Elément de qualité « PHYTOPLANCTON » - envlit

ETAT BIOLOGIQUE
Elément de qualité « Phytoplancton »
FICHE VALIDEE
Elément de qualité « PHYTOPLANCTON »
ETAT BIOLOGIQUE
Contexte
Le phytoplancton constitue la partie végétale du plancton, ce dernier regroupant les
individus animaux et végétaux de petite taille qui se déplacent principalement sous
l’influence des courants. Le phytoplancton, premier maillon de la chaîne alimentaire
en milieu marin qui supporte directement ou indirectement toutes les populations
animales de l’océan, fait partie des éléments de qualité écologique des masses d’eau
retenus dans le cadre du programme de surveillance de la Directive Cadre sur l’Eau
(DCE – Directive 2000/60/EC), excepté pour les estuaires déclarés turbides. En effet,
le phytoplancton a une grande réactivité face aux changements environnementaux et une capacité à se
développer très rapidement, provoquant des blooms (ou efflorescences algales) lorsque les conditions
environnementales sont favorables. Quand le milieu reçoit trop de matières nutritives (nutriments), la production
phytoplanctonique peut devenir excessive et engendrer un phénomène d’eutrophisation.
La chlorophylle-a est probablement le paramètre biogéochimique le plus fréquemment mesuré en océanographie.
En effet, en tant que principal pigment photosynthétique des plantes, sa proportion varie peu (en moyenne) par
rapport à la masse de matière cellulaire dans les populations naturelles d’espèces phytoplanctoniques. La
chlorophylle-a est donc un assez bon traceur de biomasse dans nos régions, et est un paramètre clé en hydrologie
car il existe de nombreux liens entre son développement dans les cellules phytoplanctoniques et les variations de
paramètres (oxygène dissous, nutriments, pH, carbone organique particulaire).
Pertinence de l’élément de qualité
Le phytoplancton, organisme photosynthétique, a besoin de l’énergie lumineuse pour se multiplier. En milieu
turbide, où les particules en suspension sont nombreuses, la lumière pénètre moins facilement que dans une eau
claire. C’est pourquoi le phytoplancton ne peut s’y développer normalement, et donc l’élément de qualité
« Phytoplancton » n’est pas pertinent dans les masses d’eau de transition turbides. En Seine Normandie, les
masses d’eau suivies à ce titre sont HT03 (Estuaire de Seine – Aval) par la présence du bouchon vaseux, et HT05
(Baie du Mont-Saint-Michel : fond de baie estuarien), cette masse d’eau étant presque totalement intertidale.
Méthode d’évaluation de l’élément de qualité
La définition de l’indicateur « Phytoplancton » et du réseau de contrôle associé a été confiée par l’ONEMA à
l’Ifremer à l’échelle nationale. Les inventaires sont réalisés par les bassins sous maîtrise d’ouvrage des Agences
de l’Eau. La surveillance de ces paramètres est réalisée mensuellement durant les 6 années du plan de gestion
DCE.
L’indicateur « Phytoplancton » est évalué à partir de trois indices : la Biomasse, l’Abondance, et la Composition
taxonomique du phytoplancton. Les valeurs de référence utilisées pour l’élément de qualité « Phytoplancton » sont
issues de la décision 2008/915/CE du 30 octobre 2008.
Pour chaque indice, le rapport entre la valeur calculée de l’indicateur et la valeur de référence établie pour les
grands secteurs géographiques (ici Manche – Atlantique), permet d’obtenir le Ratio de Qualité Ecologique (RQE).
Des grilles de classement des RQE ont été élaborées pour chaque indice.
Mise à jour : Juillet 2014
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Indices
Métriques
Biomasse
Percentile 90 de la
concentration en
chlorophylle-a
Abondance
Pourcentage
d’échantillons observés
en état de bloom
Composition
Blooms et identification
des espèces nuisibles
Méthode de calcul
P90 = (1 – g)xj + gxj+1 avec P90 la valeur de
la métrique ; x1, x2, … xn les valeurs
ordonnées du paramètre ; n le nombre de
valeurs pour le paramètre ; j la partie
entière et g la partie fractionnaire de np
telles que np = j + g où p = 0,9.
Nombre d’échantillons dans lesquels au
moins le dénombrement d’un taxon de
taille ≥ 20 µm est supérieur au seuil de
100 000 celles par litre sur le nombre
total d’échantillons.
Types de
masses
d’eau
Valeur de
référence
MEC
3,33 µg/L
MEC et MET
sauf MET
turbides
16,7 %
En cours de révision
Grilles et règles de classement vis-à-vis de l’élément de qualité
La règle de combinaison des indices préconisée dans l’arrêté du 25 janvier 2010 pour calculer l’indicateur
« Phytoplancton » de l’élément de qualité « Phytoplancton », est la moyenne des RQE des indices
« Biomasse » et « Abondance » à ce jour définis (puis « Composition » lorsqu’il sera défini).
Les grilles d’évaluation des RQE varient entre 0 et 1, et les bornes de la grille d’évaluation de l’indicateur
« Phytoplancton » sont définies comme la moyenne des bornes des indices « Biomasse » et « Abondance »
des différentes classes :
Classes
Très bon état
Bon état
Etat moyen
Etat médiocre
Etat mauvais
Biomasse
[0–5]
] 5 – 10 ]
] 10 – 20 ]
] 20 – 40 ]
> 40
RQE
[ 1 – 0,67 ]
] 0,67 – 0,33 ]
] 0,33 – 0,17 ]
] 0,17 – 0,08 ]
] 0,08 – 0 ]
Abondance
RQE
[ 0 – 20 ]
] 20 – 39]
] 39 -70 ]
] 70 – 90]
> 90
[ 1 – 0,84 ]
] 0,84 – 0,43 ]
] 0,43 – 0,24 ]
] 0,24 – 0,19 ]
] 0,19 – 0 ]
Phytoplancton
[ 1 – 0,75 ]
] 0,75 – 0,38 ]
] 0,38 – 0,20 ]
] 0,20 – 0,13 ]
] 0,13 – 0 ]
Etat d’avancement de l’évaluation de l’élément de qualité

Indice Biomasse : Cet indice n’a pas été inter-calibré au niveau européen pour les masses d’eau côtières
en 2012, mais est considéré comme valide en interne français ; les grilles pour les masses d’eau de
transition non turbides n’ont pas fait l’objet de consensus au niveau français.

Indice Abondance : La grille n’a pas été inter-calibrée au niveau européen en 2012.

Indice Composition : L’indice est encore au stade de mise au point au niveau français et européen.
L’indicateur « Phytoplancton » pour l’évaluation de l’élément de qualité
« Phytoplancton » n’est donc pas encore finalisé et intercalibré au niveau européen
pour les eaux littorales en Manche – Atlantique.
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Référence(s) bibliographique(s)
Belin C., Lamoureux A. et Soudant D. (2014). Evaluation de la qualité des eaux littorales de la France
métropolitaine pour l’élément de qualité Phytoplancton dans le cadre de la DCE. Etat des lieux des règles
d’évaluation, et résultats pour la période 2007-2012. Tome 1 – Etat des lieux, méthodes et synthèse des
résultats. Rapport Ifremer DYNECO/VIGIES/14-05-Tome 1. 158 pp + Annexes.
Belin C. et Daniel A. (2013). Méthodes de bio-indication en eaux littorales. Indicateur phytoplancton et physicochimie – Livrable A2 : Synthèse des conclusions du GT phytoplancton – hydrologie. Validation intermédiaire
des grilles biomasse dans les MET de Manche Atlantique. Révision de la définition des masses d’eau turbides
pour la prise en compte de l’indicateur phytoplancton – Addendum au rapport final sur la définition des masses
d’eau turbides. Rapport Ifremer pour l’ONEMA de décembre 2013, 51 pp.
Belin C. et Daniel A. (2013). Méthodes de bio-indication en eaux littorales. Indicateur phytoplancton et physicochimie – Livrable A2 : Synthèse des conclusions du GT phytoplancton – hydrologie. Validation intermédiaire
des grilles biomasse dans les MET de Manche Atlantique. Révision de la définition des masses d’eau turbides
pour la prise en compte de l’indicateur phytoplancton. Rapport final. Rapport Ifremer pour l’ONEMA de février
2013, 30 pp.
Soudant D. et Belin C. (2010). Evaluation DCE janvier 2010 – Elément de qualité : phytoplancton. Rapport
Ifremer R.INT.DIR/DYNECO/VIGIES/10-03/DS, 199 pp.
Eléments de langage
Bloom ou efflorescence algale : Phénomène de forte prolifération phytoplanctonique dans le milieu
aquatique résultat de la conjonction de facteurs du milieu comme la température, l’ensoleillement, la
concentration en nutriments, etc.
Chlorophylle-a : Molécule présente dans les chloroplastes des végétaux autotrophes et qui est la base
des réactions photosynthétiques.
Eutrophisation : Enrichissement des milieux aquatiques en éléments nutritifs, essentiellement le
phosphore et l’azote qui constituent un véritable engrais pour les plantes aquatiques. L’eutrophisation se
manifeste par la prolifération excessive des végétaux (phytoplancton et/ou macroalgues) dont la
décomposition provoque une diminution notable de la teneur en oxygène (suboxie) dans la colonne d’eau.
Les conséquences de l’eutrophisation sont, entre autres, la mort ou la fuite des organismes benthiques
selon le degré de suboxie, une diversité animale et végétale amoindrie, des échouages de macroalgues
sur les côtes, des phénomènes d’eaux colorées (espèces phytoplanctoniques pigmentées),
développement de blooms d’algues produisant des toxines qui, d’une part, s’accumulent dans les
coquillages filtreurs les rendant impropres à la consommation humaine et, d’autre part. par leur forte
concentration dans l’eau, induisent un colmatage des branchies. Ces conséquences de l’eutrophisation
sont indésirables si elles dégradent sensiblement la santé de l’écosystème et/ou l’apport durable des biens
et services qu’il procure.
Percentile 90 (ou Centile 90 en français) : Un centile est chacune des 99 valeurs qui divisent les données
triées en 100 parts égales, de sorte que chaque partie représente 1/100 de l’échantillon de population. En
classant les données par ordre croissant, le centile 90 correspond à la valeur de rang des 90 premières
données de la série.
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