Indice biologique global normalisé

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Dans la famille des indices biotiques ou indicateurs biologiques, l'Indice Biologique Global Normalisé (ou IBGN) est une méthode standardisée utilisée en hydrobiologie afin de déterminer la qualité biologique d'un cours d'eau. La méthode utilise l'identification des différents macroinvertébrés d'eau douce présents sur un site pour calculer une note. Cette note, d'une valeur de 0 à 20, est basée sur la présence ou l'absence de certains taxons bioindicateurs polluo-sensibles ainsi que sur la richesse faunistique globale du site.

Mise en œuvre

On distingue trois types de stations où cet indice peut-être calculé :

Loupe binoculaire

-les stations représentatives d'un cours d'eau ou d'un segment de cours d'eau, qui servent par exemple à suivre la qualité d'un cours d'eau au cours du temps

-les stations informatives, qui ne sont pas représentatives du cours d'eau, mais présentent une particularité écologique (par exemple un radier dans un secteur de mouille)

-les stations de comparaison, qui sont au moins deux, et situées en amont et en aval d'une perturbation, pour en évaluer les effets. Il faut s'efforcer de choisir des stations comparables entre elles et représentatives du cours d'eau.

On définit une station en fonction des objectifs de l'étude. En général elle est située sur une succession de faciès de courant lents et rapides. Les substrats présents sont repérés puis 8 habitats (un habitat est un couple substrat/vitesse de courant) sont prélevés à l'aide d'un filet Surber de vide de maille 500µm.

Les prélèvements sont ensuite triés et analysés en laboratoire. On sépare les invertébrés des substrats et on identifie les familles grâce à une loupe binoculaire avec un grossissement qui peut aller jusqu'à x40 voire plus pour les plus petits individus.

Calcul de l'indice

Le calcul de l'IBGN sur une rivière donnée nécessite de connaître la richesse faunistique de cette rivière et le groupe indicateur présent.

Groupe indicateur ou G.I.

Isoperla (famille des Perlodidae)

Le répertoire des organismes retenus pour le calcul de l'IBGN contient 138 taxons. L'unité taxonomique retenue est la famille, à l'exception de quelques groupes pour lesquels c'est l'embranchement ou la classe. Parmi les 138 taxons, 38 d'entre eux constituent 9 groupes indicateurs. En général il y a 4 familles par groupe. Le groupe indicateur 9 regroupe les familles les plus polluo-sensibles tandis que le groupe indicateur 1 regroupe les moins sensibles.

Les plécoptères et la plupart des éphémères et des trichoptères sont des familles plutôt polluo-sensibles. À l'inverse, certaines familles comme les Chironomidae ou les Asellidae sont considérés comme polluo-résistants.

Globalement, pour les taxons polluo-sensibles, il faut trouver dans le prélèvement un minimum des 3 individus de la même famille (3 Perlodidae par exemple) pour que le groupe auquel il appartient soit le groupe indicateur du site. Pour les taxons les moins sensibles comme les diptères, 10 individus sont nécessaires.

Richesse faunistique et classe de diversité

Le nombre et le type de macroinvertébrés d'un site dépendent des substrats présents. Les substrats susceptibles d'être rencontrés sur un site sont classés par ordre d'habitabilité (plus un substrat est habitable ou biogène, plus il est attractif pour la faune). Un des substrats les plus biogènes est la bryophyte (ou mousse). Parmi les moins biogène, on retrouve la dalle (surface plane artificielle ou non).

L'IBGN consiste à prélever tous les substrats (ou en tout cas les 8 plus biogènes). La faune invertébrée qui s'y trouve constituera un échantillon plus ou moins diversifié. Le nombre de familles de cet échantillon constitue la richesse faunistique du site.

La richesse faunistique est divisée en 14 classes. Pour être en classe 14, il faut obtenir une diversité faunistique supérieure à 50 familles.

Calcul de l'indice

Pour calculer l'indice IBGN d'un site, il suffit d'additionner le numéro du groupe indicateur avec la classe de diversité et d'y soustraire une unité.

Exemple : sur un site, on obtient 44 familles, donc une classe de diversité de 12 et un G.I. de 8/9, l'IBGN est donc : 8 + 12 - 1 = 19/20.

Bioindication

Toute modification de la composition des communautés vivantes hébergées par un milieu aquatique, est non seulement la preuve d'une perturbation, mais est aussi caractéristique d'un polluant donné (voire de sa concentration).
L'intérêt essentiel de l'utilisation de l'IBGN est qu'il permet de caractériser la perturbation d'un milieu (aquatique) par ses effets et non par ses causes. Par exemple, c'est le seul moyen de prouver une pollution passée (sorte d'effet mémoire due à la diminution du nombre d'individus ou à la disparition de certaines espèces d'insectes qui va durer un certain temps), ce que ne permet pas une analyse physico-chimique de l'eau qui elle reflète la qualité de l'eau à un instant donnée. En revanche l'IBGN ne permet pas de connaître la cause de la pollution.

Les résultats obtenus s'échelonnent de 0 (très mauvaise qualité biologique) à 20 (très bonne qualité biologique). La note obtenue doit être comparée à la note maximale théorique, en l'absence de perturbation. Celle-ci est de 20 dans 80 % des cas, mais est inférieure dans certains types de cours d'eau : un torrent de montagne avec une eau de bonne qualité mais peu biogène par exemple.

Limites d'application de l'IBGN

Les cours d'eau dont la profondeur du lit mouillé excède un mètre sur une grande partie du cours, les estuaires et les sources et ruisselets qui leur font suite, ne peuvent pas faire l'objet d'un IBGN. Pour les grands cours d'eau, ceci est dû à l’impossibilité d'appliquer le protocole d'échantillonnage de l'IBGN, mais un indice dérivé de l'IBGN peut néanmoins être calculé (IBGA ou maintenant IBG-DCE appliqué au grand cours d'eau). Pour les estuaires, ceci est dû au fait que la faune de macro-invertébrés benthiques n'est pas uniquement dulçaquicole. Pour les zones de sources, ces milieux sont trop peu nutritifs pour la faune, trop peu représentatifs et même souvent trop étroits pour pouvoir y utiliser le matériel nécessaire.

La valeur de l'IBGN connaît aussi une variation saisonnière. On ne doit donc comparer que des valeurs d'IBGN réalisés à la même période de l'année.

Certains milieux ont une note inférieure à la note de référence habituelle (20), en l'absence de toute perturbation. C'est le cas de milieux naturellement peu diversifiés, comme les rivières de haute altitude.

Enfin, les invertébrés sont peu sensibles à certains facteurs comme la hauteur d'eau et la largeur de lit mouillé (facteurs auxquels les poissons sont très sensibles).

L'interprétation d'un IBGN requiert donc une bonne connaissance du terrain, du fonctionnement de l'écosystème et des perturbations éventuelles.

Évolution de l'indice

Depuis quelques années avec les exigences de la DCE un nouvel indice tend à remplacer l'actuel IBGN, c'est l'IBG-DCE^[1]. Cette nouvelle méthode est basée sur 12 prélèvements selon un protocole bien particulier au lieu de 8 dans l'IBGN classique. Cet indice limite la surévaluation de la qualité d'un cours d'eau qui peut avoir lieu dans la pratique de l'IBGN. Il s'agit de prélever 4 habitats jugés minoritaires sur la portion de cours d'eau étudiée et 8 habitats jugés majoritaires. Afin de pouvoir comparer avec l'ancienne note ibgn, un indice recalculé basé sur 8 des 12 prélèvements est calculé (les 4 minoritaires et 4 majoritaires). Il y a donc un changement de méthode mais pas de calcul, ce dernier suit toujours la norme de l'IBGN^[2]. Dans la nouvelle méthode, les individus sont identifiés au genre et non plus seulement à la famille pour permettre une interprétation des données plus fine (certains genre au sein d'une même famille n'ont pas les mêmes exigences écologiques).

Attention tout de même car le choix des placettes de prélèvements ne respectent les mêmes règles dans les deux protocoles. Il peut donc y avoir des différences liées à des substrats qui ne sont pas prélevés de la même manière (cas des blocs que l'on doit retourner dans l'IBG-DCE et pas dans l'IBGN). Autre différence, dans l'IBGN, les 8 substrats les plus biogènes sont prélevés. Hors souvent, les substrats les plus biogènes sont minoritaires en termes de surface sur une station. La norme DCE intègre ce fait : si 5 substrats jugés minoritaires sont présents sur la station, seuls 4 seront prélevés, alors qu'ils l'auraient tous été pour un IBGN.

L'IBG-DCE est appliqué sur tous les réseaux de suivi des agences de l'eau ainsi que sur les réseaux de suivi régionaux et départementaux.

Dans un avenir proche, le mode de calcul de l'indice va évoluer à son tour et devenir l'I2M2, qui prendra en compte plusieurs métriques (paramètres) et non plus seulement la richesse faunistique et le groupe indicateur^[3].

Notes et références

BLANDAIN, P.; 1986 : Bioindicateurs et diagnostic des systèmes écologiques, Contrat du ministère de l'environnement numéro 82160.

PESSON, P.; 1980 : La pollution des eaux continentales incidence sur les biocenoses aquatiques. Gauthier villars. Paris.

TACHET, H; BOURNAUD, M; RICHOUX, PH.; 1984 : Introduction à l'étude des macroinvertebres des eaux douces. Universite Claude Bernard Lyon I.

Association française pour les études des eaux ; Centre national de documentation et d'information sur l'eau ; 1980. les rejets d'eaux chaudes des centrales thermiques, effets sur la vie aquatique.

ESLAMBOULI, M; JABBOUR, R; 1987. Étude de l'impact des étangs sur la qualité des eaux du ru de theuville, Université de Paris 7, syndicat intercommunal pour l'aménagement et l'assainissement de la vallée du Sausseron, DDAF du Val D'oise.

Agence de l'eau juin 2000. Guide technique de l'indice biologique global normalisé.

Annexes

Articles connexes

• bioindicateur
• Indice biologique diatomées IBD
• Indice oligochètes IOBS
• Indice macrophytes IBMR
• Indice biotique de qualité des sols

Liens externes

• Description et mise en œuvre de l'IBGN sur le site de la DIREN des Pays de la Loire
• Tableau de détermination de la note IBGN
• https://hydrobio-dce.cemagref.fr/

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