Structure et transfert des peuplements aquatiques souterrains à l'interface karst-plaine alluviale

Abstract

Les échanges de matières organiques (vivante ou non) entre un système karstique et l’extérieur dépendent de nombreux facteurs, tant mésologiques que biologiques. Une étude particulière a été réalisée dans deux systèmes karstiques différents du Jara : le site de Verna, système hydrologique simple, et le site du Pissoir, dont les conditions hydrologiques sont beaucoup plus complexes. L’étude des flux de matière organique repose sur deux méthodes : celle des substrats artificiels implantés dans les sédiments du milieu karstique et de sa plaine alluviale adjacente, conjuguée avec la méthode des pompages tubés Bou-Rouch. Le suivi du chimisme et de la thermique des eaux, permet de cerner leur originaire aux différents points d’observation. A Verna, la plaine alluviale adjacente est directement alimentée par l’eau karstique dont les propriétés physico-chimiques changent au cours de son transit dans les alluvions extérieurs. En revanche, au site du Pissoir, il existe des mélanges de l’amont vers l’aval, entre les eaux karstiques (apports latéraux) et les eaux du ruissellement (Bief Ravinet : ruisseau superficiel). La station située à l’amont du système est essentiellement caractérisée par l’eau superficielle. Les deux autres en relation directe avec le karst, présentent des caractéristiques variables en fonction des mélanges relatifs de l’eau superficielle et karstique. Les variations majeures de ces paramètres physico-chimiques sont en relation avec le régime hydrologique de chaque site. La répartition spatio-temporelle de la matière organique particulaire (M.O.P.) est influencée par les caractéristiques des cycles et de la situation par rapport aux sorties d’eau karstiques. Au site de Verna, la richesse taxonomique se révèle faible et stable en particulier à l’intérieur de la grotte. L’homogénéité de la structure du peuplement repose sur la présence d’organismes essentiellement hypogés (Niphargus et Proasellus) à l’intérieur de la grotte et sur celle d’un peuplement épigé (Gammarus, Oligochètes) au niveau du ruisseau extérieur. En revanche, la faune du Pissoir est beaucoup plus variée. L’analyse globale de la structure du peuplement met en évidence l’influence du régime hydrologique. L’analyse au niveau spécifique montre par ailleurs que Niphargus rhenorhodanensis colonise préférentiellement les rives opposées à la sortie karstique, où le courant s’atténue. Cette espèce montre un phénomène de migration en relation avec les variations du niveau piézométrique. Des transects longitudinaux réalisés dans les deux sites ont pu définir de zones d’échanges de matière et d’énergie entre le karst et l’intérieur. Ces zones d’échanges sont situées dans l’espace et dans le temps par des descripteurs biotiques et abiotiques : un "écotone de sortie" au site de Verna, un écotone plus étendu dans l’espace au Pissoir.