L`UNIVERSITE CLAUDE BERNARD . LYON DIPLOME DE

N'd'ordre: Année 1986
THESE
présentée devant
L'UNIVERSITE CLAUDE BERNARD . LYON
pour I'obtention du
DIPLOME DE DOCTORAT
par
Jean-Michel CHACORNAC
LACS D'ALTITUDE :
METABOLISME OLIGOTROPH E
ET APPROCHE TYPOLOGIQU E
DES ECOSYSTEMES.
Soutenue le '13 février 1 986 devant la commission d'examen
MaJame Y. BOUVET
Monsieur J. CAPBLANCQ
Monsieur J. JUGEï
Monsieur E. PATTEE
Monsieur A.L. ROUX
Monsieur R. TOMASSONE
Laboratoire d'Ecophysiologie
Déparlement de Biologie Animale et Ecologie - ti.A. C.N.R.S. n'367
lnslitut d'Analyse des Systèmes Biologiques et Socio-Economiques

SOMMAIRE
pages
Sommaire I
Résumé ...................... E
Abstract 9
INTRODUCTION
1. - Probléma[ique ................ I I
Z.-Rêalisationdel'êLude .. ll
3. - Eléments bibliographiques .............. 12
{. - Introduc[ion au plan général ... . .. 15
CHÀPITRE I
PRESENTATION DU TlILIEU
l. - l^E BASSIN VERSÀI\I DU LAC DU BREYEIIT .......... 17
l.l. - Gêographie etmorphomêtrie ,.,..,,...........17
1.2. - Geolo3ie ............... 17
1,3. - Végétation ...,.,.....24
1.4. - Régime climatique ............... ......................24
1,1.1. - Tempêratures extrêmes .,..........., ......,..,.,,.......24
1.4.2, - Régime pluvio-niv^l ......,...,.... .....25
1.5. - Hydrologie ..........25
2. - I.^E LAC DU BREVET{T ..........26
2.1. - Morphométrie .....26
?.2. - La couche de glace ................29
2.2.1.- Evolutioo morphologique .......... ......................29
2.2.2. - Conséquences limnologiques .,.. 3 0
3. - C0NCLUSI0NS : CARAflIRISATI0N ENVIRONNEMENTALE .......32

Z
CHAPITRE II
ETUDE PHYSICO-CHIIlIOUE DU LAC DU BREVENT
I - .MATERIEL E'T METHODES
l.l. - Prélèvement des échantillons
1.2. - Mesures et analyses .....,..,...
33
a.t
JJ
33
1.3. -Traitemeotdesrésultats .... ,34
2. - APPORTS DISSOUS AU LAC ................34
Z.l. - Apports dissous par les prêcipitations directes ............... .... . , 34
?.2.- Apports hydrologiques dissous ... .,... ., 37
3. - CARAüERISTIQUES PHYSICO-CIIIMIQUES DE LA COUCHE DE GLACE ...... 37
3.1. - Acidité .. , ,,. 37
3.2.-Nutrimen[s ....37
{. - CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQTIES DES EAUX LACUSTRES .......... 4(]
{.1. - Tempêroture ....... 40
4.1.1. - Régime [hermique ,........,............ 40
4.1.2. - Budget calorifique annuel .........47.
{.2 - Transparence et maLières en supension. ....,....... .... .. 43
4.3. - Conductivité .. .....43
4..{. - pH, alcalinité eL gaz carboniquo .....,.... ..45
4.5. - 0xygène dissous ............. ....... 48
4.5.1. - Yariaùions saisonnières .........,..,.. .................. 4E
4.5.?.. - Modèlisation de l'activitê respiratoire
4.6. - Substances azotées ,..............
4.7. - Orthophosphates
4.8. - Sulfates ..,,..,.....
4.9. - Silice
4.10, - Calcium et magnésium
4.1 l. - Fer
). - APPROCIIETYPOLOGIQUE t)ES COMPOSANTTS PHYSICO-CHIMIQUES :
STRUCTURE ET ROLT DE L'ESPACE-IIMPS ,,,,.....,.61
],1. - Expression du [emps:la teodance saisonnière .......62
5,2. - Expression de I'espace : la s[ra[ification verticale ..... . ... ... .63
5.3. - Expression des variables de milieu ... 63
).4, - Synthèse espace - temps - variable de milieu ..........66
8
3
6
7
8
9
0
-5
-5
.5
5
5
6
66
6.. CONCLUSIONS
r':I IIrt-iii:ii -II :.-.:: r-- rn-?!!il

-3
CHAPITRE III
LE PHYTOPLANCTON DU LAC DU BREVENÏ
1.. - MnHOD0LOGIE ................".. 69
l.l. - Stratégies d'échanfillonnage ........,...,.. ..............,........ (',9
l.l.l. - Maille kmporelle ....................... 69
1.1.2.- Maitte spaticle vet'ticale ............69
1.2. - Méthodes d'études du peuplement phytoplanctonique .......,. ... 70
1.2.1,- Prélèvementdeséchantillons ... .....,..70
l.?..2. - ConcenLration des échantillons ................ . . .. . . 70
1.2.3. - Observarions ,.......,........ ....,.. . .. 70
t.2.4.- Précision des comptages .,...,...,.. . ..... . 70
1.2.J. - Expression des rêsul[ats ............... .............'....72
1.3. - Méthode c{'étutte tle la chlorophylle a ...... .. ..... ". . 72
1.3.1. - Descripfion de la méthode .,............ ..........'.....72
1.3.2. - Expression des résultats ............... .................. 72
1.4. - Iüéthode de mesure de la production primaire .... ..73
1.4.1.-Principedelamé[hode.............. .... . 73
1.4.2..- Description de la mé[hode .............. .,..,...... . .74
1.4.?.1. - Inoculation, incubation............ . 74
1.4.?.2. - Periode d exposi1ion................. ." ......7 4
1.4.?.?. - Filtration ..... 75
1.4.2.1.- Décontamination...... 75
t.{.2.5. - Stockage. ..... 75
1.4.2.6. - Mesure de laradioactivité........ ., , 75
1.4.3. - Expression des résultats ............... . . 7l
1.4.4.- Remarques ...........:................ . 76
1,4.4.1. - Ecarü enLre mesures doubles...,.. ...........,........ . .76
t.4.4.l.-Modificat.ionsdepH'............'
2. - PEUPLEMTNT PHYTOPLÀNTTONIQUE
2.1. - Composition du peuplement ........... ......... 78
2.2. - Biomasse algale ....:............... ....................... 80
3. - ffUDE DES TENEURS EN CHL0R0PHYLLE a .......... 8l
3.1. - Intérêtet signification . ,. . 8l
3.2. - Variations saisonnières ......82
3.2.1. - Isothermie de dégel .....................82
3,2.?. - Pêriode estivale .......,82
3.?.3.- Période automnale .......,.....,...,.....84
3 2.4, - Période de gel .,.,......, 84
3.3. - Relation chlorophylle - transparence ... .........,. . .85
78

4-
{ - ETUDE DE LA PRODUCTION PRIMAIRE PHYTOPLANCTONIQUE ..........,..,,.. 87
4.1. - Evolution saisonnière des profils verticaux de production prirnaire .........87
4.1.1. - Période de dégel et pêriode estivale .............87
4.1.?.- Pêriode automnale .......................88
4.1.3 - Période hivernale
4.2. - Taur d'assimilal.ioh marimum .,............ ...........,..........,90
{.3. - Assimilation carbonée à I'obscuritê ...... 92
4.3.1. - Période es[ivale ........92
4.3.?. - Pêriode hivernale ....................... 92
4 {. - Production primaire moyenne ...............94
4.). - Prodrrction nette et production brute ...,........,...........94
,1.6. - Productivitê du lac du Brêvent .. .,...,...... 9-5
4.7 .'Tarur. d'assimilation relative (P/D) et capacitê photosynthêtique (P/B max) 96
5, - CONCLUSIONS
CHAPITRE IV
LE ZOOPLANCTON DU LAC DU BREVENT
l. - METH0D0LoGIE ................ l0l
Ll. - Prélèvement des individus ............. ......... I0l
1.2. - Dênombrements et identifications .......,. I 0 I
1.3, - Biovolume et biomasse .,,.,..... I 0 I
1.4. - Méthodes d'évaluation de la production ...........,........ 102
1.4.1, - Données de base....... .. ...,.. 103
1.4.2.-Croissancelinéaire..... , 103
l,{.3. - Croissance expoûen[ielhe.............,. ,..,. 105
1.4.4. - Conditions d'applicatio n................. .... I 06
90
98
2. - STRUCTURT DU PEUPI.TMENT ZOOPLANCTONIQUE
2.1, - Composition spêcifique et écologie génêrale
2.2. - Disparition de Daphah
2.3. - Yariations spatio-temporelles d'abondance .........,... I 08
2.3.1. - Rotifères ,................... I 08
2.3.2. - Copépodes .....,......,..... I 08
2.3. - Cycle biologique de C1,clops abys.rorum tatricus ................... I l2
3. - BIOMASSE ET PRODUCÎION
107
107
t07
I l5
I t5
lr5
ll5
3.1. - EvaluaLion des paramètres
3.1,1, - Durée de dêveloppement embryonnaire .,..,.,..,...
3,2, - Rêsultrats ,..,.......
3.2.1. - Rotifères
3.2.2. - Copépodes
ll7
n7
il9