Contribution à la connaissance de l'écologie du fleuve Charente : étude de la physico-chimie des eaux, des algues et de l'activité bactérienne en aval d'Angoulême

The relationship between phytoplankton and bacteria responses to varying loading levels of nutrients downstream of Angoulême's sewage effluent discharges

• Auteur / Autrice : Jean-Pierre Rebillard
• Direction : Paule Vasseur
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Eau -- Épuration -- Dénitrification

Eau -- Chimie

Écologie bactérienne

Cours d'eau -- France -- Charente (France)

Résumé

Ce travail a permis d'étudier sur le fleuve Charente en aval d'Angoulême, les relations existantes entre le phytoplancton et les bactéries en relation avec les concentrations en éléments nutritifs et de quantifier in situ le processus de dénitrification. Les conditions hydrodynamiques, les teneurs en nutriments et la pénétration lumineuse dans I'eau sont favorables à la croissance d u phytoplancton. Toutefois, les concentrations en chlorophylle-a sont peu élevées (inférieures à [mu]40 g/l). Il est possible que la relative faiblesse des développements d'algues puissent s'expliquer par des phénomènes de compétition entre diverses formes végétales (macrophytes, périphyton et phytoplancton). Les bactéries qui accompagnent les effluents de cette ville sont caractérisées par une physiologie (rapport leucine/ thymidine supérieur à 20) et une morphologie (biovolume supérieur à 0,2[mu]m3) différentes des bactéries autochtones (volume cellulaire égal à 0,15 [mu]m3 et rapport leucine/thymidine égal à 10). En effet, aucune relation significative entre les communautés phytoplanctoniques et bactériennes n 'a pu être mise en évidence. En effet, il est probable que les apports allochtones en matière organique permettent de subvenir la demande en carbone des bactéries qui n'ont ainsi pas besoin du soutien de la production primaire (excrétion algale) pour se développer. La vitesse de dénitrification à I'interface eau-sédiment est considérée comme constante et indépendante des variations en température, en teneurs en nitrate et oxygène dissous. Sur un cycle annuel, le taux moyen de dénitrification (perte d'azote sous forme gazeuse) dans la Charente est de 682 mg NO3/m2/j

The present study is aimed at providing (i) accurate data on the relationships between phytoplankton and bacteria responses to varying loading levels of nutrients such as nitrogen, phosphorus and organic matter, and (ii) insight into the denitrification process from in situ experiments. The low developpment of phytoplankton was unlikely to be accounted for by the prevailing hydrodynamic, trophic and light conditions, all indeed favouring its growth, therefore competion processes were thougth to exist between diverse plant standing stocks. Regarding the bacterial compartment, a significant increase in biomass and activity was also manifest downstream of Angoulême's sewage effluent discharges. Bacteria associated to such urban effluents were characterized by both physiological features (high ratio, i. E. 20, for leucine to thymidine incorporation rates) and morphological features (high biovolume, i. E. Higher 0. 2 [mu]m3) far distinct from those displayed by autochthonous bacteria (i. E. Mean cellular volume fo roughly 0,15 [mu]m3 and low leucine : thymidine ratio of approx. 10). The present investigation, however, gave no evidence of signifiant relations betweeen phytoplanktonic and bacterial communities. Indeed, allochthonous supplies of organic matter were merely shown to meet bacterial carbon requirements sufficiently so that no further substantial supply by primary production (in terms of excretion or algal exudates) was needed to enable bacteria to develop. The denitrification process resulting in nitrogen losses as nitrogen gas (NH2), it was clearly pointed out that if such a denitrification process did not occur in the whole water column, its rate at the water-sediment interface might be considered as constant and independant from variations in temperature, nitrate contents and dissolved oxygen levels at the interface. Then, the annual mean rate of denitrification in the River Charente levelled off at 682 mgNO3/m2/j bejond any marked environmental influence