Les éléments essentiels de la chaîne trophique

Ce deuxième article d’une série destinée à permettre une meilleure compréhension du fonctionnement biologique des étangs, lacs et autres gravières, traite des éléments essentiels de la chaîne trophique des étangs. Dans le précédent numéro, nous avions décrit les compartiments eau et sédiments. Nous allons ici nous focaliser sur le phytoplancton, le zooplancton et les insectes aquatiques.

Par Jean-Philippe Delavaud et Philippe Collet

Le phytoplancton

Le phytoplancton est la composante végétale du plancton. Il s’agit d’algues de très petite taille, pouvant être mono ou pluri-cellulaires. Le phytoplancton contribue largement à la coloration de l’eau. On en distingue cinq grands groupes :

– Les diatomées, à coque siliceuse, largement représentées dans les milieux pauvres en éléments nutritifs.
– Les dinophycées et les Chrysophycées, présentes dans des milieux plus riches.
– Les chlorophycées et les volvocales, témoins de milieux normalement riches et équilibrés. Ces types phytoplanctoniques sont volontiers consommés par les organismes filtreurs du zooplancton.
– Les euglenophycées, qui peuvent consommer de micro particules organiques en suspension (capacité hétérotrophe)
– Les cyanobactéries, témoins de déséquilibres sur lesquels nous reviendrons dans le détail dans de futurs articles. Ces végétaux présentent la particularité de pouvoir capter l’azote atmosphérique. Certaines espèces sont toxiques et représentent souvent une impasse trophique (elles n’enrichissent pas la chaîne alimentaire).

Il existe généralement une gradation au sein d’un même étang, correspondant à l’évolution de la température et de la photopériode. On voit se succéder du printemps à l’été des populations majoritaires de diatomées, puis des dinophycées et/ou des chlorophycées, pour finir, si les choses évoluent mal, des cyanophycées. Toutes ces algues sont dotées de capacités photosynthétiques, qui auront une importance déterminante sur le pH et les variations des taux d’oxygène.
La coloration de l’eau est typique de certaines familles phytoplanctoniques : brune pour les diatomées, verte pour les chlorophycées, bleu-vert, vert fluo ou rouge pour les cyanobactéries… Il est possible d’évaluer l’état du plan d’eau grâce à se couleur et à sa transparence. Certains paramètres perturbants, comme les matières en suspension, sont toutefois susceptibles d’interférer avec les colorations liées aux développements phytoplanctoniques. Il ne s’agit donc que d’un repère indicatif. Des analyses plus poussées en laboratoire, tant qualitatives que quantitatives, sont très utiles à la bonne compréhension du fonctionnement d’un milieu.
Le phytoplancton est la production primaire du plan d’eau. Il représente souvent la plus grande biomasse des étangs (hors cas des plans d’eau clairs et fortement enherbés). Il constitue la base de la chaîne alimentaire en étant consommé par une partie du zooplancton, par de nombreux insectes aquatiques et même par certains poissons.

Différentes espèces de phytoplancton :

Mycrocystis, une cyanobactérie particulièrement toxique que l’on trouve de plus en plus dans nos plans d’eau.
Pediastrum, chlorophyte stable présentant un grand intérêt trophique.
Navicula, une diatomée avec sa coque siliceuse.
Aphanizomenon flos-aquae, cyanobactérie captatrice d’azote atmosphérique.

Le zooplancton

Partie animale du plancton, le zooplancton est une autre composante essentielle de la biocénose. Il constitue une ressource alimentaire pour de nombreuses espèces. Il est composé de plusieurs familles :

– Les rotifères, caractérisés par leur petite taille (quelques dizaines de microns), dont le régime alimentaire est varié : algues, bactéries, particules organiques.
– Les copépodes, comportant eux-mêmes deux sous-groupes : les cyclopides, carnivores et susceptibles à ce titre d’exercer leur prédation sur d’autres formes zooplanctoniques et  les calanides, herbivores essentiellement représentés dans les étangs peu productifs.
– Les cladocères, en particulier les daphnies, organismes filtreurs dont la taille évolue de 0,25 à 3 mm selon les espèces.

Outre leurs qualités nutritives, ces animaux représentent, à l’instar des populations phytoplanctoniques, des indicateurs précieux de la productivité du milieu. Leur abondance relative, corrélée à l’ensemble des paramètres évoqués précédemment (qualité physico-chimique de l’eau et du sédiment, qualité du phytoplancton), orientera la stratégie de gestion du plan d’eau.

Différentes espèces de zooplancton :

Bosmina, daphnie faisant partie de la famille des cladocères.
Rotifère, plus petite forme zooplanctonique.
Eudiaptomus, copépode adulte caractéristique des milieux pauvres.
Nauplius, forme larvaire de zooplancton.

Les insectes aquatiques

Les insectes aquatiques font partie intégrante du milieu. Certains sont aquatiques stricts (dytiques par exemple), d’autres ont seulement leur phase larvaire dans l’eau (diptères, éphémères, trichoptères…). Leur présence en nombre est, elle aussi, très importante pour la productivité piscicole du milieu. Elle conditionne de plus la qualité de la pêche, notamment celle des salmonidés à la mouche.
La plupart des insectes sont herbivores ou détritivores, d’autres sont carnivores. La dynamique du peuplement phytoplanctonique va conditionner leur bonne représentation. A titre d’exemple, de nombreux éphémères se nourrissent des diatomées se développant sur le substrat ou la végétation. C’est après la reprise de la production de diatomées au printemps que l’on retrouve des larves de baetidés de taille facilement observable dans les prélèvements. Avant, elles sont trop petites.

Les crustacés

Diverses espèces d’écrevisses peuvent coloniser les étangs. La plupart sont invasives et ont remplacé l’écrevisse à patte rouge qu’elles ont anéantie. Elles sont omnivores mais volontiers carnassières. Elles adaptent leur régime aux opportunités du moment et sont pour certaines essentiellement herbivores. Certaines espèces comme l’écrevisse rouge de Louisiane peuvent miner les berges des plans d’eau et mettre en péril l’étanchéité des ouvrages.
L’écrevisse rouge de Louisiane, procambarus clarkii, très agressive, nuit à la stabilité des berges et des digues.
L’écrevisse signal ou écrevisse du Pacifique, pacifastacus lenisculus, est présente dans de nombreux plans d’eau où elle consomme volontiers la végétation aquatique. Elle est facile à identifier avec ses grosses pinces ornées de taches claires bleutées. Vous pouvez commencer à percevoir, à la lecture de ces deux premiers articles, à quel point l’ensemble des compartiments de la chaîne trophique sont interdépendants. Tout déséquilibre dans l’un d’entre eux s’accompagne de perturbations pour l’ensemble. Nous poursuivrons dans le prochain numéro la description de ces différentes composantes de la chaîne trophique en nous intéressant notamment à la végétation aquatique et aux poissons.