Deriva degli invertebrati acquatici

Nel campo dell'Ecologia dei sistemi lotici, la nozione di deriva designa il flusso di organismi (vivi o morti) trasportati dalla corrente , e la "  Deriva di invertebrati acquatici  " designa il caso particolare di migrazioni o piccoli movimenti (attivi, cioè comportamentali o passivi e accidentali) degli invertebrati (in particolare bentonici ) nella direzione della corrente .

Riguarda invertebrati che vivono sul fondo, noti come bentonici ) e organismi planctonici in acque libere. Un fenomeno piuttosto simile si osserva per gli avannotti se si verificano alluvioni in loro presenza. Molti pesci predatori sono anche più attivi nei momenti in cui si verifica questa deriva (alba, tramonto).

Talvolta è una delle forme di migrazione animale e può essere associata a fenomeni di migrazione verticale nella Colonna d'Acqua (spesso in un ciclo giorno-notte e / o stagionale).

Vari autori, tra cui Bournaud e Thibault nel 1973, notano che "non appare mai l'esaurimento delle zone a monte a causa della deriva degli organismi" . Secondo loro "i fenomeni compensatori sono da ricercare soprattutto in una sufficiente produzione del benthos, ma anche nei movimenti attivi degli organismi a monte" . Secondo Bogadov (1984), grazie al flusso di propaguli e organismi adulti che costituiscono la deriva, le comunità di invertebrati e altri organismi bentonici (dal fondo del torrente) possono cambiare o rimanere in uno stato più stabile e più resiliente.

La parola usata in tedesco e inglese per designare questa deriva è "  deriva  ", usata almeno dal 1925 (dal naturalista americano WL Mc Atee) con questo significato.

Specie interessate

Sono interessate moltissime specie; dei quali in Francia per quanto riguarda i benthos: larve di effimere (della baetidae famiglia in primis), di Plecoptera (Nemouridae in particolare), di ditteri (larve di mosche nere in particolare, e talvolta chironomes ) o anfipodi crostacei quali Asella e gammaria e coleotteri acquatici (larve e imago di Dryopidae in particolare. Le larve di tricotteri vanno alla deriva quando sono molto giovani, ma non per chi costruisce una guaina minerale (una volta costruita) perché questa guaina è abbastanza pesante da mantenerle sul fondo Il numero di idracaridi alla deriva può essere sottostimato se la dimensione della maglia è troppo grande.

Durante i periodi di piena, le reti utilizzate dai biologi per valutare questa deriva raccolgono anche molti organismi ripariali, semi-acquatici o non ripariali ed esogeni al corso d'acqua (es. 33 taxa che rappresentavano il 12,7% di tutti gli organismi. il Moyen-Durance a metà degli anni '80.

Storia scientifica

Questo tema ha cominciato ad essere studiato scientificamente negli anni 1960 - 1970 , in diverse parti del mondo e diversi tipi di fiumi , ruscelli , torrenti e corsi d'acqua , quando l'importanza del flusso deriva di invertebrati, di notte in particolare e le questioni per carnivori oppure pesci onnivori e loro avannotti ( salmonidi in particolare) o problematiche eco-epidemiologiche con i movimenti di organismi acquatici o semi-acquatici vettori di malattie e zoonosi ( Malaria per esempio).

Nel 1962, Waters TF confermò sperimentalmente che l'accumulo di invertebrati nelle reti da posta derivanti era effettivamente il risultato di un movimento permanente di organismi da monte a valle, e che non era il risultato di un'attività casuale e non direzionale di organismi situati in nelle immediate vicinanze delle reti.

Nel 1966 la stessa Waters valutò la deriva da 0,001 a 0,5 g / m 2 / giorno, che in questo caso corrispondevano da 1 centesimo a un terzo di tutta la biomassa che scompare ogni giorno a valle (a seconda del periodo dell'anno). Questa cifra può sembrare elevata, ma in questo stesso contesto la produzione giornaliera era compresa tra 9,1 e 12,6 g / m 2 / giorno per il solo Baetis vagans , e per molte organizzazioni è noto un turnover significativo, lo spopolamento indotto dalla deriva è quindi quello di in larga misura compensato dai nuovi individui portati dalla deriva stessa e dagli individui nati lì. Le conseguenze di questi fenomeni hanno suscitato l'interesse di diversi scienziati e giustificato numerosi studi, senza che il fenomeno fosse ancora completamente compreso in termini di questioni ecologiche, in particolare relative alla frammentazione ecologica di fiumi e bacini idrografici, o al contrario di collegamenti artificiali creato tra diversi corsi d'acqua da canali , o in termini di servizi ecosistemici in particolare.

Informazioni sulla connettività funzionale e integrità ecologica del corso d'acqua possono essere ottenute confrontando i dati sugli  avannotti "a  valle " o sui pesci maturi, sulla deriva del plancton e su quella dei macroinvertebrati bentonici. Il confronto può anche riguardare le date e le intensità del flusso di materia organica, ad esempio nell'ambito del “River Continuum Concept” (RCC).
Il lavoro svolto sul Rodano ha concluso che "il funzionamento controllato principalmente dal monte, con relativa indipendenza di connettività laterale, le sue pianure alluvionali apparentemente non costituiscono una fonte di materia organica alla scala delle nostre misurazioni" . In questo caso, gli autori precisano che “i flussi di deriva dimostrano tuttavia, nell'ambito del“  Patch Dynamics Concept  ”(PDC), il ruolo funzionale delle banche nell'organizzazione di comunità e popolazioni di macroinvertebrati bentonici negli ecosistemi. lotiche fiumi” , il che suggerisce che gli effetti di artificializzazione delle sponde di molti fiumi avrebbero potuto essere sottovalutato.

Caratterizzazione e misurazione del fenomeno

lo studio di queste derive comporta la valutazione sull'intera larghezza di un corso d'acqua (o corsi d'acqua in uno spartiacque) la densità e la massa degli organismi (invertebrati nel contesto di questo articolo) che lo attraversano e spiegandone la temporalità con due tipi di fattori

  1. fattori biotici ed endogeni ( ritmo nycthemeral , taxi , attività locomotoria, migrazioni, predazione, disturbo, fenomeni di competizione, ecc);
  2. fattori abiotici (temperatura, contenuto di ossigeno, possibile inquinamento dell'acqua) ...

Per fare questo gli idrobiologi hanno cercato di caratterizzarne meglio intensità, durata e periodicità, misurando in particolare:

Strumenti e metodi di misurazione

Queste misurazioni vengono effettuate con metodi diversi e rispettando alcuni principi necessari per la comparabilità:

Compensazione costante della deriva

Se non fossero compensati naturalmente, fenomeni di deriva significativi (frequentemente osservati) tenderebbero a svuotare a monte e alcuni compartimenti dei corsi d'acqua dei loro invertebrati.

La maggior parte dei corsi d'acqua sono infatti regolarmente o costantemente "ripopolati" da propaguli provenienti da monte (oa valle, allevati ad esempio da pesci, uccelli o mammiferi, si parla poi di zoocoria da valle a monte).

Così la deriva di un grande corso d'acqua è compensata dalla deriva di invertebrati provenienti da monte, ma anche e in modo molto significativo da bracci annessi, canali laterali e zone periodicamente allagate.

Secondo il naturalista Karl Müller, la ricolonizzazione del monte potrebbe essere fatta da immagini che volano verso la sorgente e poi depongono le uova più a monte. Bournaud & Thibault (1973) ricordano inoltre che in alcune specie (gammares), è stato anche osservato che le femmine ovigere si lasciano andare alla deriva meno dei maschi e addirittura che risalgono la corrente.

Questo fenomeno spiega in parte la resilienza ecologica dei corsi d'acqua che sono stati ripuliti, momentaneamente prosciugati o momentaneamente gravemente inquinati. Si osserva anche in canali o corsi d'acqua semi-artificiali o sviluppati con grandi dighe (come ad esempio il Moyen-Durance). A volte è quantitativamente molto importante: così Müller nel 1954 calcolò che 4.550  kg di invertebrati avevano ricolonizzato in soli 11 giorni del mese di giugno 150  m di torrenti precedentemente completamente ripuliti. Questa ricolonizzazione può provenire solo da organismi portati dalla corrente da monte, oppure provenienti da valle a seguito di un risalito del torrente verso la sua sorgente.

Cosa controlla la deriva degli invertebrati

Numerose osservazioni in situ hanno dimostrato che, a parte eventi accidentali, gli organismi si lasciano andare alla deriva volontariamente unendosi alla zona di corrente più forte e ritornandovi se si allontanano da essa o dopo un breve periodo.

La deriva degli organismi bentonici è tuttavia sotto il controllo di più fenomeni che spesso sono congiunti o successivi.

Casi speciali

Fenomeni omologhi in altri gruppi tassonomici

Si osservano nei vertebrati come i pesci, ma anche, con ritmi diversi, nelle alghe acquatiche e in alcune piante acquatiche. Parliamo ad esempio di deriva algale . Nell'analisi del fenomeno troviamo parametri che possono evocare la deriva degli invertebrati (influenza di disturbi naturali (temperatura, luce, pressione di pascolo), stress antropico, natura del substrato, variazioni nyctemere, stabilità dell'ambiente, biomassa in atto , ecc.). La deriva dei propaguli di alghe epilitiche contribuisce alla ricolonizzazione dell'ambiente dopo una brusca alluvione o una lunga stagione secca.

Alcuni propaguli di piante acquatiche sono anche soggetti a deriva, che gioca un ruolo importante nella loro dispersione.

In mare la deriva di grosse alghe sganciate dal fondo aiuta a diffondere gli invertebrati ad esse associati, ad esempio tra il Sud Africa e Sant'Elena.

Note e riferimenti

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Vedi anche

Articoli Correlati

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Bibliografia