La vie aquatique étudiée dans les eaux souterraines

Avec une longueur de deux centimètres, les altises ne sont pas particulièrement grandes, même dans les eaux de surface, mais elles sont minuscules dans les eaux souterraines. Elles y mesurent généralement entre un et dix millimètres. Une équipe dirigée par le professeur Florian Altermatt de l'Institut de recherche sur l'eau (Eawag) a étudié les espèces d'écrevisses et d'autres organismes présents dans les eaux souterraines suisses et a découvert quatre nouvelles espèces d'écrevisses.

Le fait que les eaux souterraines constituent également un habitat aquatique est connu depuis longtemps et documenté dans certaines régions d'Europe. Mais, selon Roman Alther, premier auteur de l'étude, "les connaissances sur la diversité des organismes souterrains sont encore fragmentaires, même dans un pays comme la Suisse, où la faune est relativement bien étudiée". Il s'agit maintenant de créer en Suisse des connaissances de base sur la diversité de la vie dans le sous-sol. "Il est important de protéger aussi cette biodiversité", dit le biologiste Alther, "car les écosystèmes souterrains nous fournissent des services importants, comme l'eau potable". Pour rappel, en Suisse, environ 80 pour cent de l'eau potable provient des eaux souterraines. 

Découverte de nouvelles espèces de puces

Dans son étude pilote, le groupe de Florian Altermatt a posé la première pierre d'un inventaire à l'échelle de la Suisse. Des échantillons d'eau souterraine prélevés sur 313 sites dans les cantons d'Argovie, de Bâle-Campagne, de Soleure et de Zurich ont révélé une faune aquatique variée et non documentée jusqu'à présent : entre autres, des organismes appartenant à différents groupes importants d'invertébrés, en particulier des écrevisses. Les chercheurs se sont particulièrement intéressés aux écrevisses des cavernes (Niphargus), un genre d'écrevisses à puces. Les échantillons d'eau souterraine contenaient des individus de huit espèces, dont deux (N. fontanus et N. kieferi) ont été trouvées pour la première fois en Suisse. En outre, les chercheurs ont découvert quatre lignées phylogénétiques inconnues jusqu'à présent de la science, qui pourraient être de nouvelles espèces. L'une d'entre elles vient d'être formellement décrite comme une nouvelle espèce, Niphargus arolaensis, l'écrevisse des eaux souterraines de l'Aar.

Collaboration avec des praticiens de l'approvisionnement en eau potable

La manière dont les chercheurs ont procédé pour collecter les données est une des particularités de l'étude de la faune des eaux souterraines : Ils ont misé sur le soutien des fontainiers pour le prélèvement des échantillons d'eau souterraine. Afin de faire connaître le projet de recherche auprès des fournisseurs d'eau potable, le projet a été présenté dans des lettres personnelles, lors d'un congrès spécialisé et lors d'entretiens directs. Le succès est au rendez-vous : sur les 130 maîtres fontainiers qui se sont intéressés de plus près au projet, 82 se sont finalement déclarés prêts à prélever des échantillons.

Pour ce faire, les fontainiers devaient suivre un protocole bien précis et utiliser du matériel d'échantillonnage fourni par les chercheurs. L'étape la plus importante : placer un sac filtrant sur les conduites d'évacuation par lesquelles l'eau souterraine s'écoule dans les chambres de captage. L'ensemble du matériel provenant de la nappe phréatique a été recueilli dans ce sac pendant une semaine. Les fontainiers ont ensuite retiré tous les êtres vivants des sacs et les ont envoyés à l'Eawag, emballés dans un récipient rempli d'éthanol. "L'intérêt et la serviabilité que nous avons rencontrés chez les fontainiers ont été fantastiques", raconte Roman Alther.

Le site Approche de la science citoyenne avec un groupe sélectionné de citoyens-chercheurs doit également faire partie de l'extension déjà prévue du projet. Au cours des prochaines années, des données seront collectées dans plusieurs centaines de puits répartis dans toute la Suisse. L'objectif est d'obtenir une vue d'ensemble de la biodiversité des eaux souterraines dans tout le pays. La méthode de l'ADN environnemental sera également utilisée à l'avenir. Il suffit par exemple de particules de peau ou de matières fécales d'êtres vivants pour documenter leur présence.

Contrôle de la qualité avec des bioindicateurs

L'un des objectifs du projet élargi est d'établir les bases permettant d'utiliser les altises et leur présence comme indicateur possible de la qualité des eaux souterraines. Jusqu'à présent, la qualité des eaux souterraines est analysée à l'aide de paramètres physico-chimiques et la présence de bactéries est déterminée. Dans les eaux de surface, en revanche, le suivi de la qualité des eaux à l'aide de bioindicateurs est très répandu. Ils sont considérés comme des capteurs de pollution à très bas niveau ou à long terme et peuvent intégrer plusieurs facteurs. "Il n'existe pas encore d'indicateurs pour les eaux souterraines", explique Roman Alther, "mais en principe, la présence d'altises et d'autres espèces est un bon signe".
Publication originale : Alther, R. ; Bongni, N. ; Borko, Š. ; Fišer, C. ; Altermatt, F. (2021) Citizen science approach reveals groundwater fauna in Switzerland and a new species of Niphargus (Amphipoda, Niphargidae), Subterranean Biology, 39, 1-31, doi:10.3897/subtbiol.39.66755, Référentiel institutionnel