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Fiche d’activité : Comment étudier une zone dans le lagon

Quels sont ces critères ? Quels sont les paramètres expérimentaux à enregistrer ? Quels outils employer ? Et comment ?

Le lagon peut ceinturer les îles tropicales et parcourir quelques milliers de km. Cependant, nous pouvons définir des critères d’études simples afin de caractériser certaines zones. Étude du corail en surface, définition et quantification des espèces présentes, plongées sur les pentes externes coralliennes, mise en place de quadrats, pointages GPS…






















Selon le type de projet mis en œuvre, le nombre de zones d’étude, leur étendue, la fréquence des observations seront variables. Nous aborderons ici les invariables afin que les cas spécifiques puissent s’appuyer sur ces éléments afin de cadrer nos travaux. Les éléments ci-après s’appuient sur les techniques spécifiques mises en œuvre pour l’établissement d’aires marines protégées (AMP) récemment mises en œuvre sur Moorea, ou sur les études réalisées directement ou indirectement par le Ministère de l’Environnement. Nous veillerons à définir les termes de stations, quadrats, transects définissant les zones d’étude.

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Position des mesures
AMP sur Moorea

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Carte de l’AMP
AMP sur Moorea

 1. Zones d’études

Généralement, les zones d’étude sont définies par types de milieux, appelés encore biotopes, qui sont différenciés par des paramètres physiques différents influençant directement la faune associée. Des zones à fort courant ne permettront pas l’établissement des mêmes espèces que dans des zones calmes, des étendues sablonneuses ou des zones océaniques. Ces différents milieux feront l’objet d’une fiche d’activité spécifique, permettant de différencier et décrire ces biotopes (qui sont au nombre d’une 20aine dans le cas de notre étude).

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Transect sur récif barrière

 1.1 Le transect, une ligne imaginaire.

Les îles sont plus ou moins circulaires, c’est un fait. Elles sont tout du moins bordées intégralement d’eau. Les zones coralliennes sont elles aussi intimement liées aux îles. Nous pouvons donc décrire des lignes imaginaires, partant de la côte dans une direction définie. Ces demi-droites possèdent donc une origine sur la côte que l’on pointera au GPS et un azimut, que l’on pointera au compas. Cette ligne traversera notre zone d’étude jusqu’à l’océan, en passant par le récif barrière. Cette ligne pourra être pointée de stations spécifiques (points d’études situés sur le transect) où les inventaires et caractérisations physico-chimiques seront effectués.

Pour plus de simplicité, même si on pouvait définir ces points en fonction de leur distance par rapport à l’origine, nous pourrons utiliser à nouveau le GPS pour définir grossièrement la zone d’étude. Nous pourrons néanmoins utiliser la technique de positionnement par 3 amers ou par des mètres à ruban si les distances sont faibles.

Idée d’activité : utiliser le GPS pour se repérer lors d’une chasse au trésor et mettre des énigmes en demandant l’azimut de balises ou repères, à partir de points GPS donnés. (activité : 30mn à 1h en fonction du scénario).

 1.2 La station, un point répétable sur le transect.

Une station est un lieu d’étude ponctuel qui définit le début d’un quadrat (défini ci-après), c’est le lieu précis que l’on souhaite étudier, représentatif de la zone en question. Par rigueur scientifique et statistique, il est préférable de définit 3 stations proches et d’y effectuer les mêmes analyses, afin de minimiser les effets très localisés (destruction du milieu par une hélice, zone d’accélération du courant…)

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Stations sur une zone à fort courant
Du récif frangeant au récif barrière

Le choix des stations doit correspondre aux milieux attendus, milieux que l’on définira selon l’article spécifique. Si l’on souhaite encore améliorer l’étude, il peut être intéressant de répéter 3 fois ces 3 stations le long du transect suivi…de la plage à l’océan, en passant par la barrière de corail. Pour identifier les 3 stations correspondant à un point en particulier, on pourra utiliser une numérotation croissante de la plage à l’océan et ajouter une lettre. Par exemple, on aura la station 1g (gauche), 1c (central), 1d (droite). L’espace à prendre entre les répliquas sera fonction du fond étudier, cela pourra être à l’échelle d’une patate, ou au sein d’une même colonie corallienne. Il sera important de préciser les paramètres physiques expérimentaux (direction et force du courant par exemple).

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Stations en récif frangeant
Parea - Huahine

Idée d’activité : Pour commencer à utiliser le concept de station, on pourra utiliser ce terme dès le début des activités d’identification des poissons et des coraux, et on pourra parler de lignes imaginaires (transects) lorsque l’on suivra un cap en bateau où lors d’alignements observés (chenal, balises) (activité : intégré à d’autres activités, durée variable)

 1.3 Le quadrat, cadre d’étude pour les différentes stations.

Le quadrat est un outil simple dimensionné à l’échelle des éléments à suivre. Les coraux envisagés nécessiteront des cadres d’1m x 1m soit 1m² divisé en cases de 10 cm. Cet objet en tubes de PVC est accompagné d’une plaquette reproduisant cette zone à l’échelle permettant des relevés d’espèces assez facile. Il faudra veiller à placer le quadrat correctement sans altérer le corail et orienter le cadre selon les repères géographiques classiques (utiliser la boussole étanche le cas échéant).

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Quadrat d’1m² pour étudier la santé des massifs coralliens
Photo : OSI 2010

Afin de permettre de décrire les phénomènes observés avec la plus grande précision, il faudra veiller à intégrer, outre les paramètres de localisation, les paramètres physiques du lieu étudié.

Idée d’activité : construire les quadrats, y installer les fils pour les sous-unités, le tester dans différents milieux, pour dessiner un paysage…(activité :1h)

 2. Mesures physico-chimiques

Lors de chaque étude, penser à prendre en considération et en notes les différents paramètres associés aux milieux. Il existe en effet de grandes variations entre les zones soumises à du courant, à des dépôts de sédiments où à des différences de température significatives.

 2.1 Profondeur

On pourra noter plusieurs profondeurs (prendre en compte l’état de la marée ou reporter l’heure de l’observation) comme celle du haut de la colonie, de sa base. On pourra le faire au profondimètre ou au fil à plomb dès que l’on dépasse 2m. En dessous, il serait intéressant, soit de confectionner un fil plombé étalonné par un décamètre, soit le décamètre lui-même.

Idée d’activité : construire un fil à plomb gradué et le tester à différentes profondeurs, l’utiliser ensuite sur chaque sortie et reporter ses résultats sur la fiche d’observation

 2.2 Courant

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Anémone et son poisson dans une zone à fort courant
Photo : OSI/Jérome Mathey

Mesurer le sens et la force du courant permet de comprendre les lieux d’implantation des anémones ou de certaines espèces particulières, comprendre les flux quotidiens, en fonction des marées et des houles. Il s’agira de constituer un outil, que l’on pourra fixer sur le fil à plomb pour visualiser le courant en fonction de la profondeur. La force du courant, la vitesse de déplacement, pourra être mesurée en surface par la vitesse de déplacement d’un objet flottant. Les courants en profondeurs seront plus délicats à mesurer étant donné que des effets localisés (venturi ou autres) pourront modifier les composantes de force et de direction. A chaque mesure il faudra se poser la question de la pertinence de celle-ci. En outre, elle n’est qu’indicative et permet de savoir si nous sommes dans une zone plutôt stagnante ou plutôt alimentée.

Idée d’activité : prévoir de se trouver dans une zone à courant et prévoir la réalisation d’un outil de mesure auparavant, laisser libre cours à l’imagination des jeunes et tester les réalisations. Pour la vitesse, un calcul sera nécessaire et sera plutôt adapté pour les 10-12 (mini). Pour les plus jeunes, rester sur le concept de vitesse sous forme de course de radeaux. Attention aux expériences dans les zones à courant, ne pas s’y trouver (activité : 1h)

 2.3 Température

Le blanchiment des coraux est dû en partie aux fortes élévations de la température de l’eau, cette température influe donc sur le milieu de manière directe. Elle possède de l’influence sur la reproduction, sur la photosynthèse, et est un élément important à mesurer et garder dans ses données. Pas besoin de mettre en place une activité spécifique, il suffira de songer à emporter un thermomètre à chaque sortie et surtout de mesurer la température !!

 2.4 Turbidité (disque de secchi)

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Disque de secchi

Le lagon est un lieu où la photosynthèse est très active, aussi bien de part les coraux (algues symbiotiques présentes dans leurs tissus) que par les algues elles-mêmes. La turbidité est directement influencée par les particules en suspension dans l’eau, arrêtant les rayons du soleil et se déposant sur les massifs coralliens. Ces particules peuvent être du sable d’origine corallien (lors de fortes houles, ou proche du rivage agité par le ressac) ou de la terre issue des montagnes et terrassements lessivés lors des pluies.

Pour mesurer cette « transparence » de l’eau, plusieurs méthodes existent, dont certaines électroniques (colorimètre, turbidimètre laser). Nous utiliserons une méthode simple, celle du disque de secchi où le principe est d’immerger un disque noir et blanc dans l’eau jusqu’au moment où on ne le distingue plus, on mesure alors la profondeur d’immersion.

Idée d’activité : réalisation du disque de secchi, tests en situation lors d’une sortie. La transparence du lagon nécessitera peut être d’avoir une grande profondeur, il faudra alors fixer le disque sur le fil à plomb confectionné auparavant (activité : construction et mesures : 1h)

 2.5 Type de substrat

Les fonds marins détermineront les populations présentes, ainsi nous n’aurons pas les mêmes conditions de vie si nous avons affaire à des fonds sablonneux, des herbiers, du corail, de la terre, de la vase, des rochers, des galets ou d’autres types de substrats. Il sera intéressant de préciser cet environnement spécifique lors de la prise de note du cadre d’étude. Ce coup d’œil à avoir pourra être évoqué à tout moment, lors des sorties sur les différents types de milieux.

 2.6 Salinité

La salinité variable en fonction de la zone étudiée peut avoir une influence sur les espèces s’y trouvant. Pour mesurer ce paramètre, il peut être possible d’effectuer une mesure par densité en maitrisant les paramètres de volume et de masse. On peut aussi utiliser une sonde conductimétrique (type EC500) permettant une lecture directe du paramètre.

Idée d’activité : effectuer des mesures de salinité à l’embouchure d’un cours d’eau, afin de visualiser les mélanges d’eau douce et d’eau salée qui s’y effectuent. On pourra aussi effectuer ces mesures sur nos différents sites afin de corréler les résultats avec la température et le courant. (Activité : 30mn)

 2.7 pH

Le pH influe sur la croissance des coraux, une acidification de l’eau peut entrainer une augmentation de la dissolution du carbonate de calcium qui constitue le squelette corallien. Ce pH peut être influencé par les eaux de ruissellement, par les pluies ou par la dissolution du CO2. La mesure s’effectue à l’aide de papier pH ou d’un pH mètre (EC500). On pourra mener cette activité en même temps que les analyses de salinité, température ou autres. La caractérisation physique et chimique des milieux peut avoir lieu au même moment.

Idée d’activité : atelier chimie autour des bases et des acides, de l’influence du pH sur certaines espèces chimiques (tel le calcaire). On pourra effectuer des petites expériences sympas, analyser le pH de la lessive ou du jus de citron par exemple. (Activité : 1h sous forme d’atelier spécifique, 10mn sur le terrain)

 2.8 Conductivité

La conductivité reflète plus globalement la teneur en minéraux d’une eau, c’est l’unité de base qui sert à mesurer la salinité de l’eau dans la mesure où on considère que les ions majoritaires sont issus du chlorure de sodium (sel). On pourra essayer de mesurer ce paramètre dans des eaux de différentes provenances. Salées ou non.

Idée d’activité : 30mn sous forme d’atelier, ou intégré avec les autres mesures physico-chimiques. La conductivité étant influencée par la température, la lecture de ces 2 paramètres seront complémentaires (EC500)

 3. Position

 3.1 Lecture de carte

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Carte de Huahine

La lecture de carte doit devenir rapidement un réflexe. Savoir se localiser, prévoir où aller. Nous avons aujourd’hui de nombreux outils pour se repérer. Cartes IGN au 1/25000°, images satellites, cartes marines ; le tout en numérique ou en papier. Nous verrons, sous forme de jeux et de défis, comment les transformer en outils indispensables, ce qui nous permettra de préparer nos sorties de terrain. Une fiche d’activité spécifique doit voir le jour à ce sujet.

 3.2 Point GPS

Le GPS est aujourd’hui un outil incontournable. Précis, facile d’emploi, fiable, il permet de se localiser précisément et permet de consigner ses observations avec une indication de position. Cependant, cet objet électronique peut connaitre des défaillances ou tout simplement des pannes de batteries, nous pourrons alors voir une technique manuelle aussi précise dans la suite de ce document.

 3.3 Technique des amers

La technique des amers est décrite dans un article spécifique. Elle permet, grâce à un minimum de matériel (un rapporteur, une règle et une carte) de se repérer précisément. C’est une technique de navigateurs pour faire le point mais peut être employée par les jeunes depuis le bateau. Lire l’article qui y fait référence.

 4. Identifications et inventaires

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Cartes d’identification
Photo : OSI/Jérome Mathey

Ces éléments essentiels à nos études, feront l’objet de plusieurs fiches d’activités, permettant de comprendre l’utilisation d’outils tels que des clés de détermination, ou jeux de cartes développés pour l’occasion. On pourra trouver la méthode de la photo-identification, faisant référence à la fiche d’activité sur la photographie sous-marine. Deux fiches principales seront utilisées, la fiche spécifique sur l’identification des coraux, leur état de santé, et une sur les poissons les plus rencontrés.

Les inventaires seront effectués en nommant les individus, leur nombre, leur type d’activité, associé au milieu étudié. Le milieu étudié prendra alors en compte tous les paramètres précédemment exposés afin d’avoir une étude complète.



Jerome MATHEY,
date de publication : 31 août 2010,
date de dernière mise à jour : 31 août 2010


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