Biodiversité des eaux Souterraines (projet Pascalis)

Les eaux souterraines contiennent une grande diversité d'organismes invertébrés

En collaboration avec l'Institut Royal des Sciences Naturelles, la CWEPSS a participé à une étude sur la faune des eaux souterraines. La même étude est menée dans quatre autres pays (France, Espagne, Italie et Slovénie) afin d'évaluer la biodiversité des eaux souterraines à l'échelle européenne (sous le nom de « programme Pascalis ») et de développer des outils permettant sa conservation.

PASCALIS (Protocols for the ASsessment and Conservation of Aquatic Life In the Subsurface)

Un milieu unique

Les aquifères sont le principal réservoir d'eau douce sur terre ; En Belgique, ils couvrent près de 70 % des besoins en eau potable et il en va de même de bon nombre de pays européens. Outre leur importance vitale comme reserve d'eau, les aquifères constituent un écosystème, qui abrite une faune très particulière méritant d'être étudiée et conservée.

Le milieu souterrain présente des caractéristiques très particulières auxquelles la faune qu'il abrite s'est adaptée. Outre l'obscurité permanente, la stabilité de la plupart des paramètres physico-chimiques (température, pH, composition de l'eau) et la pauvreté des apports alimentaires, les habitats aquatiques souterrains sont fragmentés, ce qui peut jouer un rôle considérable sur l'évolution des espèces ; un massif pouvant être parfaitement isolé biologiquement de son voisin.

Une faune extrêment adaptée

Du fait de l'absence de lumière, et de production primaire, les eaux souterraines ont longtemps été considérés comme des milieux extrêmes quasi exclusivement minéraux et sans vie. Depuis lors, plusieurs études ont montré que ces environnements abritent une grande diversité d'espèces. Ces recherches ont révélé que les eaux souterraines abritent, de façon inattendue, une grande diversité vie. Environ 7000 espèces adaptées à la vie souterraine ont été décrites à ce jour mais les estimations régionales (et les très nombreuses zones non encore étudiées) suggèrent que le nombre d'espèces souterraines (terrestres et aquatiques) pourrait s'élever à plus de 50.000.

Les espèces stygobies présentent des adaptations qui touchent tant à leur morphologie (dépigmentation, absence d'yeux, augmentation des appendices sensoriels, …), qu'à la physiologie et au métabolisme (allongement des cycles biologiques, longévité accrue, réduction de l'activité locomotrice, etc.).

La biodiversité des eaux souterraines est l'addition d'espèces souvent endémiques (espèces limitées à une zone géographique particulière), reliques ou résultant d'une spéciation sur place suivie éventuellement de radiations adaptatives.

Objectifs du programme d'étude Pascalis

Pour évaluer et conserver cette biodiversité remarquable, le projet s'est assigné les buts suivants :

• Etablir une méthode rigoureuse d'échantillonnage, pour évaluer la biodiversité des eaux souterraines
• Définir des indicateurs de biodiversité, permettant d'estimer la biodiversité d'autres régions selon une méthode standardisée
• Identifier et désigner les régions d'intérêt biologique majeur
• Formuler des recommandations pour la conservation de cette biodiversité
• Sensibiliser le public à la nécessité de conserver cette biodiversité, en illustrant son intérêt scientifique, économique et patrimonial.

Les sites de prélèvement et premiers résultats

A ce jour, la faune souterraine de Belgique n'a été qu'incomplètement étudiée, probablement en raison de la taille minuscule de la plupart des organismes rencontrés, des problèmes de détermination des espèces et des difficultés d'accès à ce milieu. Préalablement à Pascalis, la plupart des études se sont concentrées sur les grottes, alors qu'il existe bien d'autres accès aux eaux souterraines en vue de récolter les animaux présents :

Pour ce projet, quatre zones d'une surface d'environ 100 km2 ont été sélectionnées dans les bassins de la Haute-Meuse, la Lesse, l'Ourthe et l'Amblève. Suivant un protocole d'échantillonnage, 192 stations ont été sélectionnées dans ces quatre zones, permettant de couvrir les habitats les plus représentatifs concernant les eaux souterraines. Dans chaque bassin, une distinction a été faite entre les eaux souterraines provenant d'aquifères « non consolidé » (zone hyporhéique et nappe phréatique) et karstiques

A ce jour, plus de 300 stations ont été échantillonnées. Faisant suite à lourd travail de tri et d'identifications, on peut déjà avancer que plusieurs espèces, voire genres ou familles, sont signalées pour la première fois en Belgique, pour plusieurs grands groupes zoologiques, confirmant que la biodiversité de ses eaux souterraines était largement inconnue à ce jour. Les résultats complets doivent être publiés dans le courant de cette année.

Perspectives et applications à long terme

Le projet Pascalis peut déboucher sur une application intéressante dans le domaine du contrôle de la qualité biologique des eaux souterraines. L'identification de bio-indicateurs de qualité des eaux souterraines, tels qu'ils existent actuellement pour les eaux de surface (indices biotiques) est un des objectifs a plus long terme. L'observation de la présence d'une faune diversifiée dans les eaux souterraines reste la garantie que cette eau est de qualité.

S'il paraît clair que l'essentiel du pouvoir auto-épurateur des eaux souterraines est lié aux micro-organismes, on a pu aussi démontrer, récemment, le rôle de certains crustacés isopodes dans le maintien de la porosité des aquifères et la qualité des eaux souterraines par la consommation des fines particules et des contaminants.

Quelques liens intéressants

Quelques liens sur le projet Pascalis

• Le programme Pascalis (finance par la Commission Européenne) a permis de mener a bien une étude compare sur la biodiversité des eaux souterraines dans 5 pays et de proposer des mesures de conservation en faveur de ce milieu particulier.
• L'institut des Sciences naturelles de Belgique a coordonné le volet belge de l'étude Pascalis. La CWEPSS a collaboré avec cette institution notamment pour tous les relevés de terrain, la cartographie et les mesures de conservation.
• Base de donnée concernant les amphipodes cavernicoles. Galerie de photos, taxonomie et état des connaissances concernant ce groupe essentiel en se qui concerne la biodiversité des eaux souterraines.
• Base de donnée concernant les copépodes. Etat des connaissances concernant ce groupe essentiel en se qui concerne la biodiversité des eaux souterraines.
• Page web décrivant quelques une des caractéristiques particulières de la faune cavernicole et de ses adaptations au milieu souterrain.
• Groundwater biology home page