L'assimilation des éléments minéraux majeurs chez les macrophytes aquatiques enracinés en conditions naturelles et en conditions d'épuration
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
We have measured maximum amounts of macroelements uptaken by macrophytes under natural (in lake Annecy) and artificial (with Phallaris arundinacea) conditions. We also studied the influence of the trophic environment (global lake ; sediment) on the vegetation. In natural conditions, two methods are applied: the "transect method" to note (record) and to sample the vegetation for a whole lake ; the comparative study between different lakes or between sites of a same lake for characteristic periods. Field studies ere achieved by SCUBA diving. The trophic environment has a global but main incidence on the species composition and distribution of the vegetation. The purest lake (lake Annecy, which is oligo-mesotrophic) is the richest in macrophytes, mainly Characeae, colonizing half of the littoral zone (0-15 m). In this lake Macrophytes take up small amounts of elements, corresponding respectively to 2% phosphorus and 1% nitrogen of the water body. We notice interesting relations between the chemical composition of the plants and that of the corresponding superficial sediment: uptake of macroelements is different according to the plants ; from sediments supporting Characeae to those colonized with helophytes the calcium content is decreasing whereas the magnesium, sodium and potassium content is increasing. In favorable conditions, the productive Phalaris, which produces up to 7 kg. M² of above ground biomass (dry weight), is efficient to uptake nutrients from a rich medium, comparable to a domestic sewage about 50% of the 6 months nitrogen and phosphorus content may be eliminated by exporting the autumnal crop. Adaptation to the macrophyte-bed system of SEIDEL is possible: the domestic sewage (sludge) should be brought under a liquid form.
Abstract FR:
Nous avons étudié les quantités maxima d'éléments majeurs fixées par les macrophytes en conditions naturelles (lac d'Annecy) et semi-naturelles (croissance de Phalaris arundinacea). Nous avons également évalué l'incidence de l'environnement trophique sur la végétation (dans différents lacs ; relations plantessédiments dans le lac d'Annecy). En milieu naturel nous avons employé une double méthodologie : la "méthode des transects" pour observer et échantillonner la végétation de l'ensemble d'un lac ; l'étude comparative entre différents lacs ou entre les sites d'un même lac, à différentes périodes caractéristiques. L'environnement trophique a une influence globale importante sur la composition et la distribution végétales. Des lacs étudiés, celui d'Annecy, le plus propre (oligo-mésotrophe), a la végétation la plus importante (colonisation de 50% de la zone 0-50 m, essentiellement par les Characées. L'incidence des macrophytes dans la mobilisation des éléments du milieu est faible : 2% du phosphore et 1% de l'azote contenus dans la masse d'eau. Nous avons observé des relations intéressantes entre la composition chimique des plantes et celle du sédiment superficiel associé : le prélèvement des éléments du sédiment diffère selon la végétation ; des sédiments colonisés par les Characées à ceux colonisés par les hélophytes, la concentration en calcium diminue, celle de magnésium, sodium et potassium augmente. Dans un environnement de culture particulièrement favorable, un hélophyte performant, le Phalaris, par sa très forte biomasse végétale (Jusqu'à 7 kg de tiges sèches/m²), peut épurer efficacement un milieu nutritif riche comparable à une eau usée domestique : près de 50% de la charge en azote et phosphore apportée en 6 mois est facilement exportable par fauche à l'automne. L'application au système de lits à macrophytes peut-être envisagée si la charge polluante est apportée sous forme liquide.