ECHANTILLONNEUR BENTHIQUE D'EAUX COURANTEStuyau aspirateur est maintenue sous l'eau par un lest....

Annls Limnol. 14 (3) 1979 : 289-294.

ECHANTILLONNEUR BENTHIQUE D'EAUX COURANTES

PEU PROFONDES

UTILISANT UNE POMPE HYDRAULIQUE A MOTEUR

par D . ROY 1

Les é c h a n t i l l o n n e u r s c l a s s i q u e s u t i l i s é s e n e a u c o u r a n t e p o u r é t u d i e r d e s f o r m e s l i m n o b i o n t e s (faciès l é n i t i q u e ) o n t u n e efficacité r é d u i t e e n p r é s e n c e d ' u n s u b s t r a t m i x t e . L ' e m p l o i d ' u n e p o m p e h y d r a u l i q u e a s p i r a n t d i r e c t e m e n t les s é d i m e n t s p e r m e t d e r é s o u d r e ce p r o b l è m e . L ' a u t e u r d é c r i t u n a p p a r e i l p o r t a t i f e t a u t o n o m e p e r m e t t a n t d ' é c h a n t i l l o n n e r a u s s i b i e n les s u b s t r a t s m e u b l e s p o r e u x q u e les f o n d s r o c h e u x p e u p r o f o n d s . U n d o u b l e s y s t è m e d e filtration s é p a r e i m m é d i a t e m e n t l ' é c h a n t i l l o n e n d e u x c l a s s e s d i m e n s i o n n e l l e s .

The use of a hydraulic pump for sampling the benthos

of shal low flowing water .

Class i c s a m p l e r s u s e d i n flowing w a t e r s t o s t u d y l i m n o b i o n t i c f o r m s ( len i t i c a s p e c t s ) h a v e a r e d u c e d efficiency w h e n s a m p l i n g a m i x e d s u b s t r a t e . T h e p r o -b l è m e c a n b e so lved b y t h e u s e of a h y d r a u l i c p u m p w h i c h d i r e c t l y a s p i r a t e s t h e s e d i m e n t s . A self r u n n i n g p o r t a b l e a p p a r a t u s is d e s c r i b e d w h i c h c a n s a m p l e n o t on ly p o r o u s m o v a b l e s u b s t r a t e s b u t a l s o m o d e r a t e l y d e e p r o c k y b o t t o m s . A d o u -b l e s y s t e m of filtration i m m e d i a t e l y s e p a r a t e s t h e s a m p l e i n t o t w o p h a s e s of d i f fe ren t d i m e n s i o n s .

1. — INTRODUCTION

Les techniques d 'échanti l lonnage c o u r a m m e n t uti l isées dans l 'é tude des eaux couran tes peu profondes sont mul t ip les et, p o u r la p lupar t , adaptées à un type de milieu et de synusie. Ces méthodes ont é té recensées pa r Sehwœrbel (1970), Hynes (1971), Tuffery (1971) et Elliot et Tullet t (1978). On p o u r r a se r epor te r également aux t ravaux de Macan (1958), Albrecht (1959) e t Cummins (1962).

Chaque type d 'apparei l est l imité dans son ut i l isat ion p a r l 'hétéro-généité physique du milieu et la discont inui té observée dans la répar-t i t ion des organismes . E n faciès lot ique, la press ion du couran t per-met d 'uti l iser des échant i l lonneurs fixes tel que le filet de Surber . La stabil i té de la masse d'eau en faciès lénit ique favorise p a r con t re l'em-ploi d 'échant i l lonneurs actifs (benne, drague, écope à filet) part iculiè-

1. L a b o r a t o i r e d ' H y d r o b i o l o g i e (ERA 702 d u C.N.R.S . ) , U n i v e r s i t é P a u l - S a b a t i e r , 118, r o u t e d e N a r b o n n e , 31077 T o u l o u s e Cedex , F r a n c e .

A d r e s s e a c t u e l l e : U n i v e r s i t é d e M o n t r é a l , D é p a r t e m e n t d e B io log ie , C. P . 6128, M o n t r é a l 101. Q u é b e c , C a n a d a .

Article available at http://www.limnology-journal.org or http://dx.doi.org/10.1051/limn/1978007

http://www.limnology-journal.orghttp://dx.doi.org/10.1051/limn/1978007

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r emen t efficaces sur des fonds de na tu re sédimenta i re , mais qui deviennent to ta lement inuti l isables en présence de subs t ra t de forte g ranu lomét r i e (cailloux, p ierres , blocs) . De plus , les ben thomèt re s lixes (e.g. Neill 1938 ; Sadowski 1948 ; Withley 1962), plus générale-m e n t util isés dans ce type de milieu, sont longs et peu commodes à manipuler , et ne pe rme t t en t pas de récol ter a isément tous les organismes .

L 'apparei l que nous décrivons ici a été conçu pour é tudier la dyna-mique des popula t ions larvaires d'Allogamus auricollis (Pictet), tri-choptè re à étui arénacé abondan t dans les to r ren t s pyrénéens . Bien que ce t te espèce tolère des couran t s modérés (25-50 cm/s ) (Décamps 1967), su r tou t aux derniers s tades de développement , elle occupe de préférence les zones abr i tées et les cuvettes rocheuses peu profondes, f réquentes en pér iode d'étiage. Elle forme, en aval de cer ta ines agglo-méra t ions , des popula t ions dont la densi té a t te int f réquemment quel-q u e s mill iers d ' individus au mè t r e car ré . L'appareil pe rme t de prélever indis t inc tement les organismes qui occupent le subs t ra t rocheux et la surface des sédiments .

2. — DESCRIPTION DE L'APPAREIL

L'appareil (fig. 1) comprend deux par t ies : une pompe centrifuge por ta t ive (1) reliée pa r un court tuyau à un cylindre de filtration (2).

FIG. 1. — P h o t o g r a p h i e d e l ' a p p a r e i l : (1) p o m p e c e n t r i f u g e ; (2) c y l i n d r e d e fil tra-t i o n ; (3) t y p a u a s p i r a t e u r ; (4) t u y a u d ' é v a c u a t i o n d e l ' e a u f i l t rée .

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L'ensemble fonctionne selon le pr incipe s imple de l ' aspi ra teur à pous-sières, c'est-à-dire que l 'échanti l lon est prélevé d i rec tement su r le fond à l 'aide d'un tuyau flexible (3) et filtré à l ' intérieur du cyl indre avant d 'être évacué (4).

La p o m p e centrifuge (modèle TAS PCP-3, Tanaka-Kogyo Cie Ltée, Japon) est act ionnée pa r un m o t e u r deux t emps de 24 c m 3 . Sa capa-cité d 'aspirat ion varie de 0,48 1/s (à bas régime) à 1,62 1/s. L 'ensemble, de taille rédui te , pèse 7,5 kg.

Le cyl indre de filtration (fig. 2) est un tube creux en plas t ique rigide (PVC) de 1 cm d'épaisseur, d 'un d iamèt re in te rne de 15 cm et d 'une longueur de 48 cm. Une ext rémi té est ob turée en pe rmanence ; l 'autre est fermée pa r u n couvercle (5) d 'un d iamèt re plus g rand (25 cm) au cent re duquel est vissé un cour t tuyau (6) (d iamètre 2,5 cm) , égale-

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FIG. 2 . — S c h é m a d e s p r i n c i p a l e s c o m p o s a n t e s d e l ' a p p a r e i l d e filtration : ( 5 ) cou-v e r c l e ; ( 6 ) r a c c o r d d u t u y a u a s p i r a t e u r ; ( 7 ) v is à a i l e t t e s m o b i l e s ; ( 8 ) j o i n t c i r c u l a i r e e n c a o u t c h o u c ; ( 9 ) t u y a u d ' é v a c u a t i o n ; ( 1 0 ) r a c c o r d d e l a p o m p e c e n t r i f u g e ; ( 1 1 ) t u b e g r i l l a g é ; ( 1 2 ) filet n y l o n ; ( 1 3 ) c o l l e r e t t e d e r e t e n u e ; ( 1 4 ) b a n d e m é t a l l i q u e r e c o u r b é e s e r v a n t d e r e s s o r t ; ( 1 5 ) e t ( 1 6 ) b o u l o n e t j o i n t d e c a o u t c h o u c f o r m a n t u n r a c c o r d é t a n c h e .

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ment en PVC, où se fixe le long boyau flexible servant à l 'aspirat ion. L 'ensemble est r e t enu au cylindre pa r u n sys tème simple de 4 vis mobiles et boulons à ai let tes (7) disposé en croix tout au tou r de l'em-bouchure . L 'é tanchéi té est assurée pa r un jo in t circulaire en caout-chauc (8) de 3 m m d'épaisseur. L'évacuation de l 'eau se fait au bas du cyl indre pa r u n tuyau coudé rigide (9) (d iamètre 2,5 cm) raccordé à la pompe pa r un tuyau t ransparen t , souple et non compress ible , ter-miné par un écrou (10).

Le système de filtration se compose d'un cylindre creux (11) de 10 cm de d iamèt re et long de 18 cm, dont les parois et le fond amo-vible sont grillagés (vide de maille 1 mm) p o u r re ten i r les sédiments grossiers , et d 'un filet nylon (12) dont la maille doit ê t re fonction de la g ranulomét r ie du fond e t de la tail le des organismes é tudiés (ici, 270 ^.m). Le cyl indre grillagé es t ma in t enu en p lace grâce à une collerette (13) qui s 'appuie sur u n r ebord in te rne de la paroi de l 'appa-reil. Le filet est re tenu pa r une bande métal l ique recourbée (14) for-m a n t un ressor t qui le p laque cont re la paroi . Pour éviter u n colma-tage t rop rapide du filet et du grillage, on a in térê t à augmen te r au m a x i m u m la surface filtrante ; le filet de nylon peut ainsi occuper tout l ' intérieur de l 'appareil et le tube grillagé, la plus grande par t ie de ce filet.

La parfai te é tanchéi té des raccords (15) et (16) est assurée pa r des jo in ts de caoutchouc facilement compress ib le et des écrous de préfé-rence à des raccords plas t iques collés fragiles à basse t empéra tu re .

3 . — UTILISATION SUR LE TERRAIN

L'appareil peut ê t re facilement t r anspor t é et utilisé pa r un seul man ipu la teu r . Pendant la mise en marche d u moteur , l 'extrémité du tuyau asp i ra teu r est ma in tenue sous l'eau pa r un lest. Lorsque le milieu est par fa i tement s ta t ique, la parcelle de fond à échant i l lonner est délimitée p a r un s imple cadre d 'a luminium posé sur le subs t ra t e t la couche superficielle des séd iments est aspirée d i rec tement en déplaçant l 'extrémité du tuyau asp i ra teur un peu au-dessus du fond, tout en écar tan t de la main, après les avoir soigneusement net toyés, les cailloux ou les débr i s susceptibles d 'obs t ruer l 'appareil . Lorsque le milieu est tu rbulen t , on utilise une cage quadrangula i re ou circu-laire à paro is hautes ; on r emue alors v igoureusement les sédiments tout en asp i ran t les mat iè res ainsi remises en suspension.

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ARON (W.). 1958. — T h e u s e of a l a rge c a p a c i t y p o r t a b l e p u m p for p l a n k t o n s a m -p l i n g w i t h n o t e s o n p l a n k t o n p a t c h i n e s s . / . Mar. Res., 16 : 158-173.

ARON (W.). 1962. — S o m e a s p e c t s of s a m p l i n g t h e m a c r o p l a n k t o n . Cons. Perm. Int. Explor. Mer, Rapp. Proc. Verb., 153 : 29-38.

BRETT ( C . E . ) . 1964. — A p o r t a b l e h y d r a u l i c d i v e r - o p e r a t e d d redge - s i eve for s a m -p l i n g s u b t i d a l m a c r o f a u n a . J. Mar. Res., 22 : 205-222.

CUMMINS (K. W . ) . 1962. — A n e v a l u a t i o n of s o m e t e c h n i q u e s fo r t h e co l l ec t i on a n d a n a l y s i s of b e n t h i c s a m p l e s w i t h spec ia l e m p h a s i s o n lo t ie w a t e r s . Amer. Midi. Nat., 67 : 477-504.

DECAMPS (H. ) . 1967. — E c o l o g i e d e s t r i c h o p t è r e s d e la va l l ée d ' A u r e ( H a u t e s - P y r é -n é e s ) . Annls Limnol., 3 : 399-577.

DUPIN (B.) e t GIANI (N.) . 1972. — E t u d e d e s p o p u l a t i o n s b e n t h i q u e s d ' u n lac d e h a u t e s m o n t a g n e s : l e l ac d e P o r t - B i e l h (2 285 m ) ( H a u t e s - P y r é n é e s ) . T h è s e 3 e cyc le , T o u l o u s e .

ELLIOTT (J . M.) e t TULLETT (P. A.). 1978. — A b i b l i o g r a p h y of s a m p l e r s fo r b e n t h i c i n v e r t e b r a t e s . Freshwat. Biol, Occ. Pubi., 4 : 1-61.

EMIG ( C . ) e t LIENHART (R.) . 1967. — Un n o u v e a u m o y e n d e r é c o l t e p o u r les s u b s -t r a t s m e u b l e s i n f r a l i t o r a u x : l ' a s p i r a t e u r s o u s - m a r i n . Ree. Trav. St. Mar. End., 4 2 : 115-120.

GULLIKSEN (B.) e t DERAS (K. M.) . 1975. — A d i v e r - o p e r a t e d s u c t i o n s a m p l e r f o r f a u n a o n r o c k y b o t t o m s . Oikos, 26 : 246-249.

HEURTEAUX (P.) e t MARAZANOF ( F . ) . 1965. — U n e m é t h o d e d e p r é l è v e m e n t q u a n t i -ta t i f e n éco log ie a q u a t i q u e . Annls Limnol., 1 : 191-196.

HYNES (H. B . N . ) . 1971. — B e n t h o s of f lowing w a t e r . In EDMONSON ( W . T.) e t WIN-BERG ( G . G . ) . A manual on methods for the assessment of secondary produc-tivity in fresh waters. I . B . P . H a n d b o o k , n° 17, O x f o r d , B l a c k w e l l , 358 p .

MACAN ( T . T.) . 1958. — M e t h o d s of s a m p l i n g t h e b o t t o m f a u n a in s t o n y s t r e a m s . Mitt. int. Verein. Limnol., 8 : 1-21.

MASSE (H. ) . 1967. — E m p l o i d ' u n e s u c e u s e h y d r a u l i q u e t r a n s f o r m é e p o u r l e s p r é -l è v e m e n t s d a n s les s u b s t r a t s m e u b l e s i n f r a l i t o r a u x . Helgolander wiss. Meere-sunters., 15 : 500-505.

MASSE (H. ) . 1970. — La s u c e u s e h y d r a u l i q u e , b i l a n d e q u a t r e a n n é e s d ' e m p l o i , s a m a n i p u l a t i o n , s e s a v a n t a g e s e t s e s i n c o n v é n i e n t s . P e u p l e m e n t s b e n t h i q u e s . Tethys, 2 : 547-556.

NEILL (R. M.) . 1938. — T h e food a n d f eed ing of t h e b r o w n s t r o u t (Salmo trutta L.) in r e l a t i o n t o t h e o r g a n i c e n v i r o n m e n t . Trans. R. Soc. Edinb., 59 : 481-520.

OMALY (N.) . 1966. — M o y e n s d e p r é l è v e m e n t s d u z o o p l a n c t o n . E s s a i h i s t o r i q u e e t c r i t i q u e . Pélagos, 5 : 1-169.

SADOWSKI (A. A.). 1948. — B e n t h o m è t r e . N o u v e l a p p a r e i l p o u r les p r é l è v e m e n t s q u a n t i t a t i f s d e z o o b e n t h o s d a n s l e s rivières d e m o n t a g n e (en r u s s e ) . Soobchtch. A. A. Grouz. S.S.R., 9 : 365-368.

SCHWOERBEL (J . ) . 1970. — Methods of hydrobiology (Freshwater biology). Oxfo rd , P e r g a m o n P r e s s , 200 p .

TUFFERY ( G . ) . 1971. — L ' é c h a n t i l l o n n a g e d e s p e u p l e m e n t s d ' i n v e r t é b r é s d e s e a u x c o n t i n e n t a l e s c o u r a n t e s . In LAMOTTE (M.) e t BOURLIÈRE ( F . ) . Problèmes d'éco-logie : l'échantillonnage des peuplements animaux des milieux aquatiques. P a r i s , M a s s o n e t C " , éd . , 294 p .

WHITLEY (L. S . ) . 1962. — N e w s a m p l e r f o r u s e in s h a l l o w s t r e a m s . Limnol. Ocean., 7 : 265-6.