Search

National audience; L'objectif de la présentation est d'exposer l'état d'avancement actuel de la démarche d'évaluation de l'état écologique à partir de l'IBD 2007. Certaines informations méthodologiques sur la constitution de cet indice sont données. Une analyse typologique des sites de référence a permis de repérer 5 principaux biotypes diatomiques naturels. Une analyse du caractète structurant des variables abiotiques sur les flores a permis d'isoler la variation naturelle des gradients anthropiques. Pour fixer les profils écologiques de chaque espèce au regard de l'altération anthropique, il a été constitué une variable synthétique d'anthropisation basée sur 7 descripteurs abiotiques influencés significativement par l'anthropisation. Le positionnement des sites dans l'espace des données abiotiques a permis de fixer 7 classes de qualité des eaux, le positionnement des espèces dans ces classes en profils de probabilité de présence a permis de fixer les profils de qualité des eaux portés par chaque espèce. Il a enfin été illustré une alternative : nous aurions pu construire un indice bi-métrique séparant les pollutions ponctuelles d'une part (STEP, élevages, industries etc...), la pollution agricole diffuse par les nitrates d'autre part. Compte-tenu de la faible inertie portée par l'axe 3 de l'ACP, sous influence dominante des nitrates, l'option métrique composite d'altération anthropique a été préférée.

International audience; La Directive Cadre sur l'Eau européenne a posé la problématique des conditions de référence et de leur utilisation pour donner une estimation de la détérioration de l'état écologique des masses d'eau. Une des principales difficultés reste la définition de ces conditions de référence et la description des communautés de diatomées qui leur sont associées. Dans cette étude, nous proposons une méthodologie permettant la prise en compte de la variabilité naturelle des communautés, la prise en compte de l'évaluation a priori des références par des experts, et le calcul d'une « distance à la référence ». A l'aide de cartes auto-organisantes de Kohonen (réseaux de neurones artificiels), appliquées sur différents jeux de données sur des cours d'eau de l'ensemble du territoire français, nous avons (i) redéfini des références a posteriori (basées sur l'analyse des communautés de diatomées échantillonnées), (ii) construit une typologie des communautés de diatomées, (iii) extrait des prototypes représentatifs des communautés de référence, et (iv) évalué une distance minimale des communautés aux pseudo-communautés de référence. Aussi, nous discuterons de la prise en compte de la structure des communautés de diatomées observées, à chacune de ces étapes. Cette approche a abouti, sur un premier jeu de données, à une évaluation de l'état écologique concordante aux outils de bioindication « traditionnels ». De plus, cette évaluation semble respecter la variabilité naturelle géographique des peuplements de diatomées des cours d'eau.

International audience; The river Luzou is a small river from the South-West of France, impacted by an industrial seepage. Downstream the factory, high concentrations of cyanide and heavy metals (e.g. zinc, copper) have been recorded since years and a survey of 4 sites selected along the river (2 up- and 2 downstream the factory) was conducted to assess their effects on diatoms and macrophytes. Periphytic biofilms and diatoms were sampled in 2009 from artificial substrates immersed for 15 and 30 days in September and November / December, and macrophytes were collected at the end of September 2009. Quantitative (biomass, chlorophyll, diatom cell densities per substrate surface unit) and qualitative (community structure) descriptors of periphyton were clearly affected by the inputs of the factory, immediately downstream but also 6 km further. Periphytic algal biomass, as well as diatom cell densities, drastically decreased from up- to downstream, while in the growing communities (i.e. sampled after a 15-day immersion), diatom mortality significantly increased (~1.5 fold in September, more 2 fold in November). Downstream Achnantidium minutissimum and Surirella angusta, well known to be tolerant to toxic pollutants, were largely dominant (respectively 57.5% and 21.5%). Achnantidium minutissimum showed many abnormal forms (up to 7.7% relative abundances). Macrophyte communities were quite diversified upstream, Callitriche sp and Fontinalis sp were dominant. Downstream those species disappeared and were replaced by high amounts of the filamentous bacteria Sphaerotilus.

The work presented here focuses on a list of ecological and biological traits related to diatom communities and is a first approach of their use as synthetic descriptors. The results of this initial study are encouraging but should be interpreted with caution. They were generated from the Cemagref historical basis, and analysed with simple linear correlation tools. Nevertheless, results show that there is little interest to replace a biotic index like IBD2007 by ecological traits with similar diagnostic, and also requiring species level determinations (traits from the classification of van Dam). It is also unrealistic, as the bibliography on this subject indisputably proves, to consider that gender-related traits can precisely reflect a trophic and / or organic level of pollution. In contrast, the biological traits should be promptly considered in the cases of acute toxic pollution, and combined with conventional indices, inefficient in this kind of context.; Le travail présenté ici fait le point sur une liste de traits écologiques et biologiques liés aux communautés de diatomées et constitue une première approche concernant leur utilisation comme descripteurs synthétiques. Les résultats de cette première étude sont encourageants mais à interpréter avec beaucoup de précautions. Ils ont été générés à partir d'une base historique insuffisante (base historique du Cemagref), et à partir d'outils de corrélation linéaires simples. On peut néanmoins penser à la lecture des résultats qu'il y a peu d'intérêt à remplacer un indice type IBD2007 par des traits écologiques au diagnostic équivalent, et nécessitant également une détermination à l'espèce (traits issus de la classification van Dam). Il est également illusoire, comme la bibliographie à ce sujet le prouve sans conteste, de considérer que des traits relatifs au genre peuvent rendre compte finement d'un niveau de pollution trophique et/ou organique. En revanche les traits biologiques liés à une pollution aigüe type toxique doivent être rapidement pris en compte et combinés aux indices classiques, peu efficaces dans ce genre de contexte.

Ce document fait suite à l'expression des besoins de connaissance de la part de l'Agence de l'Eau Adour-Garonne, concernant l'impact des rejets de la Manufacture Landaise de Produits Chimiques (MLPC) sur le Luzou. Afin de caractériser cet impact, il est prévu d'étudier 4 stations (amont lointain de l'usine, amont proche, aval direct du rejet et aval lointain) du point de vue de leurs caractéristiques physicochimiques, ainsi que du point de vue des communautés de diatomées, macrophytes et macro-invertébrés qu'elles abritent. Les résultats issus des 4 maillons biologiques convergent vers une conclusion unique : l'impact des rejets du complexe MLPC sur le Luzou est très net, et se confirme sur les 4 campagnes.

The use of biological indices for monitoring environmental quality of rivers should now include the concept of uncertainty around the measured value. The purpose of this study was to approach the uncertainty in the IBD2007 notes, using data generated by the DREAL/DRIEE during their intercomparison exercises. The structure of this first data set finally didn't allow assessing the uncertainty in the notes of IBD2007, but rather the variability linked to the inter-operator effect. These results have subsequently been complemented by the study of samples from the Loup River in 1999, a study designed to estimate the relative importance of the main sources of variability, a priori caused by each step of the protocol IBD2007: variability due to sampling, slide preparation and finally counting (identification and numeration).; L'utilisation d'indices biologiques pour les suivis de qualité écologique des cours d'eau doit dorénavant intégrer la notion d'incertitude autour de la valeur mesurée. Le but de ce travail était donc initialement d'approcher l'incertitude liée à la note d'IBD2007, à partir de données produites et transmises par les DREAL/DRIEE, et issues des exercices d'intercomparaison. La structure de ce premier jeu de données n'a finalement permis d'évaluer qu'une variabilité des notes d'IBD2007 selon l'opérateur, et non une valeur d'incertitude liée à la note. Ces résultats ont par la suite été complétés par l'étude des prélèvements effectués sur la rivière du Loup en 1999, étude ayant pour but d'estimer l'importance relative des principales sources de variabilité, à savoir a priori celles engendrées par chacune des étapes du protocole IBD2007 : variabilité due à l'échantillonnage, à la préparation de la lame et enfin au comptage (identification et dénombrement).

Les différents éléments de qualité biologique (EQB) concernés par la mise en oeuvre de la Directive Cadre européenne sur l'Eau (DCE 2000/60/CE) et utilisés comme indicateurs écologiques pour l'évaluation des eaux de surface sont le phytoplancton, le phytobenthos, les macrophytes, les invertébrés benthiques et les poissons. Le présent travail compare les différentes méthodes existantes pour l'évaluation de l'état écologique des plans d'eau à partir des communautés phytobenthiques et propose une application de celles-ci dans cinq lacs naturels situés dans la région Aquitaine. Plusieurs indices biologiques utilisés par d'autres pays européens en lacs ou en cours d'eau ont été appliqués et comparés, démontrant une sensibilité adéquate de la plupart des indices. Parmi eux, l'indice français IBD2007 donne une vision globale assez juste de l'état écologique de ces plans d'eau, et, moyennant des améliorations, pourrait être utilisé comme métrique nationale d'évaluation de la qualité des milieux lacustres. Ces améliorations à apporter à l'indice concerneraient principalement la réévaluation de certains profils écologiques d'espèces rarement rencontrées en cours d'eau, l'intégration de nouvelles espèces typiques des plans d'eau et l'intégration d'éléments concernant le caractère invasif d'espèces exotiques. Ce rapport propose également un protocole d'échantillonnage DCE-compatible pour la mise en oeuvre standardisée des prélèvements de phytobenthos en plans d'eau, préconisant un échantillonnage sur macrophytes émergées sur des sections de tige localisées en zone photique et en contact permanent avec la masse d'eau afin d'estimer au mieux la qualité de l'eau et non celle de l'herbier. Quelques éléments relatifs aux premières étapes d'intercalibration européenne des méthodes basées sur le phytobenthos pour l'évaluation de la qualité des lacs sont également fournis ici. Des analyses préliminaires utilisant les données acquises sur les lacs aquitains, à partir desquelles a été calculé l'IBD2007, indiquent que cette métrique pourrait être utilisée dans le cadre des exercices d'intercalibration européenne.

We report a study of the effects of a collaborative inquiry approach to science on language minority students' (middle and high school) learning. The emphasis in this approach is on involving the students, most of whom have never studied science before and some of whom have had very little schooling of any kind, in "doing science" in ways that practicing scientists do. The question addressed in this study is, To what extent do students appropriate scientific ways of knowing and reasoning as a result of their participation in collaborative scientific inquiry? The focus of our analysis was on changes in students' conceptual knowledge and use of hypotheses, experiments, and explanations to organize their reasoning in the context of two think aloud problems. In September the students' reasoning was nonanalytic and bound to personal experience. They responded as if they were being asked to answer questions in a reading comprehension task. In contrast, by June they reasoned in terms of a larger explanatory syst...

International audience; L'appréciation de la qualité des cours d'eau en Algérie est basée principalement sur l'étude des caractéristiques physico-chimiques et sur l'observation des communautés de macro-invertébrés. Hormis la thèse de R. Baudrimont publiée en 1973, très peu de travaux se sont intéressés aux flores diatomiques algériennes, et ce domaine reste très mal connu. Dans cette étude, 182 relevés diatomiques, sur 23 stations réparties sur l'ensemble de l'hydrosystème Kébir-Est (Nord-est d'Algérie), seront analysés. Le contexte environnemental des cours d'eau algériens se révèle très particulier : conductivités électriques élevées, natures géologiques variées, grandes fluctuations climatiques (crues et assecs). Nous comptons, à travers ce travail de recherche, établir pour la première fois à l'échelle de ce réseau hydrographique, une liste d'espèces diatomiques répondant à des contextes hydrodynamiques et physico-chimiques bien définis. Nous proposerons ainsi une classification des stations étudiées en fonction de la variabilité naturelle des communautés et de leur réponse à l'anthropisation, puis nous testerons l'applicabilité de l'IBD2007 à notre contexte. Nous présentons ainsi nos premiers résultats : caractéristiques environnementales des stations étudiées et particularités floristiques observées à ce jour.

International audience; L'utilisation des communautés de diatomées benthiques comme indicateurs de la qualité des milieux aquatiques continentaux implique un modèle implicite de mise en relation directe et indépendante de chaque espèce avec les filtres environnementaux. Cette mise en relation ne prend pas en compte d'éventuelles relations biotiques entre les différentes espèces de diatomées. Afin de discuter de l'importance relative des relations biotiques et des conditions environnementales dans l'installation des assemblages d'espèces de diatomées, nous proposons de comparer des résultats issus de deux approches : mise en évidence d'éventuelles interactions biotiques : plusieurs métriques seront utilisées pour caractériser des patrons de cooccurrence des espèces et les tester dans le cadre de modèles nuls résultant de mélanges plus ou moins contraints de matrices de présence-absence . mise en évidence d'un effet filtre « environnement » : prédiction des occurrences des différentes espèces d'une communauté par des modèles de type «Random-Forest» basés sur les relations espèce-environnement indépendantes. Cette étude s'appuie sur deux jeux de données. Le premier concerne 115 sites français dits « de référence », le deuxième 75 sites ayant des conditions naturelles proches, mais des niveaux de qualité des eaux variés.

The present meeting, set up at the request of the coordinator of the 2nd "Phytobenthos Rivers " Iintercalibration Round of MED-GIG (S. Almeida, PT) has been organized by the CARMA Research Team of Cemagref de Bordeaux from 07 to 09-01 -2009. Being the 1st meeting organized within the framework of this new collective exercise, important points of the agenda were that each member country wishing to participate in the exercise : 1) made a summary presentation of its national evaluation system; 2) made the state of the national data available for the exercise ; and 3) if necessary, it addresses certain particularities or specificities encountered in its country, that may require a collective methodological discussion. In this context, Cemagref's presentation first touched on certain aspects of the construction of the French diatom evaluation system, in particular the biotypological approach which made it possible to identify the structuring of 5 natural communities of diatoms. This biotypological identification could then be delimited on the map and brought back into coherence with adequate groupings of HERs previously determined by another Cemagef team, on the basis of different categories of only abiotic descriptors. At this occasion, the ECOSTAT typology proposed for carrying out the intercalibration exercise, unsatisfactory in the French context, was also discussed. A quantitative point about the French data available by type of rivers during the 1st GIG exercise, then for the realization of this 2nd Round, was then presented, as well as the precise geographical location of the French sites participating to this 2nd exercise (all located in the south-eastern part of France. Finally, a last slide presented the methodology and principles followed by France for the construction of its regionalized EQRs., Ce meeting mis en place à la demande de la coordinatrice du 2ème round d'intercalibration Phytobenthos Rivers du MED-GIG (S. Almeida, PT) a été organisé par l'Equipe de Recherche CARMA du Cemagref de Bordeaux du 07 au 09-01-2009. S'agissant du 1er meeting organisé dans le cadre de ce nouvel exercice collectif, les points importants de l'Ordre du Jour était que chaque pays-Membre souhaitant participer à l'exercice effectue une présentation résumée de son système national d'évaluation, fasse l'état des données nationales pouvant être mises à disposition de l'exercice et qu'éventuellement, il aborde certaines particularités ou spécificités rencontrées dans son pays et pouvant nécessiter une discussion collective d'ordre méthodologique. Dans ce cadre, l'exposé du Cemagref a tout d'abord abordé certains aspects de construction du système Français d'évaluation diatomique, et en particulier l'approche biotypologique ayant permis de repérer la structuration de 5 communautés naturelles de diatomées. Ce repérage biotypologique a ensuite pu être délimité sur le plan cartographique et remis en cohérence avec des regroupements adéquats d'HERs antérieurement déterminés par une autre équipe Cemagef ,sur la base de différentes catégories de descripteurs uniquement abiotiques. A cette occasion, la typologie ECOSTAT proposée pour la réalisation de l'exercice d'intercalibration, peu satisfaisante dans le contexte Français, a été discutée. Un point quantitatif sur les données Françaises disponibles par type de cours d'eau lors du 1er exercice GIG, puis pour la réalisation de ce 2ème Round, a ensuite été présenté, ainsi que la localisation géographique précise des sites entrant dans le cadre de cet exercice (tous localisés dans la partie Sud-Est de la France. Enfin, une dernière diapositive a présenté la méthodologie et les principes suivis par la France pour la construction de ses EQR régionalisés.

Cette classification (Tab. 1) prend pour modèle celle qui a été publiée par Round et al. en 1990. Cependant, pour les niveaux nomenclaturaux plus élevés, elle a été modifiée en suivant les résultats des travaux de phylogénie moléculaire de Medlin et Kaczmarska (2004). Le tableau 1 décline la division des Bacillariophyta en 10 niveaux nomenclaturaux, allant de la subdivision à la forme. Dans le tableau présenté (Tab. 1), le rang nomenclatural de chaque taxon est rappelé en début de ligne par une abréviation : Sd pour subdivision, etc.

International audience; Une nouvelle version de l'IBD a été normalisée en 2007, et une des grandes différences par rapport à la version initiale est la prise en compte pour son calcul d'un nombre accru de taxons clés. De plus, le concept de taxons appariés, regroupant sous la même dénomination des espèces morphologiquement proches, a disparu. Un nouveau guide iconographique, plus complet que l'ancien, doit donc être mis à disposition des utilisateurs. A l'heure actuelle une première version a été réalisée par le Cemagref, et soumise aux experts Diren qui ont d'ores et déjà inscrit sa révision au programme de leurs journées techniques. 55 taxons appartenant à la liste des taxons clés ne pourront être illustrés mais leurs références bibliographiques précises seront fournies. 33 autres taxons sont en attente d'une illustration fiable. La «forme du guide » est ici présentée, mais l'objet de la présentation est aussi de discuter ensemble de la philosophie taxonomique qui doit être adoptée. Certains groupes complexes font l'objet de débats, mais un choix, certes arbitraire, doit être fait afin d'assurer une méthode de détermination homogène entre tous les opérateurs. Ce choix s'inspirera certainement des travaux européens actuels dans le cadre de l'intercalibation des méthodes diatomiques de bio-indication : un groupe de 8 experts (dont le Cemagref) travaille à l'adoption de dénominations identiques entre pays participants, concernant notamment les complexes taxonomiques suivants : Achnanthidium minutissimum, Fragilaria capucina,Nitzschia palea, Gomphonema parvulum, Gomphonema pumilum, Cocconeis placentula, Navicula seminulum/Navicula minima.

International audience; Une nouvelle version de l'IBD a été normalisée en 2007, et une des grandes différences par rapport à la version initiale est la prise en compte pour son calcul d'un nombre accru de taxons clés. De plus, le concept de taxons appariés, regroupant sous la même dénomination des espèces morphologiquement proches, a disparu. Un nouveau guide iconographique, plus complet que l'ancien, doit donc être mis à disposition des utilisateurs. A l'heure actuelle une première version a été réalisée par le Cemagref, et soumise aux experts Diren qui ont d'ores et déjà inscrit sa révision au programme de leurs journées techniques. 55 taxons appartenant à la liste des taxons clés ne pourront être illustrés mais leurs références bibliographiques précises seront fournies. 33 autres taxons sont en attente d'une illustration fiable. La «forme du guide » est ici présentée, mais l'objet de la présentation est aussi de discuter ensemble de la philosophie taxonomique qui doit être adoptée. Certains groupes complexes font l'objet de débats, mais un choix, certes arbitraire, doit être fait afin d'assurer une méthode de détermination homogène entre tous les opérateurs. Ce choix s'inspirera certainement des travaux européens actuels dans le cadre de l'intercalibation des méthodes diatomiques de bio-indication : un groupe de 8 experts (dont le Cemagref) travaille à l'adoption de dénominations identiques entre pays participants, concernant notamment les complexes taxonomiques suivants : Achnanthidium minutissimum, Fragilaria capucina, Nitzschia palea, Gomphonema parvulum, Gomphonema pumilum, Cocconeis placentula, Navicula seminulum/Navicula minima. Nous remercions vivement Adrienne Mertens, Alessandro Bertoglio, Anna Besse-Lototskaya et Jos Sinkeldam, Don Charles, Herman van Dam, Karin Koinig, Linda Randsalu, Maurice-Yves Bey, Olivier Monnier pour les clichés photographiques qu'ils nous ont fournis.

International audience; The European Union (EU)'s Water Framework Directive (WFD) requires that all Member States participate in intercalibration exercises in order to ensure that ecological status concepts and assessment levels are consistent across the EU. This paper describes one such exercise, performed by the countries in the Central/Baltic Geographical Intercalibration Group stretching from Ireland in the west to Estonia in the east and from the southern parts of Scandinavia to the northern regions of Spain and Italy (but excluding alpine regions, which were intercalibrated separately). In this exercise, methods used to measure ecological status of rivers using benthic diatoms were compared. Ecological status is estimated as the ratio between the observed value of a biological element and the value expected in the absence of significant human impact. Approaches to defining the 'reference sites', from which these 'expected' values were derived, varied from country to country. Minimum criteria were established as part of the exercise but there was still considerable variation between national reference values, reflecting typological differences that could not be resolved during the exercise. A simple multimetric index was developed to compare boundary values using two widely used diatom metrics. Boundary values for high/good status and good/moderate status set by each participant were converted to their equivalent values of this intercalibration metric using linear regression. Variation of ±0.05 EQR units around the median value was considered to be acceptable and the exercise provided a means for those Member States who fell significantly above or below this line to review their approaches and, if necessary, adjust their boundaries.

International audience; L'IBD 1996, normalisé AFNOR en 2000, a été l'Indice Diatomique national utilisé en routine par les Réseaux de surveillance sur le territoire français depuis les années 2000. Dans le cadre de la mise en application de la DCE sur cours d'eau, entre 2005 et 2008, les notes de cet indice ont été utilisées pour évaluer l'Etat Ecologique des cours d'eau de France, en conformité avec la trame biotypologique et la grille d'interprétation des notes contenue dans la Circulaire du 28 Juillet 2005 du Ministère chargé de l'Environnement. Une nouvelle version de l'IBD, portant sur une plus large liste d'espèces (environ 840 taxons au lieu de 213 pour la version antérieure) et conçue pour pouvoir aussi s'appuyer sur les déformations tératologiques, a été mise au point entre les années 2005 et 2007 (IBD2007, normalisé AFNOR - NF T 90-354). Son assise-taxons élargie lui permet de se comporter d'une façon stabilisée dans les différents contextes biogéographiques de France métropolitaine. Son cadre interprétatif national en matière d'Etat Ecologique a été défini dans le Guide d'Evaluation de l'Etat Ecologique diffusé au niveau national par le MEEDDAT en date du 31-03-2009. La présente communication fait un point actualisé sur ce nouvel outil et son utilisation au niveau national. Les conséquences du retrait d'un seuillage d'espèces peu abondantes sur les résultats de l'indice, intervenu lors de sa procédure de normalisation, sont évaluées. Le nouveau cadre interprétatif national sur l'Evaluation d'Etat Ecologique des cours d'eau à partir du compartiment diatomique est présenté, ainsi que les premiers résultats comparatifs entre la classification IBD 2000 et IBD 2007. Une mise en perspective des informations apportée par les diatomées par rapport à l'Etat Chimique et aux autres maillons biologiques pris en compte par la DCE est réalisée. Les étapes à venir concernant la mise en oeuvre de la DCE à l'aide du compartiment phytobenthique sont ensuite passées en revue, au niveau national comme européen.

National audience; La dégradation continue des écosystèmes aquatiques a intensifié le besoin de développer des méthodes d'évaluation de la qualité du milieu toujours plus performantes et pertinentes, basées sur la biologie et l'écologie des organismes. Dans ce contexte, l'utilisation des traits biologiques et écologiques en bio-indication fournit de nombreuses perspectives. Nous vous proposons, à travers l'exemple des diatomées et des macro-invertébrés, de voir comment sont déclinés ces traits bioécologiques en termes de bio-indication toxique.

National audience; Toutes ces dernières années incluant 2008, l'IBD 1996, normalisé AFNOR en 2000, a été l'Indice Diatomique national utilisé en routine par les Réseaux de surveillance sur le territoire français. Les notes de cet indice sont actuellement utilisées pour évaluer l'Etat Ecologique des cours d'eau de France, en conformité avec la trame biotypologique et la grille d'interprétation des notes contenue dans la Circulaire MEDAD du 28 Juillet 2005. Les résultats d'évaluation d'Etat Ecologique obtenus sur le territoire national ont été intercalibrés avec succès au niveau Européen dans les 3 Groupes d'Intercalibration Central Baltique, Alpin et Méditerranéen. Cependant cet indice dont le calcul est basé sur une liste assez courte de taxons (173 taxons vrais + 39 taxons appariés) présente un certain nombre d'imperfections signalées au fur et à mesure des années par ses utilisateurs. Les principaux problèmes diagnostiqués ont pour origines principales : 1) le regroupement de taxons à profils écologiques différents, et 2) une assise-taxons insuffisante pour permettre le calcul d'une note indicielle représentative dans certains contextes régionaux ou locaux insuffisamment représentés dans le jeu de données initial. Pour remédier à cette situation, un nouvel indice IBD 2006 a été proposé, normalisé AFNOR en 2007. Il est fondé sur un nombre nettement accru de relevés (environ 2800) associant inventaires biologiques et variables abiotiques aux stations, il réserve une plus large place aux situations de référence et se base sur l'étude des gradients de 7 variables abiotiques indiscutablement altérées par l'anthropisation. Les analyses de données montrent une qualité de relation assez nettement améliorée de ce nouvel indice avec les principales variables affectées par l'anthropisation. Cependant, le système national d'Evaluation de l'Etat Ecologique doit être refondé complètement pour que l'IBD 2006 puisse être utilisé à la place de l'ancien IBD pour l'évaluation d'Etat Ecologique. La présente communication résume quelques caractéristiques sur la philosophie de construction de ce nouvel outil indiciel et l'évaluation de ses performances. Elle présente ensuite quelques principes méthodologiques nouveaux utilisés pour la refondation de la trame biotypologique de référence (principe de sélection des relevés biologiques et de la liste d'espèces à prendre en compte, niveau de clustérisation le plus adéquat) et les résultats les plus marquants obtenus à ce stade. Les étapes futures de la démarche devant conduire à la proposition d'un système national rénové pour l'évaluation d'Etat Ecologique seront présentées, ainsi que l'échéancier prévu. Enfin, un point sera fait sur l'avancement du nouveau Guide-Utilisateur devant aider à la mise en oeuvre future de l'IBD 2006 dans le cadre des réseaux de surveillance.

National audience; La dégradation continue des écosystèmes aquatiques a intensifié le besoin de développer des méthodes d'évaluation de la qualité du milieu toujours plus performantes et pertinentes, basées sur la biologie et l'écologie des organismes. Dans ce contexte, l'utilisation des traits biologiques et écologiques en bio-indication fournit de nombreuses perspectives. Nous vous proposons, à travers l'exemple des diatomées et des macro-invertébrés, de voir comment sont déclinés ces traits bioécologiques en termes de bio-indication toxique.

Qualité des eaux de la Salive et de la Gravonne (Corse) estimée à l'aide des inventaires diatomiques. Résultats des campagnes printemps-été 2007.

Qualité des eaux de la Salive et de la Gravonne (Corse) estimée à l'aide des inventaires diatomiques. Résultats des campagnes printemps-été 2007.

La microflore diatomique Corse est apparue diversifiée avec une persistance de taxons sensibles et orignaux. La découverte d'un nouveau taxon est à noter, afin de confirmer sa présence lors des prochaines campagnes et de définir par la suite son écologie. L'abondance et la répartition des taxons dits « invasifs » (Achnanthidium catenatum, Achnanthidium subhudsonis) est également un fait particulier à suivre. La qualité de l'eau est bonne, bien que le Tavignano reste une rivière exposée aux pollutions organiques. Des actions correctives devront être menées afin de permettre le retour au bon état écologique.

International audience; Cette classification est un développement de travaux antérieurs (Monnier et al., à paraitre). Elle prend pour modèle celle qui a été proposée par Round et al. en 1990, mise à jour en particulier par l'addition de nouveaux genres créés depuis. Ils sont attribués aux différentes familles en prenant en considération leur histoire taxinomique et leurs affinités morphologiques, entre eux et avec les familles auxquelles ils sont supposés appartenir. Par exemple, les genres Cymbopleura (Krammer) Krammer et Encyonopsis Krammer sont attribués à la famille des Cymbellaceae Greville, et le genre Gomphosphenia Lange-Bertalot à la famille des Gomphonemataceae Kützing. Certaines espèces du genre Achnanthes sensu lato sont considérées comme appartenant à la famille des Achnanthidiaceae D. G. Mann, plutôt qu'à celle des Achnanthaceae Kützing. Dans son extension actuelle, le genre Nupela Vyverman et Compère est provisoirement attribué à la famille des Diadesmidaceae. Mais ce genre est probablement polyphylétique et doit être réévalué. Le genre Chamaepinnularia Lange-Bertalot et Krammer, en première analyse, est estimé appartenir aux Sellaphoraceae Mereschkowsky. Certaines espèces du genre Navicula sensu lato sont également considérées comme appartenant aux Sellaphoraceae plutôt qu'aux Naviculaceae Kützing, etc. Pour les taxons de rang spécifique et inférieur, la liste des 812 taxons retenus pour le calcul de l'IBD a été allégée des taxons dont la présence semblait particulièrement improbable dans des stations du réseau de contrôle français. Les principaux synonymes sont cités, ce qui permet à l'utilisateur de faire le lien entre les diverses dénominations d'un taxon. Dans quelques cas, des dénominations plus actuelles sont proposées. Cette classification est utilisée comme outil pédagogique dans le cadre des formations internes et externes à Asconit Consultants. Elle sert de trame pour l'apprentissage à l'identification des taxons de l'IBD.

Summary This aritcle describes some of the software developed for a computer enhanced curriculum to teach statistical thinking to high school students which enphasises acitive participation and decision-making by the students.

L'indice Biologique Diatomées (IBD) mis au point en 1996 (Lenoir & Coste), et normalisé en 2000 (NF T90-354, AFNOR 2000) a été conçu à la demande des Agences de l'Eau pour le diagnostic des pollutions trophiques sur l'ensemble du réseau français. Dans ce but, un effort de simplification taxonomique (notion de taxons appariés) a été réalisé pour que cet outil puisse être utilisé en routine par de nombreux opérateurs, avec l'édition d'un guide utilisateur incluant un ouvrage d'appui à la détermination. Cependant, cet indice a montré un certain nombre de limitations dans son application signalées par les concepteurs et les utilisateurs. Les principaux dysfonctionnements recensés ont trait : 1) à la faible taille et à l'hétérogénéité du jeu de données initial (1332 relevés), globalement déficitaire en situations de référence et non-représentatif de certains contextes hydrochimiques (comme cours d'eau acides, contextes salins ) ou de gradients particuliers (naturels anthropiques) ; 2) à la non-prise en compte des pollutions toxiques faute de descripteurs abiotiques correspondants dans le jeu de données ; 3) à différents choix initiaux d'ordre taxonomique et/ou écologique ayant des répercussions sur l'acuité de l'indice (appariement problématique de taxons morphologiquement proches mais d'écologie trop différente, prise en compte discutable de formes planctoniques ou peu structurantes dont les exigences ne sont pas encore bien délimitées). L'aspect perfectible de cet outil, ainsi que le besoin d'actualisation lié à l'évolution incessante de la taxinomie et à l'apparition de taxons nouvellement décrits, rendait nécessaire et urgente la proposition d'un IBD rénové passant notamment par la révision de la liste des taxons à retenir, mais aussi de leurs profils écologiques. La présente communication fait le point sur la méthodologie biomathématique utilisée pour l'élaboration de cette version 2006, ainsi que sur les améliorations apportées pour résoudre les principaux points critiques signalés. Le jeu de données utilisé a gagné nettement en assise (environ 2800 relevés) et en représentativité bio-géographique. L'assise taxonomique a été augmentée et les profils écologiques des espèces redéfinis en accordant un poids accru aux variables les plus liées au gradient d'anthropisation parmi les 14 paramètres initialement considérés. Une composante « effets de pollutions toxiques » a été inclue dans le calcul de l'indice par l'incorporation des résultats de comptage de formes anormales de diatomées, qui contribuent à un abaissement des notes. Les performances de l'IBD 2006 ont ensuite été comparées à celles de l'IBD précédent et de l'IPS, sur le plan de la qualité de la relation avec les nutriments influencés par l'anthropisation d'une part, sur le plan du niveau d'évaluation de l'Etat Ecologique des stations d'autre part. L'impact de cette modification de l'IBD sur les notes de référence et sur les seuils de Bon Etat par région biogéographique a été évalué. L'outil rénové semble moins influencé par les gradients naturels et devient plus compatible avec les exigences de la DCE. Une révision de la norme AFNOR et de ses annexes a été proposée entre fin 2006 et la fin du 1er trimestre 2007. Il reste à valider définitivement la performance de cet indice sur la base des nouveaux jeux de données recueillis par les utilisateurs dans le cadre des réseaux en 2006 et 2007.

One of the key actions identified by the WFD is to carry out a European benchmarking or intercalibration (IC) exercise to ensure that good ecological status represents the same level of ecological quality everywhere in Europe (Annex V WFD).

Evaluation de la qualité des cours d'eau de Corse à l'aide de l'indice biologique diatomées, campagne été 2007.

One of the key actions identified by the WFD is to carry out a European benchmarking or intercalibration (IC) exercise to ensure that good ecological status represents the same level of ecological quality everywhere in Europe (Annex V WFD).

International audience; La Meurthe est un cours d'eau de 160 Km de long, situé dans la région Lorraine (Nord-Est de la France). Il prend sa source dans les Vosges, à plus de 1200 m d'altitude. Les 100 premiers kilomètres de ce cours d'eau coulent sur une géologie plutôt cristalline (granite), puis la Meurthe traverse des plaines à géologie de type sédimentaire (calcaire) avant de confluer avec la Moselle à l'aval immédiat de Nancy. Les diatomées sont prélevées en routine depuis 1997 en Lorraine et en particulier sur la Meurthe pour évaluer sa qualité biologique. Les méthodes utilisées sont l'IBD -Indice Biologique Diatomées- et l'IPS -Indice de Polluosensibilité Spécifique-. Cependant, l'esprit de ces indices ne répond pas aux exigences de la DCE -Directive Cadre sur l'Eau- qui demande d'évaluer la qualité biologique des cours d'eau toujours au moyen des bioindicateurs mais selon le principe de l'écart à la référence. Un nouvel indice diatomique l'IDE -Indice de Distance Ecologique- a été développé par Tison et al. (2005), il mesure l'écart entre l'état actuel du cours d'eau et une référence fixée, par l'intermédiaire des valeurs de polluosensibilité des diatomées définies dans l'IPS. Cet indice a été testé sur la Meurthe. La Meurthe peut être divisée en trois secteurs. Le premier correspond à la Meurthe de très petite et petite taille sur géologie cristalline. Sa station la plus apicale est située en amont de tous rejets. Elle est caractérisée par des taxons de très bonne qualité et neutrophiles tels Achnanthidium minutissimum, A. kranzii, Gomphonema micropus. Elle a été utilisée comme référence pour ce secteur qui voit sa qualité se dégrader rapidement. Le deuxième secteur, correspond à la Meurthe de taille moyenne, sur géologie cristalline, ce tronçon a une qualité moyenne. La Plaine à Raon/P. a été utilisé comme référence pour ce secteur, son assemblage est dominé par Cocconeis lineata, Achnanthidium minutissimum et A. subatomus. Le troisième secteur correspond à la Meurthe qui sort du massif vosgien. Les taxons caractéristiques de faibles conductivités cèdent la place à des taxons tels que Cocconeis placentula var. euglypta. Dans ces derniers kilomètres la Meurthe voit sa conductivité augmenter artificiellement et passer de 400 S.cm-1 à plus de 2500 S.cm-1. Ceci est lié à l'exploitation du NaCl et au rejet de CaCl qui va entraîner une modification des communautés de diatomées avec l'apparition de Bacillaria paxillifera, Nitzschia frustulum, N. filiformis. La Meuse à St Mihiel est utilisé comme référence pour ce secteur, son assemblage est dominé par Achnanthidium minutissimum et Cymbella excisa. L'IDE a été calculé pour les différentes stations. Il montre une très bonne corrélation avec l'IPS (r2=0,9). Cependant de légères différences sont observables : l'IDE semble plus sensible que l'IPS en présence de communautés proches de l'état de référence. En revanche, tout comme l'IPS, cet indice semble assez insensible aux perturbations liées uniquement à la minéralisation (cas des soudières). Afin d'améliorer l'IDE, il pourrait être envisagé qu'il prenne en compte les 3 types de pollution de façon séparée, conductivité, trophie et saprobie, sous forme d'un indice multimétrique qui intégrerait les spécificités écorégionales.

International audience; Au travers du Programme Européen 6ème PCRD REBECCA, un des objectifs de l'Union Européenne est de mettre en évidence les relations entre l'état chimique et l'état écologique des masses d'eau en utilisant comme « juge de paix » l'information portée par les compartiments biologiques des hydrosystèmes. Afin d'avancer dans cette voie, le Cemagref a procédé à des mises au point méthodologiques sur un jeu de 836 stations réparties sur le territoire national afin d'étudier le rôle des polluants « trophiques » sur les flores diatomiques. Les relations entre nutriments et notations indicielles diatomiques ont été étudiées tout d'abord nutriment par nutriment (sur la base de régressions simples). Il a ainsi été possible : - De caractériser la nature et la qualité de la relation entre les teneurs en nutriments et différentes expressions indicielles de la qualité des assemblages diatomiques (IPS, IBD et EQR de ces 2 indices) - De déterminer, pour les formes de nutriments étudiées, les seuils de non-effet ; ces informations sont très utiles notamment pour la validation de situations de référence, en général ou dans les conditions naturelles plus spécifiques d' hydro-écorégions particulières. Dans un deuxième temps, il a été procédé à une stratégie d'essai de combinaison de plusieurs descripteurs trophiques afin de voir si l'on obtenait ainsi une amélioration de la qualité des relations avec les flores diatomiques. Enfin et dans la perspective de l'amélioration des indices diatomiques, il a été procédé à l'élaboration et à la proposition d'une variable synthétique permettant de classer les stations du jeu de données national selon un gradient organisé d'anthropisation trophique.

National audience; La présente communication vise à illustrer la capacité du maillon diatomique à illustrer l'effet de pollutions agricoles par les nutriments et par des micropolluants toxiques, sur la base de résultats obtenus à l'échelle nationale des réseaux institutionnels de surveillance d'une part, ainsi qu'à une échelle plus inter-régionale, à partir de résultats expérimentaux obtenus dans le cadre des programmes du GIS ECOBAG (ECOBAG-P1,1995-2000 et ECOBAG-P2, 2001-2006) d'autre part. Les indices diatomiques mis en place par le Cemagref et utilisés à l'échelle nationale des réseaux de surveillance (IPS, IBD) ont déjà largement montré leur aptitude à évaluer la dégradation des milieux aquatiques à partir des pollutions domestiques, agricoles et industrielles, notamment lorsqu'elles provoquent un enrichissement en nutriments des cours d'eau. La méthodologie de surveillance et le type de résultats obtenus sont donc ici présentés. Avec l'avènement de la DCE, est demandé d'adopter un dispositif d'évaluation calé sur des ensembles naturels suffisamment homogènes, en vue d'évaluer les sites soumis à altérations anthropiques par rapport à un niveau de référence adéquat (= celui rencontré dans la zone naturelle considérée). Dans ce but, une biotypologie des flores diatomiques naturelles a été réalisée par le Cemagref, qui doit maintenant servir de base à la mise en place d'un dispositif national d'évaluation diatomique plus adéquat. La suite de la présentation aborde la capacité des biofilms diatomiques à révéler l'effet de produits toxiques. Dans cette optique, les approches écotoxicologiques de terrain ou réalisées en conditions contrôlées de laboratoire semblent une voie plus appropriée. Les travaux et résultats présentés ici ont été acquis dans le cadre de 2 séries de programmes ECOBAG : 1) le programme SFEG-ECODYN, réalisé sur le site Riou-Mort - Lot de la région de Decazeville, qui a permis au maillon des biofilms diatomiques de révéler les effets toxiques occasionnés par des métaux lourds (principalement cadmium et zinc) ; 2) l'autre, réalisé sur la zone des Coteaux de Gascogne (programme IMAQUE), qui s'intéresse à la mise en évidence et à la mesure des effets toxiques occasionnés par les produits phytosanitaires utilisés sur cette zone. Les résultats de ce 2ème volet étant encore en cours d'acquisition (programme devant se terminer fin 2006 pour les aspects de terrain et la mi-2007 pour l'exploitation finale des résultats), les résultats présentés à ce stade s'attachent principalement à illustrer des types d'effets obtenus à partir de pollutions toxiques d'origine métallique. Ils confirment la bonne aptitude du maillon diatomique à révéler ce type de pollutions.

This meeting organized by Cemagref in Lyon (FR ) is a Joint WP4 -WP6 Rebecca / Meeting. The present t alk, given by Cemagref, makes the point of the work done on the French diatom dataset since the beginning of the project. The beginning of the talk describes methodological aspects concerning data improvement and data processing before beginning the step of data mining. Then a first scientific purpose of our work was to make the part between the effects of the natural (abiotic) variation on diatom communities and the effect directly linked to anthropogenic disturbance. For that, we proceeded a diatom community biotypology , then linked the obtained clusters to a set of structuring abiotic variables. On the French territory,this allowed to identify 11 different biotypes, 5 of them being mostly driven by a set of natural abiotic conditions, providing 5 "Reference " natural biotypes found in natural specific environments) and 6 other biotypes impacted by different kind and intensities of anthopogenic alteration. Another orientation of the work addressed the reduction of species number, aiming at a simplification of a given national dataset without loosing structuring information. With the help of the GSI, a structuring index set-up in our research team, in our national situation, we could strongly reduce the number of species (from 941 to 353) without significant loss of ecological information. Working on 941 / versus 353 species with the INDVAL provided the same lists of structuring species by biotype (natural / altered by anthropogenic impact). On the basis of a set of abiotic structuring parameters, the obtained clusters have been linked with the same specific abiotic conditions. The obtained typology defined a natural framework for France, composed of 5 natural biotypes that we could link with a pre-existing abiotic (i.e. HER1) framework set-up for France. Then was presented the progress done by France concerning the setting-up of a national assessment system based on IPS, allowing to evaluate the ecological status of sites in a way that follows the WFD guidelines. 234 true reference sites have been selected, made of 5 "reference " natural biotypes. This natural framework then allowed to set-up a national assessment system (not presented here). The last part of the talk concerns the expression of relationships between nutrients and diatom index notes (IPS). Global relations at the French territory scale provide weak to stronger relations, depending on the nutrient. Despite reduction of the dataset, these relationships improve on a selection of more homogenous natural types of rivers. It is also the case if we select a range of elevations (elevation and slope conditioning intensification of human uses and practices). Finally, combination of different species of nutrients gave some improved relationships. This is easy to understand, IPS being based on a composite gradient of 7 different abiotic parameters under strong influence of anthropisation. Promising results were obtained in expressing the log-transformed nutrients load and creating a composite variable made of a product (N*P values)., Cette réunion organisée par le Cemagref à Lyon (FR) est un meeting REBECCA conjoint entre WP4 et WP6.La présente communication, donnée par le Cemagref, fait le point sur le travail effectué sur le jeu de données diatomique français depuis le début du projet. Le début de l'exposé décrit présente des aspects méthodologiques concernant l'amélioration et le traitement des données avant d'entamer l'étape d'exploration de données. Ensuite, un premier objectif scientifique de nos travaux a été de faire la part entre les effets de la variation naturelle (abiotique) sur les communautés de diatomées et l'effet directement lié aux perturbations anthropiques. Pour cela, nous avons procédé à une biotypologie des communautés de diatomées, puis relié les clusters obtenus à un ensemble de variables abiotiques structurantes. Sur le territoire français, cela a permis d'identifier 11 biotypes différents, 5 d'entre eux étant principalement influencés par un ensemble de conditions abiotiques naturelles, permettant d'identifier 5 biotypes naturels «de référence» trouvés dans des environnements spécifiques naturels), ainsi que 6 autres biotypes impactés par différents types et intensités d'altérations anthopiques. Un autre axe de travaux a porté sur la réduction du nombre d'espèces, visant à simplifier le jeu de données diatomiques nationales sans perdre d'informations structurantes. Avec l'aide du GSI, un indice structurant mis en place dans notre équipe de recherche, dans notre contexte national, nous sommes parvenus à fortement réduire le nombre d'espèces (de 941 à 353) sans perte significative d'informations écologiques. Travailler sur 941 ou sur 353 espèces avec l'INDVAL a fourni les mêmes listes d'espèces structurantes par biotype (naturel / altéré par l'impact anthropique). Sur la base d'un ensemble de paramètres de structuration abiotique, les clusters obtenus ont été liés dans les 2 cas aux mêmes conditions abiotiques spécifiques. La typologie obtenue a défini un cadre naturel pour la France, composé de 5 biotypes naturels que nous avons pu relier à un cadre abiotique préexistant (c'est-à-dire la trame HER1 mise en place pour la France). Ensuite ont été présentées les avancées réalisées par la France concernant la mise en place d'un système national d'évaluation basé sur l'IPS, qui permette d'évaluer l'état écologique des sites d'une manière conforme aux directives de la DCE. 234 sites de référence vrais ont été sélectionnés, appartenant chacun à l'un des 5 biotypes naturels «de référence». Ce cadre naturel a alors permis de mettre en place un système national d'évaluation (non présenté ici). La dernière partie de l'exposé concerne l'expression de relations entre les nutriments et les notes d'indice diatomique (IPS). Les relations globales à l'échelle du territoire français fournissent des relations de faibles à relativement bonnes selon les nutriments. Malgré la réduction du jeu de données, ces relations s'améliorent sur une sélection par type naturel de rivières plus homogène (ensemble d'HERs). C'est également le cas si l'on sélectionne une gamme d'altitudes (l'altitude et la pente conditionnant l'intensification des usages et des pratiques humaines). Enfin, la combinaison de différentes formes de nutriments a amélioré certaines relations. Ceci est facile à comprendre, l'IPS étant basé sur un gradient composite de 7 différents paramètres abiotiques sous forte influence de l'anthropisation. Des résultats prometteurs ont été obtenus en exprimant la charge en éléments nutritifs après une transformation logarithmique et en créant une variable composite constituée par le produit des valeurs de (N * P).

The first step of the implementation of the Water Framework Directive (WFD) aims at assessing the ecological status of each European hydrosystem, in a consistent way across the EU Member-States, in order to preserve or reach a good ecological status by 2015. For this purpose, it is necessary to distinguish between impacted communities and their reference state. For a good accuracy, this needs to first precise the part of the natural variation, in a global way (biological index notes) and at the level of communities composition (biotypes). The REBECCA project, funded by the EU 6th Framework program, supports the implementation of the WFD by exploring the relationships between chemical parameters in hydrosystems and their ecological status. The analyses presented here focus on the alteration of diatom communities in rivers resulting from anthropogenic enrichment by nitrogen and phosphorus across a broad range of geochemical gradients found in Europe, based on data from France, Estonia and U.K. They build on previous work on the variability of the diatom communities, based on the same data, which has led to the definition of natural and disturbed river biotypes characterised by their diatom assemblages. Existing diatom indices use indicator values of diatoms dedicated to the country or the region of application. The work presented here goes further by analysing autoecological traits regarding eutrophication and organic pollution for each diatom species. Van Dam et al. * (1994) initiated such approaches with a classification of diatoms according to their autoecological traits in the Netherlands. In a comparable way, this work aims to study the ecological response of diatom communities and indicative species to nutrient enrichment. The approach has been driven chemical species per chemical species, then with integrated descriptors of nutrient enrichment. We used different biomathematical tools (CCA, neural networks...) to classify the autoecological profiles of species, then to derive individual and combined metrics applicable across the 3 countries represented in our analyses. These metrics based on trophic ecological homologies can be used as a useful framewok to build improved diatom indices able to assess the effects of nutrient enrichment in a more consistent way at the european broad scale., La première étape de la mise en oeuvre de la directive-cadre sur l'eau (DCE) vise à évaluer l'état écologique de chaque hydrosystème européen de manière cohérente entre les États membres de l'UE, afin de préserver ou d'atteindre un bon état écologique d'ici à 2015. A cet effet, il est nécessaire de distinguer les communautés impactées de leur état de référence. Dans ce but, il faut d'abord préciser la part de variation naturelle, de manière globale (au travers des notes d'indice biologique), ainsi qu'au niveau de la composition des communautés (biotypes). Le projet REBECCA, financé par le 6e PCRD de l'UE, soutient la mise en oeuvre de la DCE en explorant les relations entre les paramètres chimiques des hydrosystèmes et leur état écologique. Les analyses présentées ici se concentrent sur l'altération des communautés de diatomées des rivières résultant de l'enrichissement anthropique en azote et en phosphore sur un large éventail de gradients géochimiques trouvés en Europe, sur la base des données de la France, de l'Estonie et du Royaume-Uni. Elles s'appuient sur des travaux antérieurs sur la variabilité des communautés de diatomées, sur la base des mêmes données, qui ont conduit à la définition de biotypes des cours d'eau naturels et perturbés sur la base de leurs assemblages de diatomées. Les indices de diatomées existants utilisent des valeurs indicielles d'espèces diatomiques dédiées au pays ou à la région d'application. Les travaux présentés ici vont plus loin en analysant les traits autoécologiques relatifs à l'eutrophisation et à la pollution organique pour chaque espèce de diatomées. Van Dam et al. (1994) a initié de telles approches en proposant une classification des diatomées des Pays-Bas en fonction de leurs caractéristiques autoécologiques. De manière comparable, ce travail vise à étudier la réponse écologique des communautés de diatomées et des espèces indicatrices à l'enrichissement en nutriments. L'approche a été conduite espèce chimique par espèce chimique, puis avec des descripteurs intégrés d'enrichissement en nutriments. Nous avons utilisé différents outils biomathématiques (ACC, réseaux de neurones...) pour classer les profils autoécologiques des espèces, puis pour dériver des métriques individuelles et combinées applicables dans les 3 pays représentés dans nos analyses. Ces métriques basées sur les homologies écologiques trophiques peuvent être utilisées comme un cadre de référence utile pour construire des indices diatomiques améliorés capables d'évaluer les effets de l'enrichissement en nutriments de manière plus cohérente à la large échelle Européenne.

Since diatom species composition varies among streams due to natural as well as anthropogenic factors, we can increase the accuracy of anthropogenic impact assessment by first accounting for natural variability among sites. First, reference and impacted sites were studied within the Adour-Garonne watershed, then within the whole french hydrosystem (more than 800 samples). Results show that diatom natural variability seems to be highly influenced by the geo-chemistry and the altitudinal context, parameters used to delineate the French hydro-ecoregions. Anthropogenic pressure tends to homogenize communities. PH and altitude revealed to be good predictors of diatom natural biotypes. Classification and prediction were carried out thanks to artificial neural networks (self-organizing maps and back-propagation). Secondly, the interest of similarity indices, as a measure of community structure changes, was explored to quantify community deviations along a pollution gradient. A new index is proposed, taking into account ecological similarity between the species compared., Notre méconnaissance des paramètres de la variabilité naturelle des communautés diatomiques nous amène à commettre des erreurs d'appréciation du statut écologique des cours d'eau. En France, un jeu de paramètres abiotiques tels que le climat, la géologie ou l'altitude a permis de diviser l'hydrosystème en hydro-écorégions homogènes. Mais dans quelle mesure cette classification typologique des cours d'eau rend-elle compte de la variabilité naturelle des communautés diatomiques ? Et quelle est la réponse de ces communautés à l'anthropisation? Ce sont ces questions auxquelles ce travail tente d'apporter des réponses. Après une première étude « test » menée sur le bassin « Adour-Garonne », plus de 800 relevés diatomiques répartis sur l'ensemble de l'hydrosystème français ont été étudiés. La variabilité naturelle des diatomées dans ces jeux de données semble liée à la géochimie de l'eau ainsi qu'au contexte altitudinal, et par conséquent les hydro-écorégions se révèlent être un bon cadre explicatif. PH, altitude et distance aux sources se sont ainsi révélés être de bons paramètres de prédiction de la flore naturelle attendue. L'anthropisation semble induire une banalisation des flores, les espèces à fort pouvoir typologique disparaissant sous le cortège des espèces résistantes. Classification et prédiction ont été réalisés à l'aide de réseaux de neurones artificiels (cartes auto-organisantes et rétro-propagation). Enfin, l'utilité des indices de similarité, en tant que mesures des changements intervenus dans la composition des communautés, a été explorée afin de quantifier l'évolution du statut écologique d'une rivière le long d'un gradient d'anthropisation. Ces travaux préliminaires ont permis la mise au point d'un indice tenant compte de la « similarité écologique » entre les espèces. L'ensemble de ce travail, initié lors du programme européen de recherche PAEQANN, a été soutenu par le Ministère de l'Environnement et du Développement Durable, Direction de l'Eau, dans le cadre de la mise en place de la Directive Cadre sur l'Eau.

La mise en application de la DCE dans le contexte français nécessite la réalisation d'une phase de diagnose initiale de l'état écologique des hydrosystèmes, au cours de laquelle chaque District Hydrographique doit faire, en ce qui concerne sa zone géographique d'attribution de compétence, l'inventaire : 1) des hydrosystèmes actuellement en bon état écologique, et 2) de ceux actuellement situés en-dessous de cette exigence minimale de qualité. L'état de la première catégorie d'écosystèmes aquatiques devra être préservé à échéance de 2015 (absence de dégradation additionnelle), des mesures de gestion corrective devront être mises en place pour les deuxièmes. Dans tous les cas, une méthodologie de contrôle permettant d'évaluer la tendance d'évolution doit être mise au point, afin de vérifier que ces hydrosystèmes atteignent le « bon état écologique » à l'échéance précitée. Ce document décrit les résultats obtenus, dans l'état actuel d'adéquation imparfaite des jeux de données existants avec le but poursuivi, afin de proposer pour l'IPS et l'IBD des valeurs limites du « Bon Etat » par HER1 sur le territoire national.

International audience; Les auteurs de la communication sont impliqués dans le WP4 « Nutrients causing eutrophication » du programme 6ème PCRD REBECCA. Ce programme est destiné à faire émerger de la connaissance partagée par les pays-membres participants sur les réponses de différents bio-indicateurs à la qualité des eaux in situ, en vue d'une mise en application plus homogène de la DCE dans l'Union Européenne. L'Equipe « Phyto-écologie » d'Irstea Bordeaux, spécialiste du maillon des diatomées phytobenthiques des cours d'eau, et est en charge d'analyser son jeu de données national en vue d'en faire émerger : 1) des données de structuration biotypologique des assemblages, et 2) la physionomie des relations entre teneurs en nutriments azotés et phosphorés et les réponses des bio-indicateurs diatomiques Français. La présente communication fait tout d'abord un point d'étape des travaux de biotypologie des assemblages diatomiques naturels et altérés dans les conditions Françaises. Elle aborde ensuite la qualité des relations trouvées entre les teneurs en nutriments et les assemblages diatomiques, via les réponses données par l'indice diatomique IPS en fonction de plusieurs gradients couverts par des sous-jeux de données. Enfin, elle met en évidence l'intérêt d'envisager les gradients en nutriments sous la forme d'une variable composite agrégeant les différentes formes d'azote ou de phosphore, voire d'une variable composite basée sur un produit N X P. Ces résultats d'étape étant prometteurs, ils seront approfondis en vue du prochain meeting du WP4.

National audience; Les assemblages de diatomées épilithiques des rivières ont été explicitement identifiés par la Directive Européenne sur l'Eau comme l'un des compartiment-clé à prendre en compte pour l'évaluation de l'état écologique des cours d'eau. Cependant, ce compartiment est composé d'un nombre considérable d'espèces (environ 1000 dans les référentiels de bio-indication de France, un nombre au moins double si l'on prend en compte les espèces rares). Parmi ces espèces, certaines sont à relier à des caractéristiques environnementales précises, les unes signant différents types de conditions naturelles sous influence de la géologie ou du climat, d'autres étant typiques de conditions dégradées par l'action de l'homme ou par ses pressions polluantes (rejets urbains, d'industries, pollutions agricoles...). Par contre d'autres espèces sont rencontrées ici ou là de façon aléatoire sans qu'aucune caractéristique environnementale typique ne permette d'expliquer leur présence ou leur absence, et d'autres que l'on pourrait qualifier d'ubiquistes sont couramment rencontrées et peuvent constituer de forts effectifs dans un panel de situations très variées (exemples : Fragilaria ulna, Navicula lanceolata, Achnanthidium minutissimum...). Alors que la présence ou l'absence du premier groupe d'espèces est informatif des conditions, naturelles ou dégradées, siégeant dans le cours d'eau, les deuxièmes contribuent à rallonger les listes et à alourdir les référentiels sans apporter vraiment d'information permettant de caractériser le milieu et son état de qualité. Le travail présenté ici s'est appuyé sur une technique de modélisation neuronale non supervisée (Self-Organizing Map) et sur la mise en application d'un indice mathématique de calcul du caractère structurant des espèces dans le jeu de données (le Structuring Index). L'utilisation combinée de ces deux types d'outils a permis de diviser par 3 le nombre des espèces prises en compte tout en respectant l'information écologique structurant notre jeu de données. Cette technique peut dès lors être utilisée pour la réduction des jeux de données d'une part, pour la réduction des listes d'espèces à prendre en compte dans l'élaboration ou l'amélioration des indices biologiques, en ne retenant que celles porteuses d'une information permettant de caractériser le milieu et/ou son degré d'altération.

This meeting organized by the University of Bratislava is a coupled Rebecca / WP4 Meeting and WP4 / GIG co-ordinators joint meeting. The scientific talks about step results are presented to all activity groups, in order: 1) to make a good link between the different WGs of the project ; 2) to allow a true exchange of knowledge between activity groups, with discussions on both specific and generic issues ; and 3) to make the link between the FP6 project and the coordinators of Geographical Intercalibration Groups. The present t alk, given by Cemagref, makes the point of the work done on the diatom compartment from the beginning of the project, based on the analyses of French national dataset. The first point concerns the investigation of biotypology. 11 different biotypes have been identified, 5 of them being driven by different natural abiotic conditions(i.e. 5 reference biotypes) and 6 other biotypes being mainly structured under influence of different kind and intensities of anthopogenic alteration. Another focus concerned the reduction of species number aiming at a simplification of national datasets without loosing structuring ecological information. With the help of a structuring index set-up by our research team (the GSI), it was possible to reduce the number of species to 1/3 of the total (from 941 to 353) without loosing ecological structuring information. Then was presented the progress of the WFD implementation under French conditions. 234 true reference sites have been selected, divided into 5 natural biotypes. This natural framework has been then used to set-up a national assessment system using BDI. Assessment grids have been built by natural region (key values for quality class limits by HER, EQR calculations on the basis of the convenient reference level per homogenous natural zone). The last part of the talk concerned a very hard point, knowing the taxonomic harmonization work carried out by Michel Coste on a regroument of 4 national diatom datasets, and the coding of a common diatom abbreviation list under an Omnidia standard, allowing to make joint and homogenous analyses of the 4 national datasets (work just finished). Such regrouped analyses will begin in the next weeks., Ce meeting organisé par l'Université de Bratislava est une réunion conjointe Rebecca / WP4 et WP4 / GIG. Les discussions scientifiques sur les résultats d'étape sont présentées à tous les groupes d'activités, afin : 1) d'établir un bon lien entre les différents groupes de travail du projet; 2) de permettre un véritable échange de connaissances entre les groupes d'activités, avec des discussions sur des questions spécifiques et génériques; et 3) de faire le lien entre le projet de recherche 6ème PCRD et les coordinateurs des groupes d'intercalibration géographique de l'UE. Le présent exposé oral, donné par le Cemagref, fait le point du travail effectué sur le compartiment diatomée depuis le début du projet, basé sur les analyses du jeu de données national français. Le premier aspect concerne l'investigation de la biotypologie. 11 biotypes différents ont été identifiés, 5 d'entre eux étant sous influence de différentes conditions abiotiques naturelles (soit 5 biotypes de référence) ; 6 autres biotypes étant principalement structurés sous l'influence de différentes catégories et intensités d'altérations anthopiques. Un autre objectif visait à la réduction du nombre d'espèces, le but étant de simplifier les jeux de données nationaux sans perdre d'informations écologiques structurantes. Grâce à un indice de structuration mis en place par notre équipe de recherche (le GSI), il a été possible de réduire le nombre d'espèces à 1/3 du total (de 941 à 353) sans perdre d'information écologique.structurante. L'état d'avancement de la mise en oeuvre de la DCE dans les conditions françaises a ensuite été présenté. 234 sites de référence vraie ont été sélectionnés, répartis entre 5 biotypes naturels. Ce cadre naturel a ensuite été utilisé pour mettre en place un système national d'évaluation utilisant l'IBD. Des grilles d'évaluation ont été construites par région naturelle (valeurs clés pour les limites de classe de qualité par HER, calculs d'EQR sur la base du niveau de référence adéquat par zone naturelle homogène). La dernière partie de la communication a porté sur un point très difficile, à savoir le travail d'harmonisation taxonomique effectué par Michel Coste sur un re-regroupement de 4 jeux de données nationaux sur les diatomées, et le codage d'une liste d'abréviations de diatomées sous un standard commun Omnidia, permettant de réaliser des analyses homogènes des 4 jeux de données nationaux (travaux tout juste terminés). Ces analyses regroupées débuteront dans les prochaines semaines.

This meeting organized on the initiative of the CEH (leader of Task 4), was specifically focused on the benthic diatoms compartment of rivers. Its objectives were: 1) to take stock of the work carried out during the first 18 months of the Rebecca project / WP4 "rivers" / Task 4 "Nutrients causing eutrophication"; 2) to prepare the joint meeting "Rebecca- Intercalibration groups" to be held in Bratislava the first week of October 2005; 3) to exchange the national datasets necessary for the future phases of the program; 4) to revise and redefine the planning and the upcoming schedules according to the current diagnosis of the available datasets and the experience acquired by the teams. In this context, the 4 participating teams successively presented their datasets and exploratory data analyzes already carried out. France presented 2 talks, including a 1st presentation of results acquired on the French dataset within the framework of Rebecca and the implementation of the WFD at the French level (this presentation). A 2nd presentation summarized the actions carried out in revision and re-harmonization of taxonomy for the general account of the project, as well as specific actions carried out on a French dataset of 836 diatom samples * 941 species (Michel COSTE).The present talk first took stock of the working steps done to identify the structuring power of species and to reduce the number of species of assemblages to be taken into account. Then was presented the progress of the WFD implementation under French conditions (indices used, key values by HER, EQR calculations). An update on the work, still in progress, was also drawn up on the methodologies and results of the national selection of reference sites, which notably implemented a supervised neural network (the Multi-Layer Percepron or MLP) to predict community biotypes from abiotic environmental data. The following planned point, concerning the taxonomic harmonization work carried out by Michel Coste, was subject of a separate presentation taking place after this one. The presentation then touched on first results of comparisons between nutrient contents of water and of diatom indices values , then concluded on a methodological discussion and reprogramming of collective work for the coming period, with a view to advances to be made before the next Bratislava meeting., Ce meeting organisé à l'initiative du CEH (leader de la Tâche 4), était spécifiquement fléché sur le maillon des diatomées benthiques des cours d'eau. Il avait pour objectifs : 1) de faire un point d'avancement des travaux menés pendant les 18 premiers mois du projet Rebecca / WP4 « rivières » / Tâche 4 « Nutrients causing eutrophication » ; 2) de préparer le meeting commun « Rebecca- Groupes d'intercalibration » devant se tenir à Bratislava la première semaine d'Octobre 2005 ; 3) d'échanger les jeux de données nationaux nécessaires pour les phases futures du programme ; 4) de réviser et redéfinir le planning et les échéanciers à venir en fonction du diagnostic à ce stade des jeux de données disponibles et de l'expérience acquise par les différents participants. Dans ce cadre, les 4 équipes participantes ont successivement présenté leurs jeux de données et les analyses de données exploratoires réalisées à cette date. La France a présenté 2 contributions, dont une présentation des résultats acquis sur le jeu Français dans le cadre de Rebecca et de la mise en application de la DCE au niveau français (présent exposé), suivie d'un 2ème exposé récapitulant les actions réalisées en révision et ré-harmonisation de la taxinomie pour le compte général du projet, ainsi que les actions menées spécifiquement sur un jeu français de 836 relevés * 941 espèces (Michel COSTE). Le présent exposé a tout d'abord fait le point des démarches visant à repérer le pouvoir structurant des espèces et à réduire le nombre d'espèces des assemblages à prendre en compte.Ensuite, il a présenté l'avancement de la mise en application de la DCE dans les conditions Françaises (indices utilisés, valeurs-clés par HER, calculs d'EQR). Un point des travaux en cours a aussi été dressé à propos des méthodologies et résultats de la sélection nationale des sites de référence, qui mettait notamment en oeuvre un réseau de neurones supervisé (le Multi-Layer Percepron ou MLP) pour prédire les biotypes de communautés à partir des données environnementales abiotiques. Le point prévu suivant, concernant le travail d'harmonisation taxinomique réalisé par Michel Coste, fait l'objet d'une présentation à part après cet exposé. L'exposé a ensuite abordé les résultats de premières mises en relation entre les teneurs en nutriments et les valeurs d'indices diatomiques, et s'est conclu sur une discussion méthodologique et de reprogrammation du travail collectif pour la période à venir, en vue des avancées à réaliser avant le prochain meeting de Bratislava.

Contents: Preface. Introduction. Part I: Experiences of Students in Encounters With Everyday Matters of Science and Mathematics. S. Monk, "Why Would Run Be in Speed?" Artifacts and Situated Actions in a Curricular Plan. R. Nemirovsky, Mathematical Places. C. Valentine, T.P. Carpenter, M. Pligge, Developing Concepts of Justification and Proof in a Sixth-Grade Classroom. B. Warren, M. Ogonowski, S. Pothier, "Everyday" and "Scientific": Rethinking Dichotomies in Modes of Thinking in Science Learning. Part II: Actions of Teachers as They Participate in the Creation of Classroom Encounters With Everyday Matters of Science and Mathematics. K. McClain, The Mathematics Behind the Graph: Discussions of Data. E. Forman, E. Ansell, Creating Mathematics Stories: Learning to Explain in a Third-Grade Classroom. M.L. Blanton, J.J. Kaput, Instructional Contexts That Support Students' Transition From Arithmetic to Algebraic Reasoning: Elements of Tasks and Culture. Part III: Concerns of Curriculum Designers as They Develop Activities Intended to Focus on Everyday Matters of Science and Mathematics. E. Feijs, Constructing a Learning Environment That Promotes Reinvention. J.L. Cartier, C.M. Passmore, J. Stewart, J.P. Willauer, Involving Students in Realistic Scientific Practice: Strategies for Laying Epistemological Groundwork. A.S. Rosebery, "What Are We Going to Do Next?": Lesson Planning as a Resource for Teaching. B.L. Sherin, F.S. Azevedo, A.A. diSessa, Exploration Zones: A Framework for Describing the Emergent Structure of Learning Activities.

This meeting organized by the CEH Wallingford (UK) in Abingdon is an internal Rebecca / WP4 Meeting. The present t alk, given by Cemagref, makes the point of the work done on the French diatom dataset since the beginning of the project, A first purpose of our work was to make the part between the effects of the natural (abiotic) variation on diatom communities and the effect directly linked to anthropogenic disturbance. One usable way for doing is to investigate community biotypology and to link obtained clusters to a set of structuring abiotic variables. On the French territory, 11 different biotypes have been identified, 5 of them being driven by different natural abiotic conditions (i.e. 5 reference biotypes characterizing natural specific environments) and 6 other biotypes mainly drivent under influence of different kind and intensities of anthopogenic alteration. Another working orientation focuses on the reduction of species number, aiming at a simplification of a given national dataset without loosing structuring ecological information. With the help of the GSI, a structuring index set-up and published by our research team, it has been possible to greatly reduce the number of species (from 941 to 353) without significant loss of structuring ecological information. Working on 941 / versus 353 species with the INDVAL provide the same lists of structuring species by biotype (natural / altered by anthropogenic impact) which, on the base of a set of abiotic structuring parameters, have been linked with specific abiotic conditions. Then was presented the progress done by France concerning the setting-up of a national assessment system based on IPS, allowing to evaluate the ecological status of sites in a way that follows the WFD guidelines. 234 true reference sites have been selected, made of 5 natural biotypes. This natural framework has been then used to set-up a national assessment system using BDI. Assessment grids have then been built by natural region, expressed as EQR calculations on the basis of the adequate reference level per homogenous natural zone. These grids provide specific key values for quality class limits for 5 geographic zones consisting in a regroupment of HERs., Cette réunion organisée par le CEH Wallingford à Abingdon (UK) est une réunion interne Rebecca / WP4.Le présent exposé, présenté par le Cemagref, fait le point du travail effectué sur le jeu de données diatomique français diatomées depuis le début du projet. Un premier objectif de travail a été de faire la part entre les effets de la variation naturelle (abiotique) sur les communautés de diatomées et l'effet directement lié aux perturbations anthropiques. Une façon d'y arriver est d'étudier la biotypologie des communautés et de relier les clusters obtenus à un jeu de variables abiotiques structurantes. Sur le territoire français, 11 biotypes différents ont été identifiés, 5 d'entre eux étant structurés par des conditions abiotiques naturelles différentes (soit 5 biotypes de référence, caractérisant des environnements naturels spécifiques) et 6 autres biotypes principalement structurés par l'influence de différents types et intensités d'altérations anthropiques. Une autre orientation de travail vise à la réduction du nombre d'espèces, dans le but de simplifier un jeu de données national sans perdre d'informations écologiques structurantes. Avec l'aide du GSI, un indice structurant mis en place et publié par notre équipe de recherche, il a été possible de réduire fortement le nombre d'espèces (de 941 à 353) sans perte notable d'information écologique structurante. Travailler sur 941 ou 353 espèces avec l'INDVAL fournit les mêmes listes d'espèces structurantes par biotype (naturel / altéré par un impact anthropique) qui, sur la base d'un ensemble de paramètres structurants abiotiques, ont pu être reliées à des conditions abiotiques spécifiques. Ensuite, ont été présentés les progrès réalisés par la France concernant la mise en place d'un système national d'évaluation basé sur l'IPS, permettant d'évaluer l'état écologique des sites d'une manière qui suit les directives de la DCE. 234 sites de référence vraie ont été sélectionnés, constitués de 5 biotypes naturels. Cette trame naturelle a ensuite été utilisée pour mettre en place un système national d'évaluation utilisant l'IBD. Des grilles d'évaluation ont ensuite été construites par région naturelle, exprimées en calculs d'EQR sur la base du niveau de référence adéquat par zone naturelle homogène. Ces grilles donnent des valeurs clés spécifiques pour les limites de classe de qualité pour 5 régions naturelles couvrant chacune un regroupement d'HERs.

Our poor ability to appreciate diatom communities natural variability often leads us to a wrong evaluation of aquatic ecosystem quality. But if we succeed, for both altered and non altered conditions, in linking river types to diatom community types, it becomes possible to develop management tools integrating this variability. Classification is, thus, a critical step in many bio-assessment programs. In France, a set of abiotic parameters (geology, climate, altitude,~) are used to divide the hydrographic network into different homogeneous "hydro-ecoregions" (Wasson et al., 2002). But to what extent can this typological classification account for diatoms natural variability ? How do these communities react to anthropogenic pressure ? Is it a predictable response ? These are the questions we tried to answer. Then we gathered more than 800 diatom samples coming from the different hydro-ecoregions of France. 30% of these samples, situated in weakly impacted conditions, allowed us to define the importance of the diatom communities spatial fluctuations due to natural variability. The other stations illustrated the way those communities were modified by anthropogenic pressure. This classification, linking the different environmental situations encountered in our basin (river type x alteration intensity) to the corresponding diatom community structure, should allow us to initiate a predictive approach. At the end of this second step, we hope we will be able to predict from environmental parameters what the diatom community should be like, and then to reveal possible ecosystem damage. Classification was performed thanks to artificial neural networks (self-organizing maps). This research was carried out in support of the Water Framework Directive settlement.

Cette étude s'est basée sur 234 échantillons diatomiques classés d'après la similarité de leurs communautés. Nous avons obtenus 5 groupes différents. Dans un 2° temps, nous avons essayé de prédire ces groupes de référence à partir d'un jeu de paramètres environnementaux en faisant appel à 3 méthodes différentes : un réseau de neurones supervisé, une analyse discriminante et un arbre de régression. Ce travail pourrait donner une première idée qualitative du bon état écologique et de sa prédictabilité en ce qui concerne les flores diatomiques et tenant compte des particularités écorégionales.