LEHOUX Hugo 9, rue Duboys des Sauzais 35150 Corps-Nuds FRANCE
Annexes Pré-projets pour le monitoring des rivières de la région d’Esquinas Costa Rica
Tuteur entreprise Friedrich SCHIEMER Département Limnologie et hydro-botanique Université de Vienne, Autriche
Entreprise Centre de recherche Biologique Tropicale La Gamba, Parque nacional de las Piedras Blancas Costa-Rica
Tuteur IUT David LANDRY Maître de conférences Université/IUT, France
2
Sommaire Glossaire
1
Annexe 1 : Trombinoscope des employés de la Tropenstation
4
Annexe 2 : Lettre au ministre de la santé et traduction linéaire
5
Annexe 3 : Schéma des problématiques écologiques, économiques et sociales d’une déforestation massive 7 Annexe 4 : Coordonnées GPS des points de relevés limnologiques
7
Annexe 5 : Coordonnées GPS des points de relevés entomologiques
8
Annexe 6 : Description et caractéristiques des neuf cours d’eau du Bassin versant
9
Annexe 7 : Carte et profils morphologiques, et carte sédimentologique à la Tropenstation
12
Annexe 8 : Carte et profils morphologiques, et carte sédimentologique en zone cultivée
15
Annexe 9 : Tableau des précipitations et du niveau d’eau du 25/04/2010 au 09/06/2010
18
Annexe 10 : Résultats pour les solides en suspension
18
Annexe 11 : Exemples de fiches de reconnaissances en Français, Anglais et Espagnol
19
Annexe 12 : Test de Welch
22
Annexe 13 : Biogéographie des Odonates
23
Annexe 14 : Test de Spearman
24
Annexe 15 : Les matrices de Bray-Curtis et le graphe NMDS
25
Annexe 16 : Test ANOSIM
26
Annexe 17 : Test de Mantel
27
Annexe 18 : Contribution des espèces à la similarité/dissimilarité.
28
Annexe 19 : Photographies des Odonates
31
Annexe 20 : Papier scientifique pour la station (Résumé Anglais et Espagnol)
32
1
Glossaire ACE Abundance-based coverage estimator. C’est un estimateur de richesse en espèces base sur des données de type individuals-sample, c'est-à-dire que tous les individus sont comptés (contrairement à l’ICE, qui s’appuie sur des données de type présence/absence). ANOSIM (test) Analysis of similarity, Annexe Assemblage Expression qui recouvre les notions d’abondance et d’abondance relative d’espèces d’un milieu Bassin versant Unité géographique caractérisé par une ligne de séparation des eaux (ligne de crête) et par un talweg (ou thalweg), dont les eaux alimentent l’exutoire. Bio-indicateur « Un indicateur biologique (ou bio-indicateur) est un organisme ou un ensemble d’organismes qui *…+ permet, de façon pratique et sûre, de caractériser l’état d’un écosystème, et de mettre en évidence aussi précocement que possible leurs modifications, naturelles ou provoquées » (Blandin, 1986) Bio-surveillance « C’est l’utilisation des réponses à tous les niveaux d’organisation biologique (moléculaire, biochimique, cellulaire, physiologique, tissulaire, morphologique, écologique) d’un organisme ou d’un ensemble d’organismes pour prévoir et/ou révéler une altération de l’environnement » (Blandin, 1988) Chao Classic C’est un des premiers estimateurs de richesse en espèce. Il a été développé par Anne Chao et ses collègues en 1995. Cet algorithme extrêmement complexe, a été récemment renouvelé par l’algorithme Chao 2, non utilisable dans notre cas. Couverture lumineuse (Canopy cover) Pourcentage de la surface, de sol ou d’eau, couverte par la projection verticale d’une canopée d’arbre Dissimilarités (Distance) Annexe graphe NMDS. Diversité Alpha Richesse en espèces, au sein d’un écosystème local (habitat). Diversité Beta C’est une mesure de la biodiversité qui consiste à comparer la diversité des espèces entre écosystèmes (habitats). Cela suppose de comparer le nombre de taxons de chacun des écosystèmes. Diversité Gamma Richesse en espèces, d’une zone géographique définie (aire d’étude). Entomologie Etude des insectes, peut inclure les acariens par extension Estimateur de richesse en espèces A partir de randomisations de résultats de relevés biologiques, ces algorithmes permettent d’évaluer la richesse en espèces totales. Il en existe plusieurs qui correspondent à des méthodes de relevés bien définies. Forêt primaire Ce terme est sensé caractériser une forêt n’ayant jamais subi d’acte d’extraction de bois, ou d’installation anthropique. Il est parfois confondu avec la notion de « forêt mâture », qui peut avoir subi des extractions de bois, tout en ayant atteint son stade de maturité. Ces notions sont décrites dans les travaux de Werner HUBER et Anton WEISSENHOFER. Habitat L'habitat est un concept utilisé dans le domaine de l'écologie pour décrire l'endroit — ou plus précisément les caractéristiques du « milieu » — dans lequel une population d'individus d'une espèce donnée peuvent normalement vivre et s'épanouir Kendall (test) Test de corrélation entre deux vecteurs numériques appariés. Limnologie Etude des masses d’eau douce (Rivières, mares, lacs, rivières, étangs…) Macro-invertébrés benthiques Organismes invertébrés, passant une partie de leur vie au fond de l’eau Macrophyte C’est un terme générique pour désigner toutes les plantes aquatiques visibles à l'oeil nu.
2 Mantel (test) Test de corrélation entre deux matrices (similarités/dissimilarités), Annexe Mao Tau Fonction du programme EstimateS, qui cherche à prévoir la richesse en espèces d’un milieu. Monitoring Surveillance d’un écosystème aquatique, utilisant la réponse des organismes vivants pour déterminer si cet environnement est favorable à la survie de ces organismes. NMDS Non-metric dimensional scaling. Graphe d’ordination, qui met dans l’espace les dissimilarités calculées de plusieurs habitats. Odonates Ordre d’insectes qui se divise en Anisoptères et Zygoptères (Demoiselles et libellules) Ordination Un graphe d’ordination met dans l’espace des distances calculées (Bray-Curtis ou Euclide). Ordre (de Strahler) Méthode de classification des cours d’eau. Le plus petit ruisseau à écoulement permanent (exclu les intermittents) sans tributaire apparaissant sur une carte topographique (1 : 20 000) est considéré comme le premier ordre. Ensuite, lorsque deux ruisseaux de 1er ordre se rencontrent, le segment qui en résulte est désigné de deuxième ordre; lorsque deux ruisseaux de deuxième ordre se rencontrent, le segment qui en résulte est désigné de troisième ordre; et ainsi de suite. Toutefois, à la rencontre d’un ruisseau de deuxième ordre avec un ruisseau de premier ordre, le segment qui en résulte conserve l’ordre le plus élevé, dans ce cas le deuxième ordre.
Pluie utile Fraction des précipitations qui contribue à la recharge des réserves en eau du sol Pluie efficace Les précipitations efficaces sont égales à la différence entre les précipitations et l'évapotranspiration réelle PNB Produit national brut. Pool Littéralement « piscine », autrement appelé « fosse ». Zone profonde d’un cours d’eau, avec une vitesse ralentie et un substrat fin. Riffle Zone peu profonde d’un cours d’eau, avec une vitesse relativement élevées, et un substrat grossier SIMPER (test) Similarity percentages, Annexe Stress Valeur qui caractérise l’efficacité d’ordination d’un graphe NMDS ; l’idéal serait une valeur nulle Taxon est une entité conceptuelle qui est censée regrouper tous les organismes vivants possédant en commun certains caractères taxinomiques ou diagnostiques bien définis. Welch (test) Test de comparaison entre deux populations (moyenne écart-types), Annexe
3
4
Annexe 1 Trombinoscope des employĂŠs de la station
5
Annexe 2 Lettre au ministre de la SantĂŠ
6
Traduction linéaire
La Gamba, Golfito, Puntarenas, 15 Avril 2010 Monsieur le Ministre de la Santé Golfito, Puntarenas
Nous appelons à votre plus grande attention concernant le cas suivant qui affecte notre communauté. Ces derniers mois, quatre personnes de notre communauté soufrent d’une maladie qui affecte leur vue, et selon les informations de l’ophtalmologue de Ciudad Neilly, Marco Rivera, il existerait plus d’une quarantaine de cas dans la région. Nous connaissons personnellement le cas de Daniel Zuñiga Chinchilla, passeport 6-360-228, qui vit et travaille au sein de la communauté de La Gamba. Depuis décembre dernier il soufre de troubles de la vue, a été accepté dans plusieurs centres de santé de la CCSS de la région qui n’ont pas améliorées sa situation. Il a décidé de payer une consultation privée qui lui a diagnostiqué une maladie due à une bactérie qui affecte la vue. Il suit actuellement un traitement au sein d’un établissement privé et a récupéré une partie de sa vision. Cependant, il reste trois cas supplémentaires a La Gamba, qui présentent les mêmes symptômes ; Alexander Sanchez Fernandez, passeport 6-393-365, Alex Quiroz Ramirez, cedula 6-307-089 et Jorge Enrique Vallejos Montiel, passeport 6-399-293, ce dernier étant le plus affecté, ayant perdu quasiment cinquante pourcents de sa vision normale. Nous supposons que la cause ou provenance de la dite bactérie pourrait être la rivière Bonito. Nous ne connaissons pas le niveau de contamination de la rivière, mais nous supposons qu’elle pourrait être la source de la bactérie. Durant la saison sèche, beaucoup de personnes de notre communauté profitent de cette rivière en s’y baignant, et ce pourrait être le lieu dans lequel la bactérie les aurait contaminés. Nous demandons aux autorités compétentes d’accorder une attention toute particulière à ces cas. Notre principale inquiétude est l’incertitude de la cause ou source de cette maladie, et l’éventualité que d’autres personnes soient affectées, incluant les enfants qui se baignent constamment dans la rivière, et les touristes et étudiants étrangers qui visitent la région et pourraient être en contact avec la rivière. Nous vous remercions pour l’attention que vous accorderez à cette lettre et pour la gestion que vous mettrez en place pour aider à prévenir de nouvelles contaminations de personnes de notre communauté.
Cordialement
Maria Luisa Sanchez Porras, passeport 9-075-915 Station tropicale la Gamba S.A, passeport juridique 3-101-444443
7
Annexe 3 Schéma des problématiques écologiques, économiques et sociales d’une déforestation massive
Annexe 4 Coordonnées GPS des points de relevés limnologiques
Rivière Quebrada Mari Quebrada Negra Quebrada Chorro Quebrada Gamba Quebrada Bolsa Quebrada Sardinal Rio Oro Rio Bonito Rio Esquinas
Coordonnées GPS N 08°42,054’ ; W 083° 12,085 N 08°42,425’ ; W 083° 10,552 N 08°42,072’ ; W 083° 11.530 N 08°42,452’ ; W 083° 11,137 N 08°43,407’ ; W 083° 12,773 N 08°43,004’ ; W 083° 10,033 N 08°43,868’ ; W 083° 17,723 N 08°43,868’ ; W 083° 17,723
8
Annexe 5 Coordonnées GPS des points de relevés entomologiques Points de relevés F1 F2 F3 F4 FM1 FM2 CA1 CA2 CA3 CA4
Coordonnées GPS N 08°42,022’ ; W 083° 11.885 N 08°42,040’ ; W 083° 11.950 N 08°42,054’ ; W 083° 12.085 N 08°41,920 ; W 083° 11.065 N 08°42,027’ ; W 083° 11025 N 08°42,027’ ; W 083° 11025 N 08°42,072’ ; W 083° 11.530 N 08°42,528’ ; W 083° 12.230 N 08°42,650’ ; W 083° 12.470 N 08°43,868’ ; W 083° 17,723
9
Annexe 6 Description et caractéristiques des neuf cours d’eau du Bassin versant Quebrada Mari C’est un cours d’eau d’ordre 1, qui fait partie des trois prises d’eau du Rio Esquinas. Il trouve sa source dans les montagnes de Fila Cruces (1100 mètres au dessus du niveau de l’océan), et court sur une longueur de 3,6km. Date du relevé Heure Altitude (m) Température pH O₂ (%/mg.L¯¹) Profondeur moyenne Largeur moyenne
03/05/2010 09h00 450 22.1 8.07 98/7.9 0.2 2.2
03/05/2010 09h45 500 22.3 8.06 103/8.1 0.2 2.5
Quebrada Negra Ce cours d’eau prend sa source dans la forêt primaire, à seulement 180 mètres d’altitude. Il court sur 2km. Date du relevé Lieu Heure Altitude (m) Température pH O₂ (%/mg.L¯¹) Profondeur moyenne Largeur moyenne
05/05/2010 Station 08h00 80 24.7 7.73 92.5/7.6 0.2 3.0
05/05/2010 Lodge hotel 08h40 100 24.8 7.83 98/8.05 0.2 2.8
05/05/2010 Cascade 09h30 160 25.2
3.2
Quebrada Chorro C’est un cours d’eau de 5.3km qui débouche dans le Rio Bonito. Sa source se trouve à 220mètres d’altitude. Date du relevé Lieu Heure Altitude (m) Température pH O₂ (%/mg.L¯¹) Profondeur moyenne Largeur moyenne
05/05/2010 Cascade 13h00 80 26.3 7.97 102/8.16 0.1 3.8
08/05/2010 Cascade 08h40 80 0.15 5.3
10
Quebrada Gamba Cette rivière est longue de 7,7km et débouche dans le Rio Bonito. Elle prend sa source à 260m d’altitude. Date du relevé Lieu Heure Altitude (m) Température pH O₂ (%/mg.L¯¹) Profondeur moyenne Largeur moyenne
06/05/2010 Cascade 09h00 60 26.4 7.85 98/8.05 0.32 6.8
06/05/2010 Cascade 14h00 60 0.49 6.9
Quebrada Bolsa Elle prend sa source à 320mètres au-dessus du niveau de la mer, et coule sur 6.5km, avant de se jeter de la Quebrada negra. Date du relevé Lieu Heure Altitude (m) Température pH Profondeur moyenne Largeur moyenne
07/05/2010 Pont 09h00 20 25.2 7.92 0.13 9.6
07/05/2010 Pont 12h00 20 0.16 11.0
Quebrada sardinal C’est un cours d’eau de second ordre, affluent du Rio bonito, et court sur une longueur de 7,3km. Date du relevé Lieu Heure Altitude (m) Température pH Profondeur moyenne Largeur moyenne
09/05/2010 Pont 11h00 30 27.6 7.63 0.16 6.0
09/05/2010 Pont 12h00 30 0.32 5.8
11
Rio Oro C’est un cours d’eau de troisième ordre, qui court sur 6.2km avant de se jeter dans le Rio Bonito. Date du relevé Lieu Heure Altitude (m) Température pH Profondeur moyenne Largeur moyenne
09/05/2010 Pont 08h45 20 26.8 7.75 0.08 14.5
09/05/2010 Pont 10h00 20 0.33 19.0
Rio bonito C’est une des deux rivières les plus larges dans le parc national de « Las Piedras blancas ». Date du relevé Lieu Heure Altitude (m) Température pH Profondeur moyenne Largeur moyenne
14/05/2010 Pont valle bonito 10h00 30 26.2 8.3 0.34 3.8
14/05/2010 Pont valle gamba 11h00 30 26.3 0.12 7.2
Rio Esquinas Cours d’eau de cinquième ordre, long de 42km. Date du relevé Lieu Heure Altitude (m) Température pH Profondeur moyenne Largeur moyenne
18/05/2010 Embouchure 13h00 0 29.4 7.78 1.5 30
Annexe 7 Carte et profils morphologiques, et carte sédimentologique à la Tropenstation
-150
1
2
-150
200
100
100
0
0
3
4
-100
200
200
100
100
0
0 -40 20 80 140 200 260 320 380 440 500
-60 0 60 120180240300360420480 -100
5
6
-100
200
200
100
100
7
8
200
9
10
560
500
440
380
320
260
-100
Attention, l’axe des abscisses n’est pas à la même échelle pour des raisons pratiques. Les numéros indiquent le numéro de station (tube ou ligne d’eau)
560
500
440
380
320
260
200
140
80
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500
440
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80
0
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0
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100
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200
-100
140
-40
-40 20 80 140200260320380440500 -100
80
0
0
20
-100
-40 20 80 140 200 260 320 380 440 500 560
200
-40 20 80 140 200 260 320 380 440 500 560
20
-40
-100
-50
-160
-50
-220
50 -280
50 -340
150
-400
150
-460
250
-520
250
-40 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400
12
13
14
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Annexe 8 Carte et profils morphologiques, et carte sĂŠdimentologique en zone cultivĂŠe
200
200
100
100
380
320
260
200
140
80
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0
11
12
-380 -340 -300 -260 -220 -180 -140 -100 -60 -20
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0
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200
200
100
100
0
0 -40 20 80 140200260320380440500
-40 20 80 140 200 260 320 380 440 500
-100
13
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-100
200
100
100
0 -100
-40 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440
-40 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400
0
15
16
-100
200
100
100
0
0 -40 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440
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40 80 120 160 200 240 280
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0
0 -40 -100
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19
20
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0
40
80 120 160 200 240 280
16
17
18
Annexe 9 Tableau des précipitations et du niveau d’eau du 25/04/2010 au 09/06/2010
Date Précipitation [mm] Niveau d'eau [cm] Date Précipitation [mm] Niveau d'eau [cm] Date Précipitation [mm] Niveau d’eau [cm] Date Précipitation [mm] Niveau d’eau [cm]
25avr 36.5
26avr 12
27avr 41
28avr 36
29avr 26
30avr 20
01mai 0
02mai 95
03mai 61
04mai 7.5
05mai 6
06mai 15
07mai 7.5
08mai 0
3.4
2.8
3.6
4.5
4.45
4.65
3.65
4.75
2.85
2.6
2.7
2.6
4.95
09mai 0
10mai 12
11mai 41
12mai 74
13mai 0
14mai 46
15mai 0
5.9 5 16mai 8
17mai 1
18mai 14
19mai 65
20mai 23
21mai 3
22mai 0
3.85
4.25
6.7
7.2
5.05
5.85
4.95
5
4.55
5.25
6.1
4.45
4.5
4.5
23mai 73
24mai 11
25mai 33
26mai 15
27mai 9
28mai 8
29mai 3
30mai 0
31mai 43
01juin 144
02juin 22
03juin 99
04juin 0
05juin 0
10.1 5 06-juin
7.1
7.55
6.75
5.05
4.75
6.3
3.95
5.1
21
12
17
12
8.55
07-juin
08-juin
09-juin
0
72
24
48.5
5.75
11.25
9.55
9.4
Annexe 10 Résultats des solides en suspension
Cette expérience n’a pas fonctionné mais reste importante pour le monitoring du bassin versant. Le protocole a été laissé à la station, sur le CD qui contient la collection électronique et les fiches de reconnaissance
19
Annexe 11 Exemples de fiches de reconnaissance
Hetaerina occisa Taille : mâle 44mm, femelle 37mm Ailes avant 25mm
Les Mâles ont une couleur rouge métallique avec des bandes jaunes sur le thorax. Ils peuvent être confondus avec hetaerina fuscoguttata, mais le rouge de leurs ailes n’atteint pas le nodus, et le point sombre sur leurs ailes reste discret.
Les femelles ont une couleur verte métallique, avec des zones plus pâles sur le thorax. Elles ont en général un petit pterostigma, qui est absent chez certaines femelles du genre. Cette espèce peut être abondante, perchée sur la végétation des rives. Les males forment de petits escadrons et attaquent les intrus qui entrent dans leur territoire, ou les espèces installées sur d’autres territoires. On les retrouve du Mexique jusqu’au Venezuela.
ont found été trouvés à proximité desforests, cours d’eau forêts,margin en marge ItIlswas beside streams in alongdans thelesforest anddeincelles-ci open areas et dans les zones ouvertes.
20
Dythemis sterilis Size : male 38mm Forewing 30mm
This is a medium-sized Libellulidae species with a long, slender, cylindrical abdomen. The body is brown with yellow stripes on the abdomen. The eyes are light brown above and greenish below. The wings have a delicate light brown colouration on the base, and a brown tint on the tip.
Both sexes are similarly coloured, but the abdomen of the females is stouter and slightly shorter. This species often displays the “obelisk position�, holding the abdomen upright against the sun. This minimizes the surfaces exposed to the sun and is a strategy to regulate body temperature. From Mexico to South America.
It was found beside streams in forests, This common species was found along the forest in margin cultivated andareas. at along margin, the forest andareas in open ponds between the station and the lodge.
21
Acanthagrion inexpectum Tamaño : macho 32mm, hembra 30mm Alas delanteras 18mm
Los machos son azules con un abdomen negro, y parecen mucho al género Argia. Tienen una línea dorsal oscura, o una banda en el tercero segmento, que no alcanza el segundo.
Las hembras tienen un abdomen negro, excepto los dos últimos segmentos, quienes son pálidos. El tórax es pálido, con bandas café a negras.
Al contrario de los machos, que suelen ser identificados al nivel de la especie gracias a sus colores, las hembras parecen a todas las Coenagrionidae y su identificación es más fácil, cuando se aparean.
Se pueden encontrar cerca de los ríos en áreas abiertas. It was found beside streams in forests, along the forest margin and in open area
22
Annexe 12 Test de Welch Test de Welch
Deux échantillons X et Y de tailles respectives nX et nY prélevés dans deux populations normales indépendantes de moyennes μXet μY et d’écarts types σX et σY. On calcule la statistique
Si n ≥ 30, on accepte H0 : μX = μY lorsque t Є *-u1-α/2 ; u1-α/2 ], où u1-α/2 est lue dans la table de la loi normale
Si n < 30, on calcule
On accepte H0 : μX = μY lorsque : t Є *-tn (α) ; tn (α) ] où tn (α) est lue dans la table de Student à n degrès de liberté. Le programme R, dispose d’une fonction, qui est la même que celle utilisée pour la loi de student : t.test(). Le programme demande simplement si les échantillons sont appariés ou indépendants. Le test de Welch nécessite des échantillons distribués normalement et indépendants. Le programme affiche une erreur, si les échantillons ne suivent pas une loi normale. Pour vérifier si l’échantillon est distribué normalement, il faut entrer la commande shapiro.test(). Dans notre cas, tous les échantillons ont été testés, et ont donné une p value>0.05, ce qui confirme leur distribution normale.
23
Annexe 13 Biogéographie des Odonates selon Carlos Esquivel AM – Antilles mineures/Lesser Antilles AR – Argentine BA – Bahamas BE – Belice BO – Bolivie BR – Brésil CA – Canada CH – Chili CO – Colombie CR – Costa-Rica CU – Cuba EC – Equateur ES – Le Salvador EU – Etats-Unis GA – Iles Galapagos
GF – Guyane Française GU – Guatemala GY – Guyane HO – Honduras IC – Iles Caïman JA – Jamaïque LE – Hispaniola ME – Mexique NI – Nicaragua PA – Panama PY – Paraguay PE – Pérou PR – Porto-Rico et îles vierges SU – Surine TR – Trinidad et Tobago
UR – Uruguay VE – Venezuela
Hetaerina fuscoguttata (Selys 1878)
CR, PA-CO, EC
Hetaerina occisa (Hagen 1853)
CR, PA-BR, EC
Acanthagrion inexpectum (Selys 1876)
ME, BE, HO, CR, PA-VE
Argia cupraurea (Calvert 1902)
HO, CR, PA-CO, VE
Argia sp (Rambur 1842)
ME, GU, BE, ES, HO, NI, CR, PA-CO?,SU ?
Enallagma novaehispaniae (Calvert 1907)
EU, ME, GU, BE, ES, HO, NI, CR, PA-CO, EC, PE, VE, TR, BR, AR
Ischnura capreola (Hagen 1861) Heteragrion erythrogastrum (Selys 1886)
ME, GU, BE, ES, HO, NI, CR, PA-BA, CU, JA, LE, PR, AM – CO, EC, PE, VE, TR, GY, SU, GF, BR, PY, AR HO, NI, CR, PA
Philogenia zeteki (?)
CR, PA
Neoneura esthera (Williamson 1917)
CR, PA – CO, VE, TR
Mecitogaster modesta (?)
HO, NI, CR, PA
Cannaphila insularis (Kirby 1889)
EU, ME, GU, BE, ES, HO, HO, NI, CR, PA – CU, JA, LE
Cannaphila vibex (Hagen 1861)
ME, GU, BE, ES, HO, NI, CR, PA - CO, EC, PE, BO, VE, BR, AR
Dythemis multiponctata (Kirby 1894)
ME, GU, BE, ES, HO, NI, CR, PA - AM – EC, PE, VE, TR, GY, GF, BR, PY, AR
Dythemis sterilis (Hagen 1861)
ME, GU, BE, ES, HO, NI, CR, PA- CU, AM – CO, EC, PE, VE, TR, AR, CH
Erythrodiplax umbrata (Burmeister 1839) Erythrodiplax fervida (Erichson 1848)
EU, ME, GU, BE, ES, HO, NI, CR, PA – BA, CA, IC, JA, LE, PR, AM – CO, EC, PE, BO, VE, TR, GY, SU, GF, BR, PY, UR, AR ME, GU, BE, ES, HO, NI, CR, PA – CU, IC, JA, LE, PR
Erythrodiplax fusca (Rambur 1842)
EU, ME, GU, BE, ES, HO, PR, CA
Erythrodiplax kimminsi (Borror 1942)
CR, PA – CO, EC, PE, VE, BR
Erythemis plebeja (?) Macrothemis imitans (Karsch 1890)
EU, ME, GU, BE, ES, HO, NI, CR, PA – CU, IC, JA, LE, PR – CO, EC, PE, BO, VE, TR, GY, SU, GF, BR, PY, AR EU, ME, GU, BE, HO, CR, PA – BO, VE, TR, GY, BR, PY, UR, AR
Micrathyria pseudeximia(?)
GU, HO, NI, CR, PA – CO, EC, PE, BO, VE, TR, SU, GF, BR, PY
Orthemis ferruginea (Fabricius 1775) Perithemis mooma (Kirby 1889)
EU, ME, GU, BE, ES, HO, NI, CR, PA – BA, CU, IC, JA, LE, PR, AM – CO, EC, PE, BO, VE, TR, GY, SU, GF, BR, PY, UR, AR, CH ME, GU, BE, ES, HO, NI, CR, PA
Rhodopygia hinei (Kirby 1889)
GU, BE, NI, CR, PA - EC
Uracis imbuta (Burmeister 1839)
ME, GU, BE, ES, HO, NI, CR, PA – CO, EC, PE, BO, VE, TR, GY, SU, GF, BR, AR
Tramea binotata (?)
EU, ME, GU, BE, HO, NI, CR, PA – JA, LE, PR – CO, EC, PE, VE, TR, SU, BR, PY, AR
Annexe 14 Test de Spearman
24
Test de Spearman Conditions d’application Ce test nécessite deux vecteurs numériques appariés de même taille nx=ny. Objectif L’objectif du test de Spearman est de montrer une corrélation entre deux variables. H0 : Il n’y a pas de corrélation entre la profondeur du cours d’eau et le nombre d’espèces présentes H1 : Il y a une corrélation entre la profondeur du cours d’eau et le nombre d’espèces présentes
Principe On attribue un rang à chacune des valeurs des deux vecteurs. Nombre d’espèces Profondeur (cm) Rang xi Rang yi di di2 3 8.2 1.5 1.5 0 0 3 16.7 1.5 5 -3.5 12,25 4 18.6 3 7 -4 16 5 18.5 4 6 -2 4 8 80 5 10 -5 25 9 8.2 6.5 1.5 5 25 9 14.4 6.5 3 3.5 12,25 10 40 8 9 -1 1 11 25.3 9 8 1 1 12 16.2 10 4 6 36
Le rho de spearman ou Rs
Comme n
10, on calcule,
et on accepte H0 , si t Є +-tn-2(α) ; tn-2(α) [
Les valeurs sont lues dans la table de Spearman. Si on accepte H0, il n’y a pas de corrélation entre les deux variables. Dans l’exemple, il n’y a pas de corrélation entre la profondeur et le nombre d’espèces (pvalue>0,05).
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Annexe 15 Matrices de Bray-Curtis et graphe NMDS Matrice de similarités de Bray-Curtis Similarités F1 F2 F3 F4 CA1 CA2 CA3 CA4 FM1 FM2
F1
F2
1 0,480 0,482 0,117 0,155 0,245 0,315 0,000 0,060 0,033
F3 1 0,74 0,15 0,16 0,21 0,34 0 0 0
F4
1 0,13 0,23 0,34 0,43 0 0,03 0,06
CA1
1 0,02 0,03 0,05 0 0 0
CA2
1 0,63 0,46 0,13 0,03 0,19
1 0,71 0,15 0,06 0,19
CA3
1 0,08 0,02 0,16
CA4
1 0,32 0,09
FM1
FM2
1 0,44
1
Matrice de distance (1-similarités) de Bray-Curtis. Distance F1 F2 F3 F4 CA1 CA2 CA3 CA4 FM1 FM2
F1
F2 0 0,52 0,52 0,88 0,85 0,76 0,69 1 0,94 0,97
F3 0 0,26 0,85 0,84 0,79 0,66 1 1 1
F4
0 0,87 0,77 0,66 0,57 1 0,98 0,94
CA1
0 0,98 0,97 0,95 1 1 1
0 0,38 0,54 0,87 0,97 0,81
CA2
0 0,29 0,85 0,94 0,81
CA3
0 0,92 0,98 0,84
CA4
0 0,68 0,91
FM1
0 0,56
FM2
0
Ce sont ces valeurs qui sont utilisées pour le graphe NMDS. Ce graphe d’ordination, cherche à mettre dans l’espace les différences qui existent entre les différents milieux. Dans notre cas, le programme a trouvé une solution pertinente, dans un graphe en deux dimensions. Il arrive que l’ajout d’une troisième dimension soit nécessaire. Le stress doit être le plus faible possible. Il correspond à la racine carrée de la somme des différences entre les distances théoriques et celles qu’il a réussi à mettre dans l’espace au carré. La valeur de 0,08 est très bonne.
Le dendogramme d’agnes est une autre méthode d’ordination, qui permet de regrouper les différents milieux, par leur composition. On peut retrouver les résultats du graphe NMDS, par la proximité des milieux F1 F2 et F3, qui forment un cluster, la proximité entre CA1 CA2 et CA3, qui en forme un autre, de même pour FM1 et FM2. On retrouve également les deux exceptions que sont F4 et CA4.
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Annexe 16 test ANOSIM Test ANOSIM Conditions d’application Nécessite une matrice de dissimilarités (par exemple Bray-Curtis ou Euclide). Ce test est souvent attaché à un graphe de type NMDS. Objectif On cherche à montrer une différence significative dans la composition des différents habitats. Principe A partir de la matrice des dissimilarités présentées précédemment, on groupe les zones de relevés F1 à F4, dans une entité F ; on effectue la même chose avec CA et FM. Ce test va comparer la moyenne des rangs entre les groupes (r_B), et la moyenne des rangs au sein de chaque groupe (r_W). On effectue 99 permutations pour évaluer R.
R = (r_B - r_W)/(N (N-1) / 4) On a une différence significative, si le niveau de signifiance est inférieur à 0,05. On peut demander au logiciel (en l’occurrence PRIMER V5 ou R), de n’effectuer le test qu’entre deux habitat (Seulement F et CA).
Un Rglobal égal à 1 signifierait une relation linéaire entre les deux paramètres testés.
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Annexe 17 Test de Mantel Test de Mantel Conditions d’application
Le test de Mantel doit être utilisé uniquement dans les circonstances où les données ne peuvent pas être testées autrement qu’avec des matrices de distance (dissimilarités). Objectif On cherche à montrer une corrélation linéaire entre deux matrices. Pour ce faire, on établit deux hypothèses. H0 : Il n’y a pas d’association linéaire entre la matrice de similarités de Bray-Curtis et la matrice de différence de cc% H1 : Il y a une association linéaire entre la matrice de similarités de Bray-Curtis et la matrice de différence de cc%
Principe Le test se fait en plusieurs étapes. Il s’agit d’un test par permutations. Il se fait obligatoirement par ordinateur. Dans l’exemple, on prend les matrices simplifiées (CA1 et CA2, et F1 à F3) des similarités de Bray-Curtis et des distances de cc%. On n’utilise que la partie supérieure des matrices, sans la diagonale. Puis on les déplie, pour les apparier.
Bray-Curtis CA2 F1 CA1 0,63 0,155 CA2 0,245 F1 F2
F2 0,16 0,21 0,480
F3 0,23 0,34 0,482 0,74
0,630
10
0,155 0,160
70 70
0,230
50
0,245
70
0,210
60
0,340 0,480
50 0
0,482
20
0,740
20
Distance cc% CA1 CA2 F1 F2
CA2 10
F1 70 70
F2 70 60 0
F3 50 50 20 20
On calcule le r de Mantel (rm) entre x et y
Suite à cela, 9999 permutations sont effectuées au sein d’une matrice (12345 pui permute 13245), on calcule la probabilité que la valeur obtenue soit supérieure ou égale, à la valeur de rm obtenue au départ. Si cette probabilité est inférieure à 0,05, il existe une corrélation entre les deux matrices (La couverture lumineuse a une influence significative, sur la composition en espèces des zones de relevés).
28
Annexe 18 SIMPER Calcul des similarités au sein d’un habitat Nécessite une matrice de similarités calculée pour chaque espèce, des sites d’un habitat. Le test doit montrer qu’elles sont les espèces qui contribuent à la similarité d’un habitat (F, CA ou FM).
Les formules de calcul de similarités sont relativement complexes. Elles prennent en compte le nombre d’espèces, d’individus et l’abondance relative des espèces. Une espèce rencontrée dans un seul des sites de l’habitat ne contribue pas à la similarité de l’habitat.
29
30 Calcul de dissimilarités entre les habitats
Le calcul de dissimilarités se fait par paires de milieux. Le logiciel PRIMER est capable à partir d’algorithmes complexes, de présenter les espèces qui sont les plus représentatives de chacun des milieux. Les espèces affichées en tête de liste sont les plus représentatives d’un milieu, mais ne sont pas forcément uniquement rattaché à ce milieu (voir l’exemple d’Hetaerina occisa).
31 Annexe 19 Photographies d’Odonates
De gauche à droite et de haut en bas : Dythemis multiponctata, Dythemis sterilis, Hetaerina occisa, Argia cupraurea, Ennalagma novahispaniae, Argia sp., Erythrodiplax kimminsii, Neoneura esthera, Erythrodiplax fervida, Erythrodiplax umbrata, Perithemis mooma, Orthemis ferruginea, Uracis imbuta, Heteragrion erythrogastrum, Philogenia zeteki, Rhodophygia sp.
L’ensemble des Odonates est répertorié dans la collection électronique
32 Annexe 20 Papier scientifique pour la station
Pre-projects for the monitoring of the streams and rivers of the Esquinas’ drainage basin, Costa Rica Pre-proyectos para el monitoreo de los ríos y arroyos de la Cuenca Esquinas, Costa Rica Hugo L
E H O U X,
W erner H
UBER
& Fr i t z S C H I E M E R
Abstract: In today’s world, questions about water quality are a constant issue. Agriculture, industry and urban pollution are majorly responsible for the disturbance of streams and rivers, our freshwater basins. This model study in La Gamba, Costa Rica, shall show the impact of human activities on the biological integrity in the Esquinas drainage basin. While the first part of the study talk s about the geographical structure of the river network as well as the general chemical and physical features of the water, the second, main part of the study assesses the different population structures of dragonflies and damselflies (odonata) in different habitats within the drainage basin. Odonata are supposed to be a good bio indicator, however this assumption will be discussed at the end of the study. Fieldwork took place between April and June 2010, therefore in the beginning of the rainy season. In order to examine the physical structure of the river network, I measured current velocity, depth and width at different spots of nine rivers within the drainage basin. Of the same nine ri vers, I took samples to learn about the water features, checking temperature, DO, suspended solids, pH, conductivity, NO3 and PO4. In addition to these measurements, I conducted a more detailed study of the morphology of one of the nine rivers, the Quebrada Negra, analyzing the daily change of water levels and level changes caused by rainfall as well as the sediment structure and the current velocity throughout a transect of 100 meters. The study of the dragonflies and damselflies’ distribution took place in the primary forest (4 sites), at forest margin (2 sites) and in cultivated areas (4 sites). 427 individuals of 26 species were identified during the twenty sampling periods. The species’ assemblages were compared, and different sampled parameters were tested, in order to explain the differences in the distribution. In the end, the study leads to a discussion about the suitability of various protocols for the monitoring. Key words: neotropical lowland stream, hydrology, Odonata, species composition, biodiversity, land use
Resumen: Hoy en día, las problemáticas de la calidad del agua son omnipresentes a través el mundo. La agricultura, las industrias y la polución urbana, son responsables de la mayor parte de las perturbaciones de los ríos y arroyos, nuestras fuentes de agua potable. Este estudio, va a mostrar el impacto de las actividades del Ser humano en la integridad biológica en la Cuenca Esquinas. Mientras la primera parte trata de la estructura geográfica de la red fluvial, lo mismo que de los componentes físico y químico de sus aguas, la segunda parte se fija en la estructura de poblaciones de libélulas (Odonata), entre varios hábitats dentro de la cuenca. El estudio ocurrió entre Abril y Junio de 2010, al principio de la temporada lluviosa. Para analizar la estructura física, fueron medidas la velocidad del corriente, la profundidad y la anchura de nueve diferentes ríos. Se tomaron muestras de agua de esos ríos, evaluando la temperatura, Oxigeno disuelto, Sólidos suspendidos, pH, conductividad electrica, NO3, PO4. Además de estas variables, se implemento un estudio más preciso de la morfología de uno de los nueve ríos, la Quebrada Negra, analizando el cambio diario de los niveles del agua, su evolución durante de un periodo de precipitaciones, la acumulación de los sedimentos y la velocidad de la corriente a lo largo de un transepto de 100 metros. El estudio de la distribución de las libélulas, tuvo lugar en el bosque primario (4 sitios), en márgenes del bosque (2 sitios) y en zonas cultivadas (4 sitios), para observar un gradiente de perturbación entre los hábitats. Se encontraron 427 individuos de 26 especies durante las veinte evaluaciones. Los assemblages de las especies de los hábitats fueron comparados y se hicieron varias pruebas estadísticas para mostrar las diferencias de distribución. El objetivo del estudio es establecer protocolos para el monitoreo, y comprobar si las libélulas son bio-indicadores de la calidad del agua. Palabras claves: aguas tropicales, hidrología, Odonata, composición especifica, biodiversidad, uso del suelo