Thèse Taxonomie, structure et statut écologique

0
République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université d’Oran - Faculté des Sciences
Département de Biologie
Laboratoire Réseau de Surveuillance Environnementale
Thèse
Présenté par M. Samir GRIMES
en vue de l’obtention du diplôme de
DOCTORAT D’ETAT ES SCIENCES
Spécialité : Sciences de l’Environnement
Option : Biologie et Pollution Marines
PEUPLEMENTS BENTHIQUES DES SUBSTRATS MEUBLES
DE LA COTE ALGERIENNE :
Taxonomie, structure et statut écologique
Soutenue le 21 décembre 2010,
devant la commission d’examination :
KHEROUA O., Professeur, Université d’Oran (Algérie) Président
BOUTIBA Z., Professeur, Université d’Oran (Algérie) Directeur de thèse
DAUVIN J.C., Professeur, Université de Caen (France) Examinateur
BAKALEM A., Maître de Conférences A, INA (Algérie) Examinateur
HADJADJ AOUL S., Professeur, Université d’Oran (Algérie) Examinateur
BORJA A., Professeur, Tecnalia/Division de Recherche Marine (Espagne) Examinateur

1
A mon épouse, à mes poussins Kamil- Ilies, Nihad-Naila et Mohamed-Chakib,
A la meméoire de mon père et à celle de mon frère.

2
Remerciements
Au Professeur Zitouni Boutiba, je voudrais exprimer mon profond respect. Il a accepté de diriger ce travail ; par
ses orientations et sa patience, il lui a permis d’aboutir malgré les difficultés. Ses encouragements répétés et
sincères, la confiance sans faille qu’il m’a témoigné durant tous le processus de la thèse ont été déterminants dans
la concrétisation de cette thèse.
La taxonomie benthique est un domaine vaste, laborieux mais passionnant, je voudrais, exprimer ma gratitude
totale au Docteur et à l’Ami, Ali Bakalem, pour m’avoir initié à l’identification du benthos, qu’il trouve dans cette
reconnaissance l’expression de mon indéfectible respect.
Je remercie chaleureusement le Professeur Jean Claude Dauvin (Université de Caen) pour ses conseils avisés et
l’aide qu’il ma apportée durant mes séjours au sein de son ancien laboratoire à la station marine de Wimereux. Il a
su, rapidement, cibler les éléments les plus pertinents de ce travail et m’a évité de me disperser sur des questions
secondaires. Le Professeur J.C. Dauvin, m’a ouvert grand son laboratoire et a pris de son précieux temps pour
faire avancer cette thèse dans la bonne direction. Qu’il trouve ici, l’expression de ma profonde gratitude.
Aux professeurs Omar Kheroua et Aouel Seghir Hadjadj, je voudrais exprimer mes plus vifs remerciements pour
avoir accepté de présider et d’examiner ce jury, malgré leurs nombreuses charges et responsabilités. Je voudrais
aussi remercier le Professeur Angel Borja, une autorité reconnue sur la question des indices biotiques pour avoir
accepté malgré ses nombreuses charges d’examiner ce travail.
M. Thierry Ruellet, le temps de deux séjours à la station marine de Wimereux, a eu l’intelligence de marquer de
son empreinte, la base de données BENTAL mise en place dans le cadre de cette thèse et sa connaissance de la
base de données MABES a été extrêmement utile, qu’il en soit remercié. Merci, à Achour Benadji pour ses
encouragements durant les moments difficiles. A Benyahia Boudjellal et à Redouane Boukortt, pour leur
participation active aux campagnes d’échantillonnage en mer, parfois dans des conditions pénibles. Mes
remerciements s’adressenet également aux ingénieurs du Laboratoire de Benthos de l’ENSSMAL (Ex. ISMAL) :
Mme Nawal Kaidi-Boudjellal et Mme Zineb Khène-Bamoune pour leurs aide, leur soutien, leurs encouragements
durant la préparation et la finalisation de cette thèse. Merci au Dr. Feriel Louanchi pour ses précieux conseils sur
le document final.
Un grand merci à Joffrey Malassigné pour m’avoir assisté dans la réalisation de la cartographie. Mes
remerciements. Cette thèses a été possible grace aux étudiants stagiaires qui ont participé entre 1995 et 2001 aux
campagnes en mer, au tri des échantillons et à la reconnaissance préliminaire des espèces : Abdelkrim, Abdesslam,
Abdiche, Arkam, Benali, Benbara, Bensmail, Boudjakdji, Bounouagha, Boutalbi, Chennit Deghou, Dehag,
Djellouli, Djermouli, Doudou, Gueraini, Houat, Kaïdi, Khemache, Kheznadji, Laddi, Maafri, Mammar Bassata,
Matari, Ouerd, Ould Ameur, Sadi, Zegar. Je ne manquerais pas de remercier les Professeurs Rachid Semroud et
Mostepha Boulahdid, Enseignants chercheurs et anciens Directeurs de l’ISMAL pour avoir mis à ma disposition
les moyens à la mer pour la réalisation des campagnes en mer de 1995 à 2001. Ce travail a nécessité plus de 140
jours de mer, je voudrais aussi, remercier vivement tous les marins navigateurs du N/O M.S. Benyahia et de
l’Ibtacim, d’avoir eu la patience de nous supporter durant les sorties en mer ainsi qu’au service des Gardes Côtes
pour avoir autorisé et facilité toutes nos campagnes d’échantillonnage en mer.

3
SOMMAIRE
INTRODUCTION 13
PREMIERE PARTIE 16
1. CHAPITRE I. LE MILIEU : Contraintes naturelles et anthropiques 16
1.1. Morphologie –Plateau continental 17
1.2. Grands traits sédimentologiques 18
1.3. Contexte océanographique général 20
1.4. Physico-chimie des eaux de fond 21
1.5. Synthèse sur les travaux relatifs à la macrofaune benthique des
substrats meubles d’Algérie 25
1.6. Principales pressions anthropiques le long de la côte algérienne 28
1.7. Niveau de contamination métallique des substrats meubles 34
2. CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES 40
2.1. Les zones et les sites d’étude 41
2.2. Stratégie d’échantillonnage (Choix et localisation des stations) 45
2.2.1. Etude spatio-temporelle 46
2.2.2. Précautions méthodologiques 48
2.3. Prélèvements, mesures et tamisage 52
2.4. Traitement des échantillons au laboratoire 52
2.4.1. Reconnaissance des espèces 52
2.4.2. Actualisation taxonomique (genres et espèces) 52
2.5. Caractéristiques des communautés benthiques 53
2.5.1. Caractéristiques analytiques 53
2.5.2. Structures écologique et trophique 53
2.6. Diversité, indices biotiques et classification de communautés
benthiques des substrats meubles 55
2.6.1. Les indices biotiques et la classification des espèces 55
2.6.1.1. Indice de Shannon et Weaver (H’) 57
2.6.1.2. Indice d’équitabilité de Pielou (J’) 53
2.6.1.3. AZTI Indice Biotique Marin (AMBI) AZTI Marine Biotic Index (AMBI) 58
2.6.1.4. L’indice BENTIX 61
2.6.1.5. Les indices BOPA et BO2A 62
2.6.1.6. L’Indice Trophique de la faune (ITI, Infaunal Trophic Index) 63
2.6.1.7. Indice de Qualité Benthique (IQB) Benthic Quality Index (BQI) 63
2.6.1.8. L’indice ES50 65
2.6.1.9. Indice d’évaluation de l’endofaune côtière I2EC 66
2.6.2. Diversité et distinction taxonomique© 68
2.7. Traitements statistiques des données et calcul des indices (PRIMER) 70
2.8. Base de données ACCESS 71
423

4
DEUXIEME PARTIE 72
3. CHAPITRE III. ORGANISATION DE LA MACROFAUNE 72
3.1. Aspects taxonomiques de la macrofaune benthique des fonds meubles algériens 73
3.1.1. Niveau de détermination taxons et actualisation taxonomique 73
3.1.2. Structure taxonomique globale 78
3.1.3. Inventaire 79
3.2. Distribution de la richesse spécifique 88
3.2.1. Distribution générale de la richesse spécifique par rapport au
nombre de prélèvements 88
3.2.2. Distribution de la richesse spécifique par rapport au nombre de
prélèvements dans les milieux portuaires 90
3.2.3. Distribution générale de la richesse spécifique par rapport au
nombre de prélèvements dans les milieux ouverts 91
3.2.4. Variations spatiales de la richesse spécifique dans les milieux ouverts 92
3.2.5. Variations spatiales de la richesse spécifique dans les ports 94
3.2.6. Distribution de la richesse spécifique par site 96
3.2.6.1. Dans les ports 96
3.2.6.2. Dans les golfes et les baies 101
3.3. Diversité taxonomique 103
3.3.1. Tests de corrélation 106
3.3.2. Les valeurs moyennes de la diversité taxonomique, de la distinction
taxonomique et de la distinction taxonomique moyenne 108
3.3.3. Représentations en entonnoir des indices de diversité taxonomique 110
3.3.4. Représentations en ellipse des indices de diversité taxonomique 115
3.4. Distribution spatiale des densités 122
3.4.1. Classes de densité et variations globales 122
3.4.2. Distribution de la densité par site 124
3.4.3. Contribution (%) des différents groupes zoologiques à la densité totale 132
3.5. Contribution des différents groupes zoologiques à la biomasse totale 136
3.6. Les espèces remarquables 140
3.6.1. Principales espèces 140
3.6.2. Espèces caractéristiques des ports algériens 144
3.6.2.1. Capitella capitata (Fabricius, 1780) 144
3.6.2.2. Corbula gibba (Olivi, 1792) 147
3.6.2.3. Heteromastus filiformis (Claparède, 1864) 143
3.6.2.4. Chaetozone setosa (Malmgren, 1867) 144
3.6.2.5. Cirriformia tentaculata (Spencer, 1986) 152
3.6.2.6. Abra alba (Wood W, 1802) 154
3.6.2.7. Lumbrineris latreilli (Audouin and Edwards, 1834) 156
3.6.3. Polluo-sensibilité des espèces et classification des espèces en
fonction de leur ES500.05 159
3.6.3.1. Les espèces sensibles à la pollution 160
3.6.3.2. Les espèces indifférentes et les espèces tolérantes à la pollution 160
3.6.3.3. Les espèces opportunistes d’ordre 2 162
3.6.3.4. Les espèces opportunistes d’ordre 1 (très opportunistes) 163
3.7. Structure trophique 165
3.7.1. Les peuplements portuaires 165
3.7.2. Les peuplements des milieux ouverts 170