Utilisation d'un test de randomisation pour détecter l'effet de rejets polluants dans un cours d'eau : application à l'impact d'effluents de piscicultures sur la production de juvéniles de saumon atlantique

Use of a randomisation test for detecting the effect of polluting discharges in a stream : application to the impact of fish farm effluents on the production of Atlantic salmon juveniles

Laboratoire d'Écologie Aquatique, INRA, 65 rue de St Brieuc, 35042 Rennes Cedex, France.

Reçu : 9 Février 1999
Accepté : 4 Mai 1999

Résumé

La mise en évidence de l'impact de la pollution à l'échelle des populations animales et végétales d'un cours d'eau doit reposer sur une analyse comparative entre une situation de référence (i.e. "non polluée") et une situation soumise à la pollution. A l'occasion de l'étude d'un cas concret, l'impact sur la production de juvéniles de saumon atlantique (Salmo salar) des pollutions ponctuelles engendrées par les effluents de piscicultures intensives sur un petit fleuve côtier breton (le Scorff), on propose une approche méthodologique qui s'appuie sur des observations quantitatives distribuées le long du cours d'eau concernant la population étudiée et sur une définition claire de critères objectifs d'identification d'une station perturbée par la pollution. Une démarche pas à pas ad hoc est élaborée, au cours de laquelle on utilise à chaque pas une procédure de test de randomisation originale, adaptée au traitement de séries d'observations d'abondance ordonnées dans l'espace et soumise à une source de variation ponctuelle par rapport à laquelle on souhaite effectuer une comparaison. L'abondance des juvéniles de saumon de l'année a été suivie sur le Scorff par pêche électrique de 1993 à 1998 sur un réseau d'une quarantaine de stations échantillonnées chaque automne. Sur la base du jeu de données ainsi collecté, l'application de la méthodologie proposée permet de mettre en évidence que les deux piscicultures de truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) installées sur le cours principal, produisant chacune plusieurs centaines de tonnes par an, occasionnent des réductions significatives d'abondance en tacons 0+, sur des distances de plusieurs kilomètres à l'aval des points de rejets de leurs effluents d'élevage. Ces résultats sont discutés, aussi bien par rapport à l'approche méthodologique employée que du point de vue des perturbations écologiques engendrées par les installations de pisciculture intensive.

Abstract

The evidence of the impact of pollution on animal or plant populations in a river must be based on a comparative analysis between a status of reference (i.e. non-polluted) and a situation submitted to pollution. While presenting a case study, the impact of the effluents of intensive aquaculture facilities on the production of juvenile Atlantic salmon (Salmo salar) in a short coastal stream of Brittany (Scorff R.), a methodological approach is proposed which rests on quantitative observations spread out along the river course and a clear definition of objective criteria of identification of stations perturbed by the pollution. An ad hoc stepwise process is worked out, which uses at each step an original procedure of randomisation test, suited to the analysis of observation series of abundance ordered spatially and submitted to a point source of variation in relation to which a comparison is intended. The abundance of the young of the year salmon has been surveyed on the Scorff by electrofishing from 1993 to 1998 on forty stations sampled every autumn. Based on the data set thus collected, the implementation of the proposed methodology allows to demonstrate that the two rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) farms installed on the mainstream , each producing several hundred tons per year, occasion significant reductions in 0+ parr abundance, over distances of several kilometres downstream from the throwing point of the effluents of the rearing facilities. These results are discussed as well regarding the methodological approach employed as in connection with the ecological perturbations caused by the intensive fish farms.