp. (Clo)
Heptageniidae
Afronurus sp. (Afr)
Oligoneuriidae
Elassoneuria sp. (Ela)
Ephemerellidae
Ephemerellina sp. (Eph)
Plécoptères
Perlidae
Neoperla sp. (Npe)
Coléoptères
Elmidae
Helminthocaris sp. (Hel)
Stenelmis sp. (Ste)
Dytiscidae
Canthydrus sp. (Can)
Rhantaticus sp. (Rhan)
GyrinidaeHydrochidaeHydrochus sp. (Hyd)
HydrophilidaeAmphiops sp. (Amp)
Enochrus sp. (Eno)
Neohydrophilus sp. (Neo)
SpercheidaeSpercheus sp. (Spe)
CurculionidaeTrichoptèresPolycentropodidaeDipseudopsis sp. (Dip)
148 B. Alhou et al.
Tabanidae (Tab)Tipulidae (Tip)LépidoptèresPyralidae (Pyr)OdonatesGomphidaeIctinogomphus ferox (Rambur, 1842) (Ict)Phyllogomphus sp. (Phy)
CoenagriidaeIschnura sp. (Isc)
Pseudagrion sp. (Pse)
Libellulidae (Lib)
Cordulidae (Cor)
HétéroptèresCorixidaeAgraptocorixa sp. (Agr)
Micronecta sp. (Meu)
NaucoridaeNaucoris sp. (Nau)
NotonectidaeAnisops sp. (Ani)
Hydrocyrius sp. (Hco)
Notonecta sp. (Not)Plea sp. (Ple)
HydrometridaeHydrometra sp. (Hme)
Mesoveliidae
Mesovelia sp. (Mes)
NepidaeRanatra sp. (Ran)
BelostomidaeRhagovelia sp. (Rha)
Tableau I. Suite.Table I : Continued.
EcnomidaeEcnomus sp. (Ec)
HydropsychidaeMacronema sp. (Mac)
DiptèresCeratopogonidae (Cer)Chironomidae (Chir)ChironominaeChironomini sp.1 (Chir 1)
Chironomini sp.2 (Chir 2)
Chironomus gr. plumosus (Chi)
Cryptochironomini sp. (Cryp)
Cryptochironomus sp. 1 (Cryp 1)
Cryptochironomus sp. 2 (Cryp 2)
Dicrotendipes sp. (Dicr)
Glyptotendipes sp. (Glyp)
Microchironomus sp. (Mchi)
Nilodosis sp. (Nil)
Parachironomus sp. (Pchi)
Polypedilum spp. 1 (Pol 1)
Polypedilum spp.2 (Pol 2)
Tanytarsini spp (Tan)
Xenochirnomus sp. (Xchi)
TanypodinaeAblabesmyia sp. (Abla)
Cf. Procladius sp. (Pro)
Clinotanypus sp. (Cli)
Micropelopiinae sp. (Mpel)
OrthocladiinaeOrthocladiinae sp. (Ortho)
CulicidaeMansonia sp. (Man)
Psychodidae (Psy)Syrphidae (Syr)
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuve Niger à Niamey comme bioindicateurs 149
L’analyse de la distribution longitu-dinale de la richesse taxonomiquetotale (Fig. 2) fait ressortir une baissedu nombre de taxons dans les stationsen aval immédiat des points de rejets(26 à 48 taxons) comparativement auxstations situées en amont (64 taxons)et en aval (50 taxons) éloigné desrejets.
Étude de la diversitédes macro-invertébrés
La diversité taxonomique sur lessubstrats artificiels (Fig. 3A) est supé-rieure à 3 à TON 1 en mai 2005, HNNen juin 2004 et UAM. Elle est compriseentre 1 et 3 à TON 1 en juin 2004, HNNen mai 2005, GH, ME en juin 2004,ABA, BRA en mai 2005 et SA 2. Laplus faible diversité taxonomique (< 1)est observée à TAN, ME (en mai2005), ENI et BRA (en juin 2004). Au
0
10
20
30
40
50
60
70
TON
1
HN
N
UAM G
H
TAN ME
Stations
Nom
bre
de ta
xons
Fig. 2. Variation de la richesse taxonomique des mdes points de rejets de la ville de Niamey sur l’ensefilet troubleau, SA = substrats artificiels).
Fig. 2. Variation in taxon richness of macroinvertebof the discharge points of Niamey city (JE = Water
sein des stations TON 1, HNN, ME etBRA l’indice de diversité est différentpour les deux prélèvements.
La distribution des taxons dans lesprélèvements est moyennement équi-table à équitable à TON 1, HNN, UAM,GH, ME (en juin 2004), ABA (en juin2004) et SA 2 avec des indices d’équi-tabilité compris entre 0,52 et 0,92(Fig. 4A). Elle est inéquitable à TAN,ME (en mai 2005), ABA (en mai 2005),BRA et ENI avec un indice d’équitabi-lité compris entre 0,1 et 0,39.
Les prélèvements effectués au filettroubleau donnent des indices dediversité de Shannon-Weaver répartisen trois niveaux (Fig. 3B) : supérieurs à3 à TON 1 pour tous les prélèvements,inférieurs à 1 à TAN et ME pour le pré-lèvement de mars 2006 et à ENI pourles prélèvements de juin 2005 et mars2006 puis compris entre 1 et 3 pour lereste des prélèvements. Ces indicesde diversité sont assez similaires à
ABA
BRA
ENI
SA2
Total
JE
FT
SA
acro-invertébrés du fleuve Niger de l’amont à l’avalmble des prélèvements (JE = jacinthe d’eau, FT =
rates of the River Niger upstream and downstreamhyacinth, FT= Net work, SA = artificial substrata).
150 B. Alhou et al.
A. Substrats artificiels
0
1
2
3
4
5
TON
1
HN
N
UAM G
H
TAN ME
ABA
BRA
ENI
SA 2
Stations
Indi
ce d
e Sh
anno
n-W
eave
r
Mai-juin 2004
Avril-mai 2005
B. Filet troubleau
0
1
2
3
4
5
TON
1
GH
TAN ME
ABA
BRA
ENI
SA 2
Stations
Indi
ce S
hann
on-W
eave
r
mai-05
juin-05
mars-06
C. Jacinthe d'eau
0
1
2
3
4
TON
1
GH
TAN ME
ABA
BRA
ENI
SA 2
Stations
Indi
ce d
e Sh
anno
n-W
eave
r
févr-05
févr-06
Fig. 3. Variation de la diversité taxonomique de macro-invertébrés du fleuve Niger par techniqued’échantillonnage et par prélèvement effectué de l’amont à l’aval des points de rejets de la ville deNiamey.Fig. 3. Variation of the taxonomic diversity of macroinvertebrates in the River Niger by samplingtechnique and sampling conducted upstream and downstream of the discharge points of the city ofNiamey.
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuve Niger à Niamey comme bioindicateurs 151
A. Substrats artificiels
0
0,5
1
TON
1
HN
N
UA
M GH
TAN
ME
AB
A
BR
A
EN
I
SA
2
Stations
Equ
itabi
lité
Mai-juin 2004Avril-mai 2005
B. Filet troubleau
0
0,5
1
TON
1
GH
TAN
ME
AB
A
BR
A
EN
I
SA
2
Stations
Equ
itabi
lité mai-05
juin-05mars-06
C. Jacinthe d'eau
0
0,5
1
TON
1
GH
TAN
ME
AB
A
BR
A
EN
I
SA
2
Stations
Equi
tabi
lité
févr-05févr-06
Fig. 4. Variation de l’indice d’équitabilité de Shannon par technique d’échantillonnage de macro-invertébrés et par prélèvement effectué de l’amont à l’aval des points de rejets de la ville de Niameydans le fleuve Niger.Fig. 4. Variation of the Shannon equitability index for macroinvertebrates by sampling technique andsample taken upstream and downstream of the discharge points of the city of Niamey in Niger.
152 B. Alhou et al.
TON 1, GH et TAN. Ils se situent dansle même niveau de qualité des eaux àABA, BRA et SA 2 contrairement à MEet ENI.
L’indice d’équitabilité est trèsvariable d’une station à une autre etsouvent entre les prélèvements d’unemême station. Il reflète une répartitionmoyennement équitable à équitabledes taxons à TON 1, ABA, BRA, GH (enmars 2006), ME (en juin 2005) et SA 2avec des valeurs comprises entre 0,53et 0,95. À GH (en mai et juin 2005) et àENI, les taxons sont inéquitablementrépartis avec des indices situés au tourde 0,40 (Fig. 4B). À ME (en mai 2005etmars2006)etTAN, les indicesd’équi-tabilité reflètent une dominance taxono-mique avec des valeurs comprisesentre 0,1 et 0,30. Dans l’ensemble,l’indice d’équitabilité est plus élevé enmars 2006 sauf à TAN et ME où Melaniasp. est très abondante.
L’indice de diversité de Shannon-Weaver calculé sur le système raci-naire de la jacinthe d’eau (Fig. 3C) estcompris entre 2 et 3 pour les prélève-ments effectués aux stations TON 1 etABA en février 2005 et pour les prélè-vements effectués aux stations BRA etENI en février 2006. Pour le reste desprélèvements, il est compris entre 3 et4 à toutes les stations. Aux stationsTON 1, BRA et ENI, la diversité obte-nue en février 2005 et 2006 reflètentdeux niveaux différents de qualité deseaux.
L’indice d’équitabilité de Shannon(Fig. 4C) varie de 0,51 à 0,85, ce quiindique dans l’ensemble une bonneéquitabilité dans la distribution destaxons.
Appliquées à la même période, lefilet troubleau et les substrats artificiels
donnent des résultats assez sem-blables sauf à TON 1 et BRA où lessubstrats artificiels retirés en juin 2004donnent un indice plus faible comprisrespectivement entre 2 et 3 puis infé-rieur à 1.
Les prélèvements sur la jacinthed’eau effectués en période de cruedonnent les meilleurs indices de diver-sité dans toutes les stations.
Répartition taxonomique des macro-invertébrés au sein des stationsde prélèvements
L’échantillonnage des macro-inver-tébrés effectué sur les substrats artifi-ciels permet de mettre en évidence unchangement de structure des commu-nautés en passant de l’amont à l’avaldes points de rejets de la ville deNiamey grâce à une analyse factoriellede correspondance. Néanmoins, cechangement structurel ou gradient estmal exprimé dans une AFC non illus-trée ici à cause de l’influence des sta-tions de la tannerie (TAN) et Mess(ME) caractérisées par une forte domi-nance de Melania sp.
Dans l’AFC représentée par lafigure 5, les prélèvements effectuésdans ces stations sont introduits dansl’analyse en mode passif, ce qui a per-mis d’aboutir à une distribution destaxons et des stations en forme decroissant dans le plan formé par lesaxes 1 et 2. Ces derniers expliquent49 % de la variabilité observée dont30 % par l’axe 1 et 19 % par l’axe 2.L’inertie totale est de 2,20.
L’analyse de cette distributionmontre à l’extrême gauche la station deréférence (TON 1), la station UAM
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuve Niger à Niamey comme bioindicateurs 153
située en rive droite où les risques depollution sont faibles, la station HNNqui reçoit les rejets de l’hôpital nationalde Niamey qui arrivent au fleuve enfaible quantité et la station SA 2 situéeen aval de tous les points de rejets. Àcette position des stations correspondun groupe taxonomique composé à
-1,5 -1,0 -0,5 0,0
Ax
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Nem
Hir1
Pil
Sph
Asp
Car ThrAde
Cae
Cen
Bae
Afr
Ela
EphIct
Phy
Pse
Lib M
Rhan
Can
Spe
Ec
Chir
A
-1,5 -1,0 -0,5 0,0
Axe 2
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
TON1a
TON1b
GHb
BR
EN
SA2a
SA2b
HNNa
HNNb
UAMaUAMb
B
Fig. 5. Ordination des taxons (A) et des prélèvemsubstrats artificiels de l’amont à l’aval des points ddans le plan formé par les axes 1 et 2 (a = mai-juinFig. 5. Ordination of taxa (A) and samples (B) offrom upstream to downstream discharge points ofand 2 (a = May-June 2004, b = April-May 2005, TA
47 % par les éphéméroptères, 13 %par les trichoptères, 13 % par les colé-optères puis les odonates, les mol-lusques, les crustacés et les Hirudinésavec 7 % chacun.
À l’extrême droite se trouve la sta-tion ABA (rejets de l’abattoir) à laquellecorrespond l’ensemble taxonomique
Axe 1 (30 %)
0,5 1,0 1,5 2,0
e 2 (19 %)
Mel
Bul
eu
HmeMes
Ste
Neo
Syr
Tip
Tab
Cer
Man
Axe 1 (30 %)
0,5 1,0 1,5 2,0
(19%)
GHa
ABAa
ABAb
Aa
BRAbIa
ENIb
TANa
TANbMEa
MEb
ents (B) de macro-invertébrés effectués sur lese rejets de la ville de Niamey dans le fleuve Niger2004, b = avril-mai 2005 ; TAN et ME en passif).macroinvertebrates on artificial substrates madethe city of Niamey in the river Niger in the axis 1N and ME passive).
154 B. Alhou et al.
composé de 38 % de diptères (Tipuli-dae, Tabanidae et Culicidae), 25 % decoléoptères (Hydrophilidae, Elmidae),25 % d’hétéroptères (Hydrometridae,Mesoveliidae) et 2 % de mollusques(Bulinidae).
Entre ces deux extrêmes se situentles stations GH, TAN, ME, BRA, ENI etune partie des prélèvements effectuésà HNN et SA 2 pour lesquelles corres-pond un groupe de taxons composé de25 % de diptères (Chironomidae, Cera-topogonidae et Syrphidae), 25 % demollusques (Thiaridae, Sphaeridae,Pilidae), 17 % d’odonates (Gomphi-dae, Libellulidae) puis les coléoptères(Spercheidae), les némathelminthes,Hétéroptères (Corixidae) et les éphé-méroptères (Oligoneuriidae) représen-tant 33 %.
L’analyse factorielle de correspon-dance (AFC) réalisée sur les donnéesde macro-invertébrés recueillies aufilet troubleau relate aussi un change-ment de structure des communautés lelong du fleuve Niger à Niamey en pas-sant de l’amont à l’aval des points derejets de la ville. Elle explique 43 % dela variabilité observée dont 26 % sontexpliqués par l’axe 1 et 17 % parl’axe 2, l’inertie totale étant de 2,169.Ce changement se traduit sur lafigure 6A par la distribution le long del’axe 1 de deux groupes taxonomiqueset d’un groupe taxonomique à chevalentre les axes 1 et 2. Positivement àl’axe 1 est positionné le groupe dominépar des coléoptères (23 %) et des mol-lusques (23 %) suivi des odonates(15 %), des hétéroptères (15 %), desdiptères (15 %) de la famille de Tabani-dae et des Syrphidae puis des crusta-cés de la famille des Atyidae (8 %).Ces taxons au nombre de 13 sont
répartis dans les stations ME, TAN,ABA et BRA mais rarement présentsdans les autres stations (Fig. 6B). Àl’opposé de ce groupe, se trouve unensemble de taxons dominé par leséphéméroptères (43 %) suivi des tri-choptères (14 %), des coléoptères(14 %), des plécoptères, des mol-lusques, des odonates et des crusta-cés avec chacun 7 %. Les 14 taxons dece groupe sont exclusivement récoltésà TON 1 et SA 2 à l’exception de Cae-nis sp. et de Sphaerium sp. présentségalement à ABA. Le dernier groupeest positivement situé sur l’axe 2 et/ounégativement sur l’axe 1. Il compte autotal 9 taxons. Il est composé des hété-roptères (Micronecta sp. = Meu, Ani-sops sp. = Ani, 22 %), des Chironomi-dae (Chir, 22 %), des mollusques (Pilasp. = Pil), des némathelminthes (Nem),des odonates (Libellulidae = Lib), destrichoptères (Dipseudopsis sp. = Dip)et des éphéméroptères (Cloeon sp. =Clo) représentant chacun 11 %. Cestaxons se retrouvent dans les stationsENI, GH, TON 1 et SA 2.
La position des prélèvements surl’axe 1 indique un effet date qui se tra-duit par un net décalage vers la droitedes prélèvements effectués en mars(c). Cet axe met aussi en évidence uneffet pollution en séparant les stationssituées loin des pollutions des stationslocalisées en aval immédiat des pointsde rejets de la ville de Niamey.
L’analyse de la figure 7 résultant del’AFC sur les abondances de macro-invertébrés récoltés dans le systèmeracinaire de la jacinthe d’eau fait ressor-tir 6 groupes taxonomiques répartisdans le plan formé par les deux pre-mières composantes (axes 1 et 2). Cescomposantes expliquent 42 % de la
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuve Niger à Niamey comme bioindicateurs 155
variabilité observée dont 25 % sontexpliqués par l’axe 1 et 17 % par l’axe 2.L’inertie totale est de 0,7. Les taxonscomposant ces différents groupes pré-sentent une distribution assez large etvariée. Ils réduisent la mise en évidenced’un gradient amont-aval.
Axe 1 (26 %)
-2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Nem
SphPot
ThrCae
Clo
CenAfr
Ela
EphNpe
Pse
Lib
Meu
C
HydEno
N
Dip
Ec
Mac
S
Cer
Chir
A
Axe 1 (26 %)
-2,0 -1,5 -1,0 -0,5-2
-1
0
1
2
3
BBRAb
ENIaENIb
GHaGHb
SA 2aSA 2b
TON 1a TON 1b
TON 1c
Fig. 6. Ordination des taxons (A) et des prélèvemtroubleau de l’amont à l’aval des points de rejets dplan formé par les axes 1 et 2 de l’AFC (a = mai 20Fig. 6. Ordination of taxa (A) and samples (B)upstream to downstream discharge points of the c(a = May 2005, b = June 2005 and c = March 2006
Classification des stations selonla distance de Bray-Curtis
La classification des stations, effec-tuée sur la base de la distance de Bray-Curtis calculée dans “R” à partir des va-leurs logarithmiques des abondances
,0 0,5 1,0 1,5 2,0
Axe 2 (17 %)
Pil
Mel
LymAsp Car
Ict
PhyNau
Ani
Hco
Rhanan
eo
yr
Tab
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0
Axe 2 (17 %)
ABAa
ABAb ABAc
RAa
BRAc
ENIc
GHcMEaMEb
MEcSA 2cTANa
TANbTANc
B
ents (B) de macro-invertébrés effectués au filete la ville de Niamey dans le fleuve Niger dans le05, b = juin 2005 et c = mars 2006).of macroinvertebrate collected with the kicknet
ity of Niamey in the river Niger in the axis 1 and 2).
156 B. Alhou et al.
des macro-invertébrés, permet de dis-tinguer trois grands groupes avec lessubstrats artificiels, quatre grandsgroupes avec le filet troubleau et deuxgrands groupes avec la jacinthe d’eau(Fig. 8). Les deux premières méthodesd’échantillonnage (substrats artificielset filet troubleau) séparent les prélève-ments effectués à la station de réfé-rence (TON 1) des prélèvements effec-tués dans les autres stations. Les
-1,5 -1,0 -0,5 0,0
Axe 2
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Nem
Hir1
Hir2Hir3Lan
Pil
Bio
CaePse
Lib
M
Rh
Can
Amp
Neo
Chir
A
-2 -1 0
Axe
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
ABAa
ABAb
BRAa
BRAbENIa
ENIb
GHa
ME
SA 2a
TANb
TON 1b
B
Fig. 7. Ordination des taxons (A) et des prélèvementème racinaire de la jacinthe d’eau de l’amont à l’ale fleuve Niger dans le plan formé par les axes 1 etFig. 7. Ordination of taxa (A) and samples (B) of mwater hyacinth from upstream to downstream dischin the axis 1 and 2 of (a = February 2005 and b = F
prélèvements sur la jacinthe d’eau nepermettent pas de ressortir cette diffé-rence entre la station TON 1 et lesautres stations.
DISCUSSION
La structure de peuplement desmacro-invertébrés le long du fleuveNiger à Niamey est décrite à partir de
Axe 1 (25 %)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
(17 %)
Car
Thr
Clo
IctIsc
eu
Nau
Not
an
Hyd
Ec
Mac
Tab
Axe 1 (25 %)
1 2 3
2 (17 %)
GHb
MEa
b
SA 2b
TANa
TON 1a
ts (B) de macro-invertébrés effectués dans le sys-val des points de rejets de la ville de Niamey dans2 de l’AFC (a = février 2005 et b = février 2006).acroinvertebrates collected in the root system of
arge points of the city of Niamey in the river Nigerebruary 2006).
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuve Niger à Niamey comme bioindicateurs 157
Distance
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
SA2M05
SA2J04
ENIM05
ENIJ04
ABAJ04
BRAM05
BRAJ04
ABAM05
MEM05
MEJ04
TANM05
TANJ04
GHM05
GHJ04
UAMJ04
UAMM05
HNNM05
HNNJ04
TON1M05
TON1J04
Prélèvements/Stations
A
IIIIII
Distance
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
SA2J05
SA2M05
BRAJ05
BRAM05
ENIJ05
ENIM05
ABAJ05
ABAM05
MEJ05
MEM05
TANJ05
TANM05
GHJ05
GHM05
TON1J05
TON1M05
Prélèvements/Stations
B
I
IIIII
Distance
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
SA2F05
ENIF05
SA2F06
BRAF06
BRAF05
ENIF06
MEF06
ABAF06
ABAF05
MEF05
TANF06
TANF05
GHF06
GHF05
TON1F06
TON1F05
Prélèvements/Stations
C
III
Fig. 8. Classification des stations en fonction de la distance de Bray-Curtis appliquée sur le logarithmedes abondances taxonomiques des macro-invertébrés récoltés sur les substrats artificiels (A), au filettroubleau (B) et dans le système racinaire de la jacinthe d’eau (C) ; M = mai, J = juin, F = février.Fig. 8. Classification of stations based on the Bray-Curtis distance applied to the logarithm of taxo-nomic abundance of macroinvertebrates collected on artificial substrates (A), the kicknet (B) and in theroot system of water hyacinth (C) ; M = May, J = June, F = February.
158 B. Alhou et al.
trois types d’échantillonnage, dontl’applicabilité et la fiabilité sont condi-tionnées par le régime hydrologique.Deux de ces techniques offrent unemeilleure possibilité de comparaisondes stations échantillonnées. Il s’agitdes substrats artificiels et de la jacinthed’eau contrairement au filet troubleaudont les résultats d’échantillonnagepourraient être influencés par des fac-teurs comme la diversité d’habitats.
Cette possibilité de comparaisonnous amène à expliquer le gradientamont-aval relevé à partir de larichesse et de la diversité taxonomiquepar l’influence des rejets de la ville deNiamey qui entraînent probablementune altération du milieu. Ainsi, en avalimmédiat des rejets, la richesse et ladiversité taxonomique connaissent unebaisse contrairement à l’amont éloignédes rejets qui représente la situation deréférence (Tondibia, située à 7 kmenviron en amont de Niamey). En avallointain, une situation de restaurationde la diversité commence à s’observer(SA 2 située à 3 km environ à l’aval deNiamey). Ces résultats traduisent bienl’évolution d’une altération en passantde l’amont à l’aval du facteur respon-sable (Rosillon, 1983). Cette altérations’exprime par un nombre plus élevé detaxons en amont des sources de pollu-tion avec une abondance plus faible etl’équitabilité dans la distribution destaxons supérieure à 0,5 contrairementà l’aval immédiat des rejets où lenombre de taxons est plus faible,l’abondance plus élevée et l’équitabilitédans la distribution des taxons infé-rieure à 0,5. La richesse et l’abondancetaxonomiques sont inversement pro-portionnelles. Les conditions de milieudéfavorables ont donc tendance à
favoriser les taxons qui s’adaptent lemieux et prolifèrent au détriment destaxons qui s’adaptent le moins, contrai-rement à des bonnes conditions demilieu où on tend vers un équilibreentre les abondances taxonomiques.
L’analyse de l’abondance taxono-mique montre par exemple une fortedominance de Melania sp. à TAN etME en échantillonnant au filet trou-bleau et sur les substrats artificiels.Prentice (1983) et Dudgeon (1989)évoquent la capacité de Melania àmaintenir une forte densité dans deshabitats variés. D’après Chiniotis et al.(1980), Prentice (1983) et Madsen(1992), Melania se nourrit probable-ment des algues, des micro-orga-nismes et de petites particules dematière organique. La présence à latannerie (TAN) d’importants dépôts dedébris végétaux (Acacia nilotica utili-sée dans le tannage des peaux) pour-rait justifier la quasi-dominance deMelania dans ce milieu et à la station laplus proche d’elle qui est Mess (ME). Àl’abattoir (ABA), malgré une présenceabondante de débris végétaux issusdes contenus stomacaux, Melaniadomine uniquement dans les échan-tillonnages au filet troubleau avec uneabondance beaucoup plus faible com-parativement à TAN. La proximité decette station du rejet de l’Office du Laitdu Niger (OLANI) à pH acide (pHmoyen égal à 5) pourrait être défavo-rable à la prolifération de ce taxon mal-gré un pH compris entre 6 et 7 dans leseaux du fleuve à la station ABA.
L’application des différentes tech-niques d’échantillonnage à différentsrégimes du fleuve ne permet pas de lescomparer et d’apprécier la perfor-mance de chacune d’elle.
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuve Niger à Niamey comme bioindicateurs 159
Il faut néanmoins noter que cestrois techniques ont permis de se faireune idée sur la richesse taxonomiquetotale des macro-invertébrés du fleuveNiger à Niamey. La différence de larichesse taxonomique entre les troistechniques montre qu’elles sont com-plémentaires. En effet, en comparantdeux à deux les techniques d’échan-tillonnage sur la base de la richessetaxonomique, il ressort que les échan-tillonnages au filet troubleau et sur lajacinthe d’eau ont en commun 49 %des taxons, les substrats artificiels et lajacinthe d’eau 41 %, le filet troubleau etles substrats artificiels 56 %.
La jacinthe d’eau et les substratsartificiels apportent le plus grandnombre de taxons (72 % du nombretotal des taxons chacun) et le filet trou-bleau 62 %. Ces résultats peuvents’expliquer pour la jacinthe d’eau parl’amélioration des conditions de milieuau moment de l’échantillonnage (crue)effectué en plus dans la colonne d’eau.Quant aux substrats artificiels, ils per-mettent un échantillonnage plus richecomparé au filet troubleau car ils consti-tuent un micro-habitat supplémentaireinduit dans les stations d’échantillon-nage et susceptible d’améliorer ladiversité taxonomique.
Du point de vue richesse taxono-mique, le filet troubleau et les substratsartificiels donnent des résultats plussimilaires que ces deux techniquescomparées à la jacinthe d’eau. Cesdeux techniques, appliquées au mêmerégime du fleuve, échantillonnent lefond et, ils se trouvent de ce fait dansdes conditions de milieu comparables.
La variabilité des abondancestaxonomiques observée pour des pré-lèvements effectués avec une même
technique au sein d’une même stationpourrait être attribuée aux pertes liéesà l’échantillonnage et au tri mais aussià l’instabilité des eaux dans le litmajeur du fleuve Niger à Niamey quipourrait être défavorable à l’installationd’une communauté de macro-inverté-brés stable. Cela s’observe d’ailleurs àtravers la différence de diversité taxo-nomique entre les prélèvements effec-tués au filet troubleau dans un moisd’intervalle seulement et la présencedes taxons comme Notonecta sp. etEcnomus sp. généralement signalésdans des rivières temporaires (Morais,1995 ; Coimbra et al., 1996) . Le retourprogressif du fleuve dans le lit mineurpendant la période d’échantillonnagecouplée à une faible diversité d’habi-tats expliquerait aussi les abondancestaxonomiques très faibles observées.
La différence de diversité taxono-mique entre les prélèvements effec-tués sur les substrats artificiels peutêtre attribuée à des facteurs externescomme le sabotage qui peut perturberle processus de colonisation des subs-trats par les macro-invertébrés maisaussi à la dynamique de retour deseaux dans le lit mineur. La variation dela diversité taxonomique dans les pré-lèvements réalisés sur le système raci-naire de la jacinthe d’eau est tributairede l’arrivée de ce macrophyte en sai-son des pluies, de son processus destabilisation le long des berges et de saprolifération. La jacinthe d’eau a unedensité non seulement plus élevéedans la zone de rejet qu’en amont et enaval loin des rejets mais variable aussid’une année à une autre.
La comparaison de la diversitétaxonomique apportée par les subs-trats artificiels et le filet troubleau
160 B. Alhou et al.
montre des différences entre la stationde référence, la station en aval de tousles points de rejets et les stations enaval immédiat des rejets. Ces tech-niques d’échantillonnage sont appli-quées en étiage, période où la dilutiondes rejets est très faible alors que lajacinthe d’eau est échantillonnée enpériode de crue pendant que le pouvoirde dilution du fleuve est élevé.
L’analyse factorielle de correspon-dance appliquée à l’ensemble desmacro-invertébrés démontre les mêmesrésultats en donnant une distributiondes taxons selon un gradient écolo-gique qui serait significativement (P <0,05) expliqué par les matières orga-niques et oxydables sur la jacinthed’eau et par les matières azotées, phos-phorées, organiques et oxydableslorsque l’échantillonnage est effectuéau filet troubleau.
Les macro-invertébrés montrent àtravers l’AFC une différence entre lesstations de référence et les stationssituées dans les zones de rejets. Lacomparaison des trois AFC sur la basede l’inertie totale expliquée privilégiel’utilisation des substrats artificiels etdu filet troubleau qui présentent res-pectivement 2,20 et 2,17 d’inertietotale. Avec la jacinthe d’eau, l’inertieexpliquée est de 0,7, ce qui traduitmoins la variabilité entre les stationsconformément à la période d’échan-tillonnage. Ces résultats montrent enplus que la pollution des eaux du fleuveNiger à Niamey est beaucoup plus per-ceptible en étiage qu’en période decrue.
L’utilisation de la méthode de Bray-Curtis pour la classification des sta-tions traduit le même phénomène. Ladistance d’agrégation des stations, qui
se fait entre 0 et 0,8 pour les substratsartificiels et le filet troubleau puis entre0 et 0,4 pour la jacinthe d’eau, montrebien que dans le premier cas (substratsartificiels et filet troubleau) les stationsde prélèvement sont beaucoup plusdifférentes les unes des autres quedans le second cas (jacinthe d’eau).
L’analyse de l’évolution des taxonsde la station de référence en passantpar les zones de rejets puis par les sta-tions en aval éloigné des rejets montreque les taxons comme Baetis sp.,Ephemerellina sp., Centroptiloides sp.,Thraulus sp., Afronurus sp., Adeno-phlebia sp., Caenis sp., Elassoneuriasp. et Ecnomus sp. sont absents oudeviennent rares dans la zone de rejetspour réapparaître dans les stations enaval éloigné des rejets. Dans les sta-tions en aval immédiat des rejets,apparaissent des taxons beaucoupplus tolérants à certaines conditions dumilieu comme un déficit en oxygène.Ces taxons appartiennent par exempleaux Chironomidae, Culicidae, Syrphi-dae (Coimbra et al., 1996). Une telleévolution des taxons est une indicationsur la différence des caractéristiquesdes stations échantillonnées qui peuts’expliquer non seulement par la diffé-rence d’habitats mais aussi parl’impact des rejets sur le milieu récep-teur. Il faut en effet noter que la diver-sité d’habitats est plus importante à lastation de référence et à la station enaval éloigné des rejets du fait de la pré-sence de pierres ou cailloux absentssur toute la zone de rejets.
En plus, la présence chez Chirono-mus gr. plumosus de tubules assezdéveloppées dans toutes les stationsen aval des rejets pourrait être considé-rée comme une indication de pollution
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuve Niger à Niamey comme bioindicateurs 161
organique. Cette espèce n’a jamaisété récoltée à la station de référence,TON 1, ce qui pourrait être une indica-tion d’une absence entre autres de pol-lution organique à cette station.
RÉFÉRENCESBIBLIOGRAPHIQUES
Angelier E., 2000. Ecologie des eaux cou-rantes. Editions Technique & Documen-tation, 199 p.
Bauernfeind E. & Moog O., 2000. Mayflies(Insecta: Ephemeroptera) and theassessment of ecological integrity: amethodological approach. Hydrobiolo-gia 422/423 : 71-83.
Chiniotis B.N.C., Butler J.M., Ferguson F. Jr.& Jobin W.R., 1980. Bionomics of Tare-bia Granifera (Gastropoda: Thiaridae) inPuerto Rico, an Asiatic vector of Parag-onimiasis Westermani. Caribbean Jour-nal of Science 16 (1-4) : 81-90.
Coimbra C.N., Graça M.A.S. & Cortes R.M.,1996. The effects of a basic effluent onmacroinvertebrate community structurein a temporary Mediterranean river.Environmental Pollution 94 : 301-307.
Dejoux C., 1991. Les macro-invertébrésassociés à la végétation aquatique dansla partie bolivienne du lac Titica. RevueHydrobiologie Tropicale 24 : 91-104.
Dudgeon D., 1989. Ecological strategies ofHong Kong Thiaridae (Gastropoda: Pro-sobranchia). Malacological Review 22 :39-53.
Durand J.R. & Leveque C., 1980. Flore etfaune aquatiques de l'Afrique sahelo-soudanienne. Tome I. ORSTOM. Paris,389 p.
Durand J.R. & Leveque C., 1981. Flore etfaune aquatiques de l'Afrique sahelo-soudanienne. Tome II. ORSTOM. Paris,847 p.
Evrard M., 1996. Utilisation des exuviesnymphales de Chironomidae (Diptera)en tant qu’indicateurs biologiques de laqualité des eaux de surface wallonnes.Thèse de Doctorat, Facultés Universi-taires Notre Dame de la Paix Namur(Belgique), 204 p. (sans les annexes).
Floury M., Usseglio-Polatera P., Ferreol M.,Delattre C. & Souchon Y., 2013. Globalclimate change in large European rivers:long-term effects on macroinvertebratecommunities and potential localconfounding factors. Global ChangeBiology 19 : 1085-1099.
Gayraud S., Statzner B., Bady P., HaybachpA., Schôll F., Usseglio-Polatera P. &Bacchi M., 2003. Invertebrate traits forthe biomonitoring of large European riv-ers: an initial assessment of alternativemetrics. Freshwater Biology 48 : 2045-2064.
Lafont M., Juget J. & Rofes G., 1991. Unindice biologique lacustre basé surl’examen des oligochètes. Revue dessciences de l’eau 4 : 253-268.
Lancaster J., 1999. Small-scale movementsof lotic macroinvertebrates with varia-tions in flow. Freshwater Biology 41 :605-619.
Legendre P. & Legendre L., 1998. Numeri-cal Ecology. Second English edition.Elsevier Science B.V., Amsterdam,853 p.
Lomond T.M. & Colbo M.H., 2000. Varia-tions in lake-outlet Ephemeroptera,Plecoptera, and Trichoptera communi-ties amongst regions of eastern New-foundland, Canada. Canadian Journalof Zoology 78 : 1536-1543.
Madsen H., 1992. Food selection by fresh-water snails in the Gezira irrigationcanals, Sudan. Hydrobiologia 228 :203-217.
Mondy C.P., Villeneuve B., Archaimbault V.& Usseglio-Polatera P., 2012. A new
162 B. Alhou et al.
macroinvertebrate-based multimetricindex (I2M2) to evaluate ecologicalquality of French wadeable streams ful-filling the WFD demands: A taxonomi-cal and trait approach. Ecological Indi-cators 18 : 452-467.
Morais M.M., 1995. Organização especial etemporal de um rio temporário mediter-rânico (Rio Degebe, bacia hidrográficado Guadiana). Descritores fisico-quími-cos e produtores primarios. Comuni-dades bentónicas de macroinvertebra-dos. PhD Thesis. University of Évora,Évora, Portugal. Coimbra C.N., GraçaM.A.S., Cortes R.M., 1996. The effectsof a basic effluent on macroinvertebratecommunity structure in a temporaryMediterranean river. Environmental Pol-lution 94 : 301-307.
Muli J.R. & Mavuti K.M., 2001. The benthicmacrofauna community of Kenyanwaters of Lake Victoria. Hydrobiologia458 : 83-90.
Pelletier L., 2002. Le bassin de la rivièreSaint-Maurice : les communautés ben-thiques et l’intégrité biotique du milieu.Québec, ministère de l’environnement,direction du suivi de l’état de l’environ-nement, envirodoq n° ENV/2002/0291,rapport n° EA/2002-02, 85 p.
Piscart C., Moreteau J.C. & Beisel J.N.,2005. Biodiversity and structure of mac-roinvertebrate communities along asmall permanent salinity gradient(Meurthe River, France). Hydrobiologia,551 : 227-236.
Prentice M.A., 1983. Displacement of Biom-phalaria glabrata by the snail Thiara gra-nifera in field habitats in Santa Lucia,West Indies. Annals of tropical medicineand parasitology 77 (1) : 51-59.
Quinn J.M. & Hickey C.W., 1990. Character-ization and classification of benthicinvertebrate communities in 88 NewZealand rivers in relation to environmen-tal factors. New Zealand Journal of
Marine and Freshwater Research 24 :387-407.
R Development Core Team, 2007. R: A lan-guage and environment for statisticalcomputing. R Foundation for StatisticalComputing, Vienna, Austria.
Rosillon D., 1983. Étude quantitative del’impact d’une pollution organique sur labiocénose benthique d’une rivière sal-monicole : La Lhomme (Belgique).Annales de la Societé Royale de Zoolo-gie de Belgique 1 : 19-30.
Sarkar S.K., Bhattacharya A., Giri S.,Bhattacharya B., Sarkar D., Nayak D.C.& Chattopadhaya A.K., 2005. Spatio-temporal variation in benthic poly-chaetes (Annelida) and relationshipswith environnemental variables in a tro-pical estuary. Wetlands Ecology andManagement 13 : 55-67.
Shivoga W.A., 2001. The influence of hydro-logy on the structure of invertebratecommunities in two streams flowing intoLake Nakuru, Kenya. Hydrobiologia458 : 121-130.
Solimini A.G., Gulia P., Monfrinotti &Carchini G., 2000. Performance of dif-ferent biotic indices and sampling meth-ods in assessing water quality in thelowland stretch of the Tiber River. Hyd-robiologia 422/423 : 197-208.
Statsoft France, 1997. Statistica pourWindows (manuel du programme) :Statsoft France – 31 cours desJuilliottes – 94700 Maisons-Alfort.
Statzner B., Doledec S. & Hugueny B., 2004.Biological trait composition of Europeanstream invertebrate communities: as-sessing the effects of various trait filtertypes. Ecography 27 : 470-488.
Ter Braak C.J.F. & Smilauer P., 1999.CANOCO for Windows (version 4.02) -a FORTRAN program for canonicalcommunity ordination. Centre for
Premier inventaire des macro-invertébrés du fleuve Niger à Niamey comme bioindicateurs 163
biometry Wageningen. Wageningen.The Netherlands.
Tumwesigye C., Yusul S.K. & Makanga B.,2000. Structure and composition of ben-thic macroinvertebrates of a tropicalforest stream, River Nyamweru, westernUganda. African Journal of Ecology 38 :72-77.
Usseglio-Polatera P., Bournaud M.,Richoux P. & Tachet H., 2000. Biomoni-toring through biological traits of ben-thic macroinvertebrates: how to usespecies trait databases? Hydrobiologia422/423 : 153-162.
VandenBosscheJ.P.&Usseglio-PolateraP.,2005. Characterization, ecological sta-tus and type-specific reference condi-tions of surface water bodies in Wallonia(Belgium) using biocenotic metricsbased on benthic invertebrate commu-nities. Hydrobiologia 551 : 253-271.
Viljoen A., Cyrus D.P. & Wepener V., 2001.Comparison of the density and speciescomposition of aquatic invertebratesfound between the roots of Eichhorniacrassipes plants from two coastal lakesin northern KwaZulu-Natal. AfricanJournal of Aquatic Science 26 : 57-65.
