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Étude des microenvironnements créés par les animaux benthiques fouisseurs: Sialis velata ( megaloptera) et Hexagenia limbata (ephemeroptera).

Gallon, Céline (2001). Étude des microenvironnements créés par les animaux benthiques fouisseurs: Sialis velata ( megaloptera) et Hexagenia limbata (ephemeroptera). Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 118 p.

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Résumé

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Pour l'heure, peu de travaux ont été réalisés sur le comportement des animaux benthiques fouisseurs d'eau douce, notamment pour tout ce qui concerne la construction et l'irrigation de leurs tunnels. Pourtant, de telles informations sont essentielles à la compréhension des modes d'assimilation des métaux traces par ces animaux, ainsi qu'à l'estimation de leur contribution au cycle des métaux. Actuellement, les stratégies de gestion des sédiments contaminés en métaux traces font l'hypothèse d'une accumulation provenant du sédiment pris globalement. Cependant, des expériences in situ dans deux lacs du bouclier canadien suggèrent que le Cd accumulé par la plupart des animaux benthiques proviendrait majoritairement de la colonne d'eau, et non du sédiment dans lequel ils vivent. De telles observations rendraient compte des conséquences de l'irrigation qui en créant des microenvironnements oxiques, rendrait les conditions dans les tunnels plus proches du sédiment de surface que du sédiment anoxique. Afin de vérifier cette hypothèse, on a mis en place un système permettant d'observer simultanément le comportement des animaux benthiques fouisseurs, et les fluctuations de conditions chimiques dans leurs tunnels. À cette fin, nous avons utilisé des microélectrodes (02 et pH) positionnées à l'aide d'un micromanipulateur. Les concentrations dans le tunnel ont été mesurées toutes les 10 secondes sur des périodes de 24 heures, et des microprofils ont été réalisés avec une résolution spatiale de 20 µm. De plus, les comportements ont été enregistrés par une caméra vidéo infrarouge. Les variations temporelles mesurées avec les micro électrodes ont ensuite été reliées aux mouvements de l'animal. L'étude a été menée sur deux ordres d'insectes benthiques d'eau douce, Sialis velata (Megaloptera) et Hexagenia limbata (Ephemeroptera). Trois individus de chaque espèce ont été observés, de taille moyenne 16.2 ± 1.2 mm pour S. velata et 24.3 ± 1.2 mm pour H. limbata. On a mis en évidence des mouvements similaires chez les deux espèces: ventilation, déplacement de l'animal, retournement et déplacement de sédiment. Seul un mouvement des pattes, associé à un comportement détritivore, a été observé exclusivement chez H. limbata. En particulier, la larve de H. limbata s'est révélée extrêmement active, notamment au niveau de la ventilation (72 ± 28 % du temps), avec une influence prédominante sur le remaniement du sédiment. Au contraire, S. velata est inactive pendant 80 ± 9 % du temps. Par ailleurs, on a mis en évidence une variation temporelle et spatiale des concentrations d'oxygène au sein des tunnels de S. velata et H. limbata, ainsi qu'une variation temporelle du pH chez S. velata. L'irrigation des tunnels est provoquée par les mouvements des larves (ventilation et déplacements), ce qui induit un tirant d'eau oxygénée issu de la surface du sédiment. H. limbata, en ventilant régulièrement, maintient ainsi autour d'elle un environnement relativement oxygéné, ce qui pourrait suggérer un besoin élevé en O2, contrairement à S. velata, qui irrigue son tunnel de façon intermittente. L'irrigation, plus fréquente chez H. limbata, rendrait compte d'une oxygénation du sédiment plus étendue autour des tunnels chez cette espèce. D'ailleurs, un microprofil réalisé à travers l'un d'eux a démontré une diffusion d'oxygène sur quelques millimètres autour du tunnel. Des mesures de courant, indiquant une vitesse moyenne de 0.036 ± 0.025 cm/sec, et un débit d'eau moyen de 7.1 ± 5.0 x 10-3 ml/sec, ont été réalisées chez cette espèce (taille moyenne 23.3 ± 2.4 mm; n = 3). Le couplage des données permet de dresser un bilan des consommations d'02 au sein d'un tunnel de H limbata, et d'évaluer la consommation moyenne d'oxygène chez cet insecte à 1.9 ± 1.7 nmol/sec. Le dispositif que nous avons développé présente des possibilités d'applications pouvant contribuer à déterminer les caractéristiques des microenvironnements créés par les animaux benthiques, et à mieux comprendre leur exposition aux métaux traces.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Tessier, André
Co-directeurs de mémoire/thèse: Hare, Landis
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: microenvironnements; animaux benthiques; Sialis velata; Hexagenia limbata; tunnels
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 28 nov. 2012 14:44
Dernière modification: 18 nov. 2015 19:47
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/338

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