Use of Pattern Trees to study diatom ecological preferenda, case study of French rivers
Utilisation des Pattern Trees pour l’étude des préférences écologiques des diatomées benthiques des cours d’eau français
Résumé
Trying to understand the ecology of diatoms requires relating the species present in a station to the environmental conditions of this station during the survey. Algologists were able to establish different classifications of diatom species according to their sensitivity to certain environmental factors, including chemicals parameters such as pH, salinity, trophic conditions, oxygenation or pollution. The most used of these classifications is that of van Dam. But this classification was derived from a database acquired in Northern Europe, or it is established that the regional environmental factors such as climate, geology and land use are likely to make vary species sensitivity to local factors (nutrients, pH, temperature, toxic substances). Our aim here is twofold: to establish specific sensitivities from the national network data. To test the interest of the Pattern Trees, an innovative biomathematics method applied to ecological traits in the partnership Onema Irstea-2011. We report the results of this work in this document: the ecological preferenda of 315 species commonly found in our rivers, represented by “trees”. We draw attention to the fact that it remains to clear some methodological points concerning Pattern Trees, before 1) using this method routinely, 2) interpreting certain similarity values reported in the trees.
Tenter de connaître l’écologie des diatomées nécessite de mettre en relation les espèces présentes dans un relevé avec les conditions environnementales de la station prospectée au cours de campagnes d’échantillonnage. Les algologues ont ainsi pu établir différentes classifications des espèces de diatomées en fonction de leur sensibilité à certains paramètres environnementaux, notamment chimiques tels que le pH, la salinité, les conditions trophiques, les conditions d’oxygénation ou encore la pollution. La plus utilisée de ces classifications reste celle de van Dam, elle aborde par ailleurs l’ensemble de ces paramètres environnementaux. Mais cette classification est incomplète et a été établie à partir d’une base de données acquise en Europe du Nord, or il est établi que les facteurs environnementaux régionaux tels que le climat, la géologie ou l’utilisation des sols sont susceptibles de faire varier la sensibilité des espèces aux facteurs locaux (nutriments, pH, température, substances toxiques). Notre but ici est donc double : établir des données de sensibilités spécifiques à partir de relevés issus du réseau hydrographique national. Tester l’intérêt des Pattern Trees, technique biomathématique innovante appliquée aux traits écologiques dans le cadre du partenariat Onema-Irstea 2011. Ce sont les résultats de ce travail que nous reportons dans le présent document : en annexe figurent les arbres écologiques de 315 espèces communément rencontrées dans nos cours d’eau. Nous attirons l’attention sur le fait qu’il demeure quelques mises aux points méthodologiques concernant les Pattern Trees, avant de pouvoir 1) utiliser cette méthode en routine, 2) interpréter certaines valeurs de similarité reportées dans les arbres.