ECOLOGIE ET VALORISATION CHIMIQUE DES
MACROPHYTES DU GOLFE D’ANNABA, ALGÉRIE

Inventaire des macrophytes et impact de la pollution sur les communautés macroalgales de l’infralittoral supérieur du golfe d’Annaba

En Méditerranée l’ensemble des activités humaines sont responsables de la dégradation des écosystèmes côtiers marins (pollution, destruction des habitats, tropicalisation, surpêche). Ces perturbations affectent la structure des communautés benthiques, notamment le recrutement de nouvelles espèces et la compétition entre les espèces résidentes ainsi que la perturbation des organismes par la prédation et/ou les facteurs environnementaux (Richmond et al., 1991), bien que la pollution influence également sur le développement de ces communautés (Meyer-Reil et al., 2000). Les changements dans le développement des communautés benthiques causés par la pollution organique sont souvent obscurcis par les interactions entre l’enrichissement en nutriments et une gamme de facteurs écologiques (Mayer-Pinto et al., 2003). Aujourd’hui, l’eutrophisation causée par des charges excessives de nutriments organiques et inorganiques constitue l’une des principales menaces anthropiques pour la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes marins côtiers (Rabalais et al., 2009). Les macrophytes benthiques sont d’excellents indicateurs de la qualité de l’eau (Belsher, 1977; Diez et al., 1999) et sont par conséquent utilisés dans les évaluations écologiques comme bioindicateurs de l’état écologique (Bricker et al., 1999; Gibson et al., 2000). Ils ont un rôle physico-chimique en améliorant la clarté de l’eau grâce à la stabilisation des sédiments et agissent comme des constructeurs de l’écosystème; ils constituent un substrat pour l’épiphyton, occupent une position clé dans la chaîne trophique et constituent des habitats essentiels pour les invertébrés et les poissons (Haury et al., 2008, Delmail, 2011). Ils sont également d’excellents indicateurs de la qualité de l’eau en raison de leur sédentarité, ils intègrent les effets de l’exposition à long terme aux nutriments et/ou autres polluants entraînant une diminution voire une disparition des espèces les plus sensibles et leur remplacement par des espèces hautement résistantes (Murray et Littler, 1978). Par conséquent, l’étude des communautés macroalgales devient intéressante pour apprécier les changements de la qualité de l’eau (Fairweather, 1990). Cependant, plusieurs franges de cette biodiversité se dégradent, très souvent inconsciemment, par des actions incompatibles avec une conservation des écosystèmes marins. Une partie importante de cette dégradation est le résultat des rejets directs des eaux Ecologie et valorisation chimique des macrophytes du golfe d’Annaba, Algérie . Aouissi, M., 2018 19 usées industrielles et domestiques dans le milieu marin côtier sans aucun traitement. En fait, il y a une nécessité d’investigations sur les effets délétères des facteurs de stress sur le macrophytobenthos. Cependant, le diagnostic de l’état écologique est souvent une tâche difficile en raison de la variabilité spatiale et temporelle des caractéristiques de la communauté algale (Orfanidis et al., 2001). Notre étude consiste dans un premier temps à dresser un inventaire exhaustif des macroalgues des côtes d’Annaba en effectuant une étude comparative du peuplement algal entre un site éloigné de l’action anthropique (cap de Garde zone de référence) et un site soumis aux activités anthropiques. Pour le site anthropisé, nous avons choisi la plage La caroube une zone urbanisée et le port comme zone fortement urbanisée.

Matériel et méthodes

Inventaire floristique

Notre premier objectif consiste à dresser un check-list des macroalgues dans les sites d’étude, sans estimation d’abondances. Bien évidemment, un inventaire peut être exhaustif ou orienté sur des espèces ou des peuplements particuliers (exp.: espèces patrimoniales, espèces non-indigènes). Un état bibliographique des lieux doit être réalisé au préalable pour compléter les informations disponibles en termes d’inventaires antérieurs, de types d’habitats et de phénologie (saisonnalité du cycle de vie, exp.: périodes d’apparition ou de reproduction) des espèces que l’on s’attend à rencontrer. Pour compléter les données bibliographiques, des repérages sur le terrain peuvent être effectués pour identifier les différentes zones d’habitat. Les inventaires floristiques sont restitués sous forme de liste des espèces présentes (voir Tab.4). 

Zones de prélèvement

Les stations délimitées doivent répondre à plusieurs critères. En effet, les milieux accidentés (rochers) sont parmi les systèmes côtiers les plus productifs: le cap de Garde (7°47’6.00’’E – 36°57’41.30’’N) est soumis pratiquement en permanence (à l’exception de quelques journées d’été), à un vent régulier (nord-ouest), puissant, voir violent et le caractérise par une flore parfaitement adaptée au mode battu du site. Les sites retenus se caractérisent également par des profondeurs variables qui permettront une étude bathymétrique qui est l’un des caractères indispensables pour l’identification des espèces de macrophytes. L’échantillonnage s’est effectué dans l’étage infralittoral à partir de 40 m jusqu’aux plus Ecologie et valorisation chimique des macrophytes du golfe d’Annaba, Algérie . Aouissi, M., 2018 20 petites profondeurs sur des transects linéaires distants de 5 m entre chaque prélèvement. Le site du rocher de la Kiane (7°47’4.51’’E- 36°58’ 30.34’’N) se distingue par un mode battu et une profondeur importante dépassant 40 m, tandis que le site Vivier (7°47’23.82’’E36°58’5.04’’N) présente également un mode battu contrairement au site Belvédère (7°46’22.87’’E-36°56’46.89’’N) qui se caractérise par un mode calme. Figure 2. Zone d’étude (Google Earth). (1) Site Kiane (2) Site Vivier (3) Site cap de Garde (4) Site Belvédère Ecologie et valorisation chimique des macrophytes du golfe d’Annaba, Algérie . Aouissi, M., 2018 

Matériel utilisé et techniques de prélèvement

L’inventaire des macrophytes s’est effectué sur la base d’échantillons prélevés en plongée avec scaphandre autonome entre 0 et 40 m de profondeur (tranche bathymétrique de 5 m), en utilisant un quadra de 25 cm de côté pour délimiter la surface d’échantillonnage afin de minimiser le mode destructif de la flore et de la faune associée. En utilisant un grattoir métallique inoxydable de 5 cm de largeur, nous prenons soin de récupérer la totalité du thalle et le plus de variétés possibles, les individus doivent toujours être très soigneusement prélevés avec leur base, celle-ci étant souvent un caractère fondamental de reconnaissance et d’identification. Chaque quadrat échantillonné est photographié avec un appareil photographique numérique étanche. Chaque échantillon d’algues récupéré est placé soigneusement dans des sachets codés. Les échantillons frais se conservent bien dans des sacs en plastique simplement humectés. Il est possible de les maintenir ainsi dans le bas d’un réfrigérateur pendant 2 à 3 jours dans une cuvette contenant de l’eau de mer. 2.1.3. Traitement des échantillons Au laboratoire, les échantillons d’algues sont soigneusement triés avec une séparation éventuelle de la faune associée qui sera étudié ultérieurement dans d’autres thèmes de recherche. La reconnaissance des espèces de macrophytes nécessite souvent un examen microscopique, parfois une coupe transversale. L’identification des espèces s’est effectuée en utilisant des guides et des manuels taxonomiques appropriés: guía de las masroalgas y fanerógamas marina del mediterráneo occidental ; Green seaweeds of Britain and Ireland ; Seaweads of the British Isles, Volume I Rhodophyta, Part 2B Corallinales, Hildenbrandiales ; Seaweeds of the British Isles, Volume I Rhodophyta, Part 3A Ceramiales ; Seaweads of the British Isles, Volume 3 Fucophyceae (Phaeophyceae), Part I ; Seaweads of the British Isles,Volume I Rhodophyta, Part I Introduction, Nemaliales, Gigartinales ; Seaweads of the British Isles, Volume I Rhodophyta, Part 2A Cryptonemiales (sensustricto), Palmariales, Rhodymeniales. Après identification jusqu’à l’espèce, les échantillons ont été mis en collection dans un herbier de référence du golfe d’Annaba. Cet herbier peut être constitué lors de la mise en œuvre de l’inventaire floristique et permettre de conserver des échantillons des espèces récoltées pour une étude ultérieure des structures et des organes de reproduction. Elle permet également d’aborder les aspects de la systématique des grands groupes de macrophytes. Les échantillons séchés peuvent être réhydratés dans l’eau de mer pour des observations microscopiques ultérieures. Ecologie et valorisation chimique des macrophytes du golfe d’Annaba, Algérie . Aouissi, M., 2018 22 Figure 3. Tri des échantillons d’algues et séparation de la faune associée. Figure 4. Principales étapes de la réalisation d’un herbier (Fiche réalisée par Gevaert et Goulard modifié par Aouissi). Une plaque en verre ou en plastique demi immergée, permet l’étalement de l’échantillon. On glisse sur la surface de la plaque une feuille de bristol ou de papier qu’il est très important de mouiller complètement. On dépose ensuite l’échantillon prélevé en s’efforçant, à l’aide d’un pinceau et de pinces, de lui conserver un aspect aussi caractéristique que possible (en Tremper l’ensemble de bristol et algue dans l’eau et étaler le maximum possible Oter la feuille de l’eau, poser un morceau de tissu au dessus et placer l’ensemble entre deux feuilles de papier journal Ecologie et valorisation chimique des macrophytes du golfe d’Annaba, Algérie . Aouissi, M., 2018 23 détachant quelques rameaux si nécessaire). Ensuite, on retire doucement le bristol portant l’échantillon en égouttant le tout que l’on place sur un lit de papier journal. On recouvre d’un morceau de tissu propre et l’on place une nouvelle couche de papier absorbant préparant la pose de l’échantillon suivant (Fig. 4). A la fin de l’opération, le tout est recouvert d’une planche lestée d’un poids. Il faut changer les feuilles de papier quotidiennement pour éviter la moisissure de l’échantillon. Au bout de 8 à 10 jours, les algues sont sèches. On peut alors retirer les tissus et conserver les échantillons séchés à l’ombre (pour la préservation des pigments) et en dehors de l’humidité. Chaque échantillon d’algue doit être étiqueté (date, lieu et profondeur de la récolte) pour une identification ultérieure. L’eau utilisée pour le rinçage et le nettoyage des algues a été stockée dans des bouteilles pour déterminer chaque organisme qui s’y trouve (invertébré, …) destinée à d’autres thèmes de recherche pour l’étude de la faune associée.

Impact de la pollution sur les communautés macroalgales de l’infralittoral supérieur du golfe d’Annaba

Cette étude a été réalisée entre avril 2014 et février 2015 (tous les échantillons ont été collectés et triés pendant quatre saisons: printemps, été, automne et hiver) dans trois sites du golfe d’Annaba (Sud Est Méditerranéen) (Fig. 5). L’échantillonnage saisonnier est important parce que (1) les eaux polluées sont des milieux de changements environnementaux temporels et ainsi les changements des communautés (2) plusieurs espèces opportunistes existaient aussi dans les écosystèmes seins par un calendrier saisonnier adéquat où elles dépendent des ressources environnementales (Orfanidis et al., 2003). Des échantillons d’algues ont été prélevés dans la zone infralittorale supérieure, car la végétation de cet étage peut être considérée comme un système bien défini, facilement accessible et capable d’exprimer le stress anthropique (Panayotidis et al., 2004). Dans chaque site, trois zones ont été choisies distantes au moins de 100 m l’une de l’autre. L’échantillonnage était destructeur; tous les organismes ont été retirés de la roche à l’aide d’un grattoir métallique, marteau et burin; à partir de trois quadrats de 20×20 cm placés au hasard. Cette superficie est considérée comme la zone d’échantillonnage minimale représentative des communautés de l’infralittoral de la Méditerranée (Dhont et Coppejans, 1977, 1979). Les échantillons ont été conservés dans du formol dilué avec l’eau de mer à 4%. En laboratoire, les macrophytes ont été lavés à l’eau du robinet pendant quelques secondes puis triés et identifiés au microscope. Les espèces difficiles à identifier ont été systématiquement Ecologie et valorisation chimique des macrophytes du golfe d’Annaba, Algérie . Aouissi, M., 2018 24 résumées au niveau générique en tant que ‘spp’. Leur abondance a été estimée en termes de couverture (pourcentage de projection horizontale) (Boudouresque, 1971; Verlaque, 1987), la surface a été mesurée après l’étalement de l’algue dans un bac de laboratoire. Le nombre de quadrats était estimé à 27 pour chaque saison avec un total de 108 quadrats représentant les quatre saisons. Pour les analyses chimiques, deux éléments ont été choisi, l’azote (N) et le phosphore (Tab. 8).

Choix des stations

Au total, trois stations ont été échantillonnées entre avril 2014 et février 2015 dans le golfe d’Annaba, les caps de Garde (8 ° 15 ‘E, 36 ° 68’ N) à l’ouest et Rosa (7 ° 16 ‘E, 36 ° 38’ N) à l’est (Fig. 1). La première station (site A), a été choisie comme référence (absence de pollution), la seconde, La Caroube (Site B) (7 ° 57 ‘E – 36 ° 55’ N), est située dans une zone urbanisée où se situe un rejet d’eaux usées, rejeté directement dans la mer sans traitement préalable, et le troisième site (site C) (7 ° 46 ‘E – 36 ° 45’N), au voisinage du port, une zone fortement polluée, est située dans la zone Est du golfe d’Annaba. Ce site reçoit les rejets urbains du quartiers centre d’Annaba sans traitement préalable et les eaux de lavage des huiles, les graisses, les peintures des bateaux et parfois des déchets de ballasts et de chalutiers, ainsi que les rejets de l’usine des huiles alimentaires SOGEDIA, et FERTIAL, une unité de production d’engrais phosphatés qui rejette ses eaux chauffées directement en mer (Fig. 5).