Structure et fonctionnement de quatre depressions dunaires du nord-est algerien

Les zones humides sont des étendues de marais, de fagnes, de tourbières ou d’eaux naturelles ou artificielles, permanentes ou temporaires, où l’eau est stagnante ou courante, douce, saumâtre ou salé, y compris des étendues d’eau marine dont la profondeur à marée basse n’excède pas six mètres selon la convention Ramsar (Dajoz, 2006). Elles sont considérées comme zones fragiles, riches en biodiversité et en endémisme et fortement sollicitées par l’homme pour leurs ressources en eau, en terre, en flore et en faune (Laurent, 2012). Elles constituent des milieux d’un très haut intérêt biologique et écologique et méritent d’être mis en valeur et préservés. Ells jouent un rôle majeur dans les équilibres biologiques globaux et produisent des biens de consommation.

Les zones humides sont ainsi de véritables infrastructures naturelles, se situent à l’interface entre le domaine terrestre et le domaine aquatique (Annani, 2013). Cette position intermédiaire dans le paysage et la diversité des formes que prennent les zones humides dans l’espace rendent difficile une définition précise (Grillas & Roché, 1997). Elles présentent une valeur écologique, économique et sociale considérable (Hyges & Hyges, 1992; Hecher & Tomas, 1995; Skiner & Zalewski, 1995; Samraoui & Bélair, 1998). Sur le plan de la biodiversité et de la productivité naturelle, les zones humides se placent en seconde position après les forêts tropicales (Dajoz, 1975). Ells sont parmi les écosystèmes dont l’étude des habitats a connu un développement appréciable, à la fois comme paramètre d’interprétation écologique et élément essentiel des plans pour la conservation (Benhoussa et al., 1999).

Toutefois, ces biotopes sont naturellement inégaux au sein du paysage terrestre, effet aggravé par la fragmentation de l’habitat et la perte due à l’action humaine (Mariano, 2006). De plus, ces milieux très hétérogènes, sont sensibles aux influences externes, particulièrement à celles qui affectent le cycle de l’eau (Skiner & Zalwaski, 1995; Zedler & Kercher, 2004; Ramade, 2005). Ainsi, les zones humides figurent en tête des écosystèmes naturels les plus menacés (Maman & Vienne, 2010). Le complexe des zones humides de la Numidie algérienne qui fait partie de la Méditerranée est un important refuge pour la biodiversité (Samraoui & Bélair, 1997; 1998).

C’est l’un des complexes algériens qui contient des régions humides intéressantes et des aires importantes des oiseaux à désignation comme zones humides d’importance internationale selon la convention Ramsar. En outre, la Numidie offre une mosaïque d’habitats d’une grande variété, de couverture végétale et de salinité fournissant d’importants sites de reproduction ou d’hivernage pour les oiseaux de la région (Samraoui & Samraoui, 2008).

Les étangs qui font partie intégrante des zones humides, jouent un rôle majeur dans les cycles mondiaux (Downing, 2010) et fournissent des services écosystémiques essentiels (Céréghino et al., 2014; Mitsch et al., 2015). Les étangs temporaires se sont également imposés comme un lieu propice à la recherche écologique (Wilbur, 1997). En effet, leurs caractéristiques typiques, telles que les eaux peu profondes et la taille réduite, suggèrent un fonctionnement écologique distinct (Oertli et al., 2002). Au cours des deux dernières décennies, les étangs temporaires sont devenus le centre d’un intérêt croissant pour la conservation des organismes aquatiques et de leurs habitats (Oertli et al., 2005). Les dépressions sont parmi les écosystèmes les plus intéressants sur le plan biogéographique et écologique. Ells recèlent une richesse faunistique et floristique insoupçonnées, derniers sanctuaires d’une biodiversité relique afro-tropicale. Très peu d’études ont été réalisées sur les dépressions dunaires dans notre pays. Dans le cadre de leur recherche sur les eaux continentales algériennes, Gauthier (1928) et Gauthier-lièvre (1931) sont parmi les premiers à inventorier sommairement un nombre réduit d’étangs dunaires. Thomas (1975) a poursuit systématiquement l’inventaire de la flore des dunes et a étudié la dynamique de la végétation des dunes littorales du nord-est algérien. L’importance et la richesse biologique des étangs dunaires de la Numidie Orientale peuvent être jugées suite aux études éco systématique, à long terme, ont été réalisé dans le cadre des travaux du Laboratoire de Recherche des Zones Humides (Université Badji Mokhtar Annaba) et du Laboratoire de Conservation des Zones Humides (Université de Guelma).

Généralités sur les zones humides et Présentations de la zone d’étude

Présentation de l’aire d’étude 

Généralités sur les zones humides

Les zones humides sont situées à l‘interface du milieu terrestre et du milieu aquatique, cette position d’écotone leur confère un fonctionnement singulier créant des conditions particulières très favorables à la biodiversité. Ce sont des terres de transition entre les systèmes terrestres et aquatiques, la nappe phréatique étant habituellement soit à la surface, soit à proximité ou alors le terrain étant couvert d’une couche d’eau peu profonde (Cowardin et al., 1979).

Elles constituent des écosystèmes exceptionnels et font partie intégrante du cycle hydrologique, ces zones remplissent diverses fonctions leur attribuant une importance biologique, hydrologique, économique et sociologique remarquable (Dausse, 2006). Ces zones couvrent environ 6% de la planète et se rencontrent sous tous les climats. Les zones humides occupent une place importante à travers la planète. Ces milieux, sont non seulement exceptionnellement riche en biodiversité et extrêmement productifs, mais ils jouent également un rôle capital dans la conservation et la gestion des eaux douces. Elle sont classées parmi les écosystèmes les plus riches de la planète et elles hébergent en particulier de nombreux habitats et espèces rares ou menacées (Ferchichi et al., 2010). Les zones humides font partie des écosystèmes qui ont besoin d’être gérés de façon à conserver leurs grande variété de valeurs et de fonctions (Fustec et al., 2000). Aujourd’hui, l’Algérie compte 50 zones humides d’importance internationale, inscrites sur la liste de la convention de Ramsar sur la conservation des zones humides d’intérêt international, particulièrement comme habitat des oiseaux d’eau (Derradji et al., 2013).

Les pressions anthropiques sur les milieux naturels agissent à diverses échelles temporelles en fonction de la durée de la perturbation et de la réponse des organismes. Elles peuvent mettre en jeu un ou plusieurs types de perturbations : perturbation courte (pollution accidentelle), perturbation longue (construction d’un barrage, changement climatique) ou perturbation de type catastrophe (Underwood, 1996).

Fonctions et valeurs des zones humides

Fonctions des zones humides

Du point de vue fonctionnel, les zones humides participent à l’équilibre physique et écologique de l’ensemble des écosystèmes.

● Fonctions hydrologiques
Les zones humides fonctionnent comme un filtre épurateur, (filtre physique et biologique); elles favorisent le dépôt des sédiments y compris le piégeage d’éléments toxiques (les métaux lourds) et l’absorption de substances indésirables ou polluantes par les végétaux (nitrates et phosphates); contribuant ainsi à améliorer la qualité de l’eau (Fustec & Frochot, 1996). Elles ont aussi un rôle déterminant dans la régulation des régimes hydrologiques. Le comportement des zones humides à l’échelle d’un bassin versant peut être assimilé à celui d’une éponge. Lorsqu’elles ne sont pas saturées en eau, les zones humides retardent globalement le ruissellement des eaux de pluies et le transfert immédiat des eaux superficielles vers les fleuves et les rivières situés en aval. Elles « absorbent » momentanément l’excès d’eau puis le restituent progressivement lors des périodes de sécheresse (Fustec & Frochot, 1996).

● Fonctions biologiques
Les zones humides constituent un réservoir de biodiversité et une source de nourriture pour divers organismes. Ces fonctions biologiques confèrent aux zones humides une extraordinaire capacité à produire de la matière vivante, elles se caractérisent par une productivité biologique nettement plus élevée que les autres milieux (Fustec & Frochot, 1996).

● Fonction d’abri, de repos et de refuge
Les zones humides qui s’échelonnent des régions arctiques à l’Afrique sont des haltes potentielles pour les migrateurs en transit par l’Europe de l’Ouest (Fustec et al., 2000).

De nombreuses espèces végétales et animales y sont inféodées. Ce sont des lieux d’abri, de nourrissage et de reproduction pour de nombreuses espèces. Elles constituent des étapes migratoires, des lieux de reproduction ou d’hivernage pour de nombreuses espèces d’oiseaux aquatiques et de poissons (De Groot et al., 2007).

● Fonctions climatiques
Les zones humides participent à la régulation des microclimats. Les précipitations et la température peuvent être influencées localement par les phénomènes d’évaporation intense d’eau, et de la végétation par le phénomène d’évapotranspiration. Elles peuvent ainsi tamponner les effets de sécheresse au bénéfice de certaines activités agricoles, donc elles jouent un rôle dans la stabilité du climat (Skinner & Zalewski, 1995) .

Table des matières

Introduction
Chapitre 1 : Présentation de la zone d’étude
1. Présentation de l’aire d’étude
1. 1. Généralités sur les zones humides
2. Fonctions et valeurs des zones humides
2. 1. Fonctions des zones humides
Fonctions hydrologiques
Fonctions biologiques
Fonction d’abri, de repos et de refuge
Fonctions climatiques
2. 2. Valeurs des zones humides
Valeurs culturelles et sociales
Valeurs économiques
2. 3. Diversités des zones humides algériennes d’importance internationale
3. Les menaces des zones humides de la Numidie
4. Présentations des sites d’études
4. 1. La Numidie
4. 2. Présentation de la région d’El Kala
4. 3. Présentation du Parc National d’El-Kaka
4. 3. 1. Eléments d’hydrologie
4. 3. 2. Eléments de climatologie
La température de l’aire
Pluviométrie
L’humidité relative
Les vents
4. 3. 3. Bioclimat
Situation de la zone d’étude dans le climagramme d’Emberger
Diagramme ombrothermique de Bagnouls et Gaussen de la Numidie
4. Description des sites d’étude
4. 1. Garaet Estah
4. 2. Garaet. Dakhla
4. 3. Lac Bleu
4. 4. La Saulaie
5. Travaux menés sur les sites d’étude
Chapitre 2 : Matériels et méthodes
1. Matériel biologique
1. 1. Les macroinvertébrés
1. 2. Les Hémiptères
1. 2. 1. Généralité sur Hémiptères
1. 3. Gambusia holbrooki
1. 3. 1. Généralités
2. Méthode d’étude
2. 1. Matériels utilisé dans l’étude
2. 2. Sur le terrain
2. 2. 1. Choix des sites
2. 2. 2. Echantillonnage spatio-temporel de la faune aquatique
Stratégie d’échantillonnage
2. 3. Au laboratoire
3. Méthode d’analyse des donnés
3. 1. Analyse physico-chimique
3. 1. 1. La température de l’eau
3. 1. 2. La conductivité
3. 1. 3. La profondeur de l’eau
3. 2. Surveillance de l’utilisation des terres et du changement de couverture
3. 3. Organisation d’un peuplement
3. 3. 1. L’abondance
3. 3. 2. La fréquence
3. 4. Structure d’un peuplement
3. 4. 1. Indice de Shannon-Weaver
3. 4. 2. L’Équitabilité
3. 4. 3. Richesse spécifique « S »
3. 4. 4. Indice de Margalef
3. 4. 5. Coefficient de Sorensen
3. 4. 6. Coefficient de Jaccard
3. 4. 7. Analyse en composantes principales
3. 4. 8. Statistiques des données
Chapitre 3 : Résultats et discussion
1. Analyse globale de la faune aquatique récoltée
1. 1. L’analyse de données de la faune aquatique
1. 1. 1. Composition globale de la faune aquatique
2. Analyse des Hémiptère récoltés
2. 1. Liste des espèces
2. 2. Localisation des espèces
2. 3. Composition globale des peuplements d’Hémiptères récolté
2. 4. L’évolution de l’abondance d’espèces d’Hémiptères dans les sites d’étude
2. 5. Evolution mensuelle d’Hémiptères inventoriés
3. Analyse biocénotique Hémiptères récoltée
3. 1. Organisation globales des peuplements des Hémiptères
3. 1. 1. Fréquence d’occurrence C (%)
3. 1. 2. L’abondance
3. 2. La structure globale des peuplements d’Hémiptères
3. 2. 1. La richesse taxonomique
3. 2. 2. L’indice de Shannon
3. 2. 3. L’indice de Margalef
3. 2. 4. L’Equitabilité de Piélou
3. 3. La similarité entre les sites d’étude
3. 3. 1. Les indices de similarité l’indice de Sorensen et de Jaccard
4. L’influence de variables abiotiques et biotiques sur la distribution des Hémiptères
4. 1. L’analyse de données physicochimiques
4. 1. 1. La température de l’eau
4. 1. 2. La conductivité
4. 1. 3. La profondeur de l’eau
4. 2. L’analyse de l’influence de variables abiotiques sur la distribution des Hémiptère par l’ACP
4. 3. Influence de Gambusia holbrooki sur les Hémiptères
4. 3. 1. L’analyse de l’influence de Gambusia holbrooki par l’analyse principale en composante (ACP)
4. 4. Empiétement humain et ruissellement agricole
5. Analyses qualitative et quantitative de la communauté d’Hémiptères
5. 1. Nepomorpha
5. 1. 1. Belostomatidés
5. 1. 2. Népidés
1. 3. Corixidés
5. 1. 4. Notonectidés
5. 1. 5. Pleidés
5. 1. 6. Naucoridés
5. 2. Gerromorpha
5. 2. 1. Gerridés
5. 2. 2. Mesoveliidés
6. Discussion
6. 1. Poissons envahissants
6. 2. Empiétement humain et ruissellement agricole
6. 3. Changement climatique
6. 4. Conservation
Conclusion

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