République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université d’Oran Es Sénia Faculté des Sciences Département de Biologie Laboratoire Réseau de Surveillance Environnementale Mémoire de Magister Spécialité: Sciences de l’Environnement Option: Biologie et pollution marines Présenté par : Mr. SOUIDI Hichem Soutenu devant la commission d’examination : O. KHEROUA Professeur, Univ. Oran, Es Sénia Président M. KIHEL Professeur, Univ. Oran, Es Sénia Examinateur B. GUESSAS Maître de Conférence, Univ. Oran, Es Sénia Examinateur Z. BOUTIBA Professeur, Univ. Oran, Es Sénia Encadreur A. BOUTIBA Chargée de cours, Univ. Oran, Es Sénia Co-Encadreur 2007/2008 EVALUATION DU NIVEAU DE LA POLLUTION BACTERIOLOGIQUE CHEZ UN ECHINODERME L’OURSIN Paracentrotus lividus (Lamarck, 1816) DANS LA COTE ORANAISE ORIENTALE
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EVALUATION DU NIVEAU DE LA POLLUTION BACTERIOLOGIQUE … · 2015. 5. 5. · (Paracentrotus lividus ) du site des Genêts. Figure 35 : Etude comparative des différents germes dans
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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université d’Oran Es Sénia
Faculté des Sciences Département de Biologie
Laboratoire Réseau de Surveillance Environnementale
Mémoire de Magister
Spécialité: Sciences de l’Environnement
Option: Biologie et pollution marines
Présenté par : Mr. SOUIDI Hichem
Soutenu devant la commission d’examination :
O. KHEROUA Professeur, Univ. Oran, Es Sénia Président M. KIHEL Professeur, Univ. Oran, Es Sénia Examinateur B. GUESSAS Maître de Conférence, Univ. Oran, Es Sénia Examinateur Z. BOUTIBA Professeur, Univ. Oran, Es Sénia Encadreur A. BOUTIBA Chargée de cours, Univ. Oran, Es Sénia Co-Encadreur
2007/2008
EVALUATION DU NIVEAU DE LA POLLUTION BACTERIOLOGIQU E CHEZ UN ECHINODERME L’OURSIN Paracentrotus lividus (Lamarck, 1816) DANS LA COTE ORANAISE ORIENTALE
Remerciements
Je remercie Dieu très clément et sa sainte mésiricorde de m’avoir aidé à
réalisé ce modeste travail qui a été réaliser sous la direction de Mr le Professeur
Z.BOUTIBA, Directeur du Laboratoire Réseau de Surveillance Environnementale
(LRSE) du Département de Biologie, Faculté des Sciences de l’Université d’Oran Es-
Sénia.
Je suis heureux de pouvoir lui présenter le témoignage très sincère de ma
gratitude d’avoir accepter de m’intégrer dans son équipe de recherche, ainsi que de
m’avoir fait bénéficier de son enseignement et de ses conseils éclairés, aussi d’avoir
été patient et compréhensif avec nous durant les deux ans d’enseignement.
Je ne remercierais jamais assez mon co-promoteur Madame A. BOUTIBA,
chargée de cours au sein du Département de Biologie, Faculté des Sciences,
Université d’Oran Es-Sénia, pour son suivi, son aide inestimable, sa clairvoyance en
la matière, ainsi que son soutien moral durant la réalisation de ce travail. Veuillez
acceptez mes sincères remerciements.
Il est pour moi, un grand honneur que le professeur Monsieur O. KHEROUA,
responsable du laboratoire de Nutrition et de Sécurité alimentaire du département de
Biologie, ait consacré de son temps pour présider le jury de mon mémoire. Qu’il
accepte tous mes remerciements.
Je tiens à remercier vivement Monsieur le Professeur M. KIHEL , directeur du
laboratoire de Microbiologie alimentaire du département de Biologie d’avoir accepté
d’être examinateur de ce travail. Qu’il accepte tous mes remerciements.
Tous mes sincères remerciements à Monsieur B. GUESSAS, Docteur à
l’Université d’Oran, Faculté des Sciences Es-Sénia, pour s’être intéressé à mon
travail et pour avoir accepter pour sa part de l’examiner en siégeant au sein de ce
jury. Qu’il me soit permis de lui exprimer ma sincère gratitude.
Je tiens à exprimer mes sincères remerciements à Madame GHZIEL,
responsable du laboratoire d’hygiène d’Oran pour avoir bien voulu m’accueillir au
sein de son établissement, Je remercie vivement l’équipe du laboratoire d’hygiène
d’Oran, et surtout Madame Samia qui m’a beaucoup aidée pour l’élaboration de ce
travail.
Mes remerciements s’adressent aussi à tout le personnel du laboratoire Réseau
de Surveillance Environnementale du Département de Biologie Université d’Oran Es
Sénia; Maîtres assistants, Chargés de cours, chercheurs, techniciennes, et toute ma
promotion de Magister; Benkhedda, Mustapha, Yacine, Amina et Zohra, leur
disponibilité avec un esprit d’amitié et de sympathie.
Je n’oublierai pas de remercier tous mes amis, et plus particulièrement Fethi et
Nadjib qui m’ont aidé de prés ou de loin, et pour leur soutien moral.
J’exprime également mes sincères remerciements à ma femme pour son soutien
et son aide ainsi qu’à ma belle famille ; Carlo, Vilma, Federico, Francesca, Nonna.
Enfin, mes plus humbles remerciements vont pour ma famille et particulièrement
ma mère pour tout ce qu’elle a fait pour moi, depuis toujours. Je tiens à exprimer
toute ma reconnaissance à mon grand frére Kader qui m’a toujours aidé et encouragé,
Je le remercie du fond du cœur. A mes frères et sœurs, A mes neveux et nièces.
Recevez ici l’un des plus précieux cadeaux que je puisse vous offrir. Car c’est
grâce à vous que je suis arrivé là où je suis.
Résumé
RESUME
La mer est a été toujours considérée comme le réceptacle universel de toutes les
formes de pollution, générées par les activités humaines. Les déversements des eaux usées
vers le milieu marin sans traitement préalable et le nombre important des estivants, ont
entraîné systématiquement une pollution bactérienne au niveau du littoral. Ainsi, il se crée un
déséquilibre écologique et des manifestations pathogènes et des épidémies.
C’est dans cette optique que s’inscrit ce travail, qui consiste à évaluer la présence et
l’impact de la contamination bactériologique dans l’eau de mer de la côte oranaise à l’aide
d’une espèce largement distribuée sur le littoral et couramment utilisée comme bioindicateur,
l’oursin Paracentrotus lividus. Deux sites ont été ciblés sur la côte oranaise est (Ain Defla et
les Genêts), dans une durée qui s’est étalée sur six mois (de décembre jusqu’à juin 2008) à
raison d’un prélèvement par mois.
Les analyses bactériologiques ont mis en évidence la présence de germes bactériens
qui témoigne de l’existence d’une pollution bactérienne importante, d’origine fécale, signalée
au niveau de la chair de l’oursin du site des Genêts. En revanche, les teneurs les moins élevées
sont enregistrées durant les mois d’échantillonnage au niveau du site d’Ain Defla (site de
référence).
Par ailleurs, l’étude statistique nous a permis de révéler l’existence de corrélation entre
les différents germes bactériens recherchés.
Mots clés : Oursin commun, Paracentrotus lividus, contamination bactériologique, Coliformes totaux, Streptocoques fécaux, germes pathogènes, eau de mer, Côte oranaise.
Résumé
ABSTRACT
The sea has always been considered as the universal receptacle of the main pollution
existing and generated by human activities. The overflow of used waters toward the marina
field without any treatment beside the many people as summer visitors has unbalanced
ecological and pathogenic evidence and many épidemias.
With this in mind that this is work, which is to assess the presence and impact of
bacterial contamination in of oran’s coast seawater with a species widely distributed on the
coast, and commonly used as a bioindicator, the sea urchin Paracentrotus lividus. Two sites
were targeted on the oran’s east coast : « Ain Defla » (Kristel Est), and « Les Genêts », in a
period of six months (from December until June 2008) at the rate of one sample per month.
The bacteriological analysis indicates the presence of bacterial germs, that evidence of
a significant bacterial pollution of faecal origin, reported at the flesh of the sea urchin of
Genêts. However, the lowest levels are recorded during the months of sampling at Ain Defla
(reference site).
In addition, the statistical study has to revealed us the existence of correlation between
the different germs.
Key words: Common urchin, Paracentrotus lividus, bacteriological contamination, total
INRA : Institut National de la Recherche Agronomique.
HAP : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques.
CT : Coliformes totaux.
CF : Coliformes fécaux.
SF : Streptocoques fécaux.
FAMT : Flore aérobie mésophile totale.
DM : Dilution mère.
NPP : Nombre le plus probable.
BCPL : Bouillon lactosé au pourpre de bromocrésol.
VBL : Bouillon lactosé bilié au vert brillant.
D / C : Double concentration.
S / C : Simple concentration.
M.A.T.E.T : Ministère de l'Aménagement au Territoire, de l'Environnement et du Tourisme.
IFREMER : Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer.
pH : Potentiel d’hydrogène.
T° : Température.
T 90 : Temps nécessaire à une réduction de 90% des dénombrements de bactéries. PNUE : Programme des Nations Unies pour l'environnement
OMS : Organisation mondiale de la santé.
ONM : Office National de Météorologie d’Oran.
Liste des Figures
Figure 1 : Origine de la pollution des océans (d’après National Géographic, 2002). Figure 2 : Sources des principaux polluants des milieux aquatiques.
Figure 3 : Transfert et bioaccumulation de la dioxine dans une chaîne alimentaire Figure 4 : Pollution par les hydrocarbures dans le port d’Arzew. Figure 5 : Chaîne alimentaire ou trophique. Figure 6 : Autoépuration de l'eau de mer.
Figure 7 : Présentation de la Méditerranée.
Figure 8 : Circulation hydrologique en Méditerranée occidentale.
Figure 9 : Position d’Oran dans la Méditerranée.
Figure 10 : Normales des températures de la ville d’Oran. Figure 11 : Normales des précipitations de la ville d’Oran.
Figure 12 : Zone écologiquement fragile de la Méditerranée.
Figure 13 : Zone d’étude au niveau du site « les Genêts ».
Figure 14 : La zone d'étude au niveau du site d'Ain El Defla (Kristel).
Figure 15 : Localisation des sites d’échantillonnages.
Figure 16 : Oursin commun Paracentrotus lividus.
Figure 17 : Organes internes de l’oursin Paracentrotus lividus.
Figure 18 : Gonades males et femelles de l’oursin Paracentrotus lividus.
Figure 19 : Fiche d’échantillonnage.
Figure 20 : Pesée de la chair de l’oursin.
Figure 21 : Agitateur « Stomatcher ».
Figure 22 : Différentes étapes à réaliser pour le dénombrement des coliformes dans l’eau de
mer.
Figure 23 : Différentes étapes à établir pour le dénombrement des coliformes dans les
oursins.
Figure 24 : Différentes étapes à réaliser pour le dénombrement des Streptocoques fécaux.
Figure 25 : Principe de recherche de Staphylococcus aureus.
Figure 26 : Principe de recherche des Salmonelles.
Figure 27 : Dénombrements mensuels des indicateurs de contamination dans l’eau de mer du
site de Ain Defla (NPP/100ml d’eau de mer).
Figure 28 : Dénombrement mensuels des indicateurs de contamination dans l’eau de mer du
site des Genêts. (NPP/100ml d’eau de mer).
Figure 29 : Dénombrement mensuels des indicateurs de contamination dans l’eau de mer du
site du Ain Defla.
Figure 30 : Dénombrement mensuels des indicateurs de contamination dans l’eau de mer du
site des Genêts.
Figure 31 : Concentrations bactériennes mensuelles chez les oursins (Paracentrotus lividus)
du site de Ain Defla (NPP/100g de chair).
Figure 32 : Concentrations bactériennes mensuelles chez les oursins (Paracentrotus lividus)
du site des Genêts (NPP/100g de chair).
Figure 33 : Dénombrement mensuels des indicateurs de contamination chez les oursins
(Paracentrotus lividus) du site du Ain Defla.
Figure 34 : Dénombrement mensuels des indicateurs de contamination chez les oursins
(Paracentrotus lividus) du site des Genêts.
Figure 35 : Etude comparative des différents germes dans l’eau de mer des deux sites durant
les six mois d’études.
Figure 36 : Etude comparative des différents germes dans la chair de l’oursin.
(Paracentrotus lividus) des deux sites durant les six mois d’études.
Figure 37 : Corrélation entre les coliformes totaux et les coliformes fécaux de l’eau de mer
des deux sites.
Figure 38 : Corrélation entre les coliformes fécaux et les streptocoques fécaux de l’eau de
mer des deux sites.
Figure 39 : Corrélation entre les coliformes totaux et les coliformes fécaux dans la chair de
Paracentrotus lividus des deux sites.
Figure 40 : Corrélation entre les coliformes fécaux et les streptocoques fécaux dans la chair
de Paracentrotus lividus des deux sites.
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Types et nombres de microorganismes présents dans les eaux usées
domestiques non traitées.
Tableau 2 : Estimations du T90 en milieu marin
Tableau 3 : Qualité requise des eaux de baignade.
Tableau 4 : Capacité des stations d'assainissement des eaux usées urbaines en Algérie
Tableau 5 : Capacité des stations de traitement des eaux usées industrielles en Algérie
Tableau 6 : Données hydrologiques de la région oranaise.
Tableau 7 : Données climatiques de la région oranaise.
C’est une couche intermédiaire relativement chaude, 14.22C° à son origine et de
salinité très élevée 38.74 p.s.u au détroit de Sicile. Elle s’écoule par ce dernier et remonte le
long des côtes de Sardaigne, ainsi cette eau se refroidie et s’adoucit au fur et à mesure de son
parcours vers le Nord 38.55 p.s.u et 13.4C°, où elle occupe normalement le strate de 200m à
500m de profondeurs, cette couche se trouve riche en sels nutritifs (Terbeche, 2007).
D’après Millot (1987), les poches de L.I.W rencontrée dans le bassin algérien ont sans
doute été entraînées, là depuis les côtes de Sardaigne par les tourbillons de moyenne échelle ;
Il n’existe pas de circulation propre d’est en ouest de l’eau intermédiaire dans le bassin
algérien. (Taupier-Letage et Millot, 1988).
2-3- Masses d’eau profonde
Elle se forme en hiver, dans le Nord du bassin occidental (Golfe de lion et bassin
liguro–provençal) ; elle résulte des plongées d’eau superficielle et intermédiaires refroidies
sous l’action des phénomènes atmosphériques (vents mistrals et tramontanes) qui sévissent
pendant la saison d’hiver. C’est l’augmentation de sa densité qui lui permet de plonger et
d’occuper ainsi les fond (Millot, 1987).
Les eaux présentent une homogénéisation extrême dans tous le bassin méditerranéen
riche en sels nutritifs, assez salèes 38,40‰, de température 12.7 C° et de densité 29.11. Cette
couche occupe la totalité du volume restant : au-delà de 500m dans le bassin occidental et de
700m dans le bassin oriental (Taupier- Letage et Millot, 1988).
Caractéristiques de la zone d’étude
35
a). Circulation de l’eau modifiée d’origine atlantique b). Circulation de l’eau levantine intermédiaire c). Circulation de l’eau méditerranéenne profonde
Figure 8: Circulation hydrologique en Méditerranée occidentale (Millot, 1993).
Caractéristiques de la zone d’étude
36
3 - Salinité
La Méditerranée est connue, pour être un bassin de concentration où l’évaporation
excède les apports fluviaux et les précipitations, est responsable d’une baisse de niveau de la
mer estimée à 1 m par an, ce qui implique une mer à bilan négatif (Boutiba, 1992).
Ce déficit est compensé par un flux entrant d’eau atlantique par le détroit de Gibraltar,
plus légère et plus mobile ayant une salinité de 36,2% (Benzohra., 1993). Les données de
Millot (1985) ont montré d’importantes variations de la salinité entre les différentes masses
d’eau qui se superposent, mais selon Berenger (1955), elle augmente du détroit de Gibraltar
au bassin oriental.
4- Température
La température de l’eau de surface est liée étroitement à la température atmosphérique,
et varie en fonction des raisons vue qu’elle résulte des mouvements antagonistes, les uns
d’échauffement, d’autres de refroidissement. Les eaux de la Méditerranée sont relativement
chaudes, selon Berenger (1955) au dessus des 400 m, la température ne décroît plus et reste
inchangée 12,5 C°. A partir de ce niveau de profondeur la Méditerranée se retrouve être un
véritable réservoir de chaleur (Pagney, 1994).
5- Mouvement des eaux marines
Le courant à l’origine entre par le détroit de Gibraltar et longe le bassin occidental
formant un circuit complet : des côtes algériennes, il continue le long de la côte Nord de Sicile
pour remonter vers le Nord Ouest en suivant les côtes italiennes, se dirige ensuite vers l’ouest
dans le golfe de Gêne pour finir vers le Sud Ouest sur les côtes espagnoles (Borsali, 2007).
A ce mouvement d’eau d’importants impacts sur la distribution de nombreux
organismes marin vue sa grande richesse en sels nutritifs (Borsali, 2007).
6- Les Houles
Les houles existent au large et au niveau des côtes agissent parfois jusqu’à 200 m de
profondeur. En Méditerranée la houle est de petite d’amplitude, cependant parfois très
violente dans certains cas extrêmes. Elle peut atteindre 9 mètres (1934 dans le port d’Alger)
ou encore 14 mètres afin de dévaster le littoral (1931, sur la côte de Bizerte).
Leclaire (1972) a étudié les effets des houles le long du littoral algérien, et arriva à
caractériser le régime saisonnier de ces houles avec deux directions principales :
• Une direction W.N.W (300°) dont 80% se produisent pendant l’été et durent en
Caractéristiques de la zone d’étude
37
moyenne de 8 à 10 secondes.
• Une direction N.N.E (20 – 40 °) dont la majorité se produit pendant l’hiver.
7. La côte algérienne
7.1. Le fonctionnement de l'écosystème marin côtier
Ce système est tributaire de l'influence et de l'interaction de deux milieux différents :
le milieu marin du large et le continent. Le long des côtes algériennes, la circulation de l'eau
atlantique (Courant algérien) laisse une empreinte indélébile dans les eaux du littoral. Elle
induit une dynamique côtière assez caractéristique qui assure le renouvellement des eaux des
baies et contribue à la détermination incontestable des niveaux de fertilité trophique (Grimes
et al, 2004).
Quant au milieu continental, son influence dépend de la quantité et de la qualité de ces
rapports. Celles-ci sont elles-mêmes en relation avec les conditions naturelles et anthropiques
des bassins versants de la frange littoral-biodiversité marine et littorale algérienne (Grimes et
al, 2004).
7.2. Circulation des eaux et hydrologie dans le bassin algérien
L'écosystème marin constitue un milieu très complexe : le réservoir aqueux est, en
particulier, un des compartiments les plus difficiles à étudier en raison des fréquentes et
surtout aléatoires fluctuations de ses caractéristiques (Grimes et al, 2004).
Ces études se compliquent davantage lorsque d'autres agents externes viennent
perturber le milieu marin côtier ; ces agents externes sont par exemple les apports
continentaux. Ces apports, souvent excessifs, modifient profondément la composition
physico-chimique des eaux côtières. L'impact de ces apports externes est particulièrement
prononcé lorsque les conditions naturelles (courantologie, ouverture sur la pleine mer) ne sont
pas suffisantes à la dilution et à la dispersion des produits d'origine continentale (Grimes et al,
2004).
8. Etat du milieu et du littoral d’Algérie
En Algérie, la majorité de la population est installée sur le littoral, long d'environ 1200
km; la quasi-totalité des activités socio-économiques est concentrée également sur la frange
côtière ou se localisent les grandes agglomérations urbaines : Alger, Oran et Annaba, ainsi
que les grand pôles industriels : Arzew, Bédjaïa et Skikda (Bentis et Bouziani, 2006).
Le réseau hydrographique aboutissant à la mer compte environ 31 Oueds, dont les plus
Caractéristiques de la zone d’étude
38
important sont les Oueds Cheliff, Soummam, El Harrach, Mazafran, Sebaou, Isser, Seybouse,
Tafna, El Kébir, El Mellah, El Hamiz et Saf Saf. Ce réseau alimente le milieu marin en
apports terrigènes. Ces Oueds constituent des collecteurs de tous les polluants issus des
activités humaines, notamment agricoles et industrielles, et se jettent en mer (Bentis et
Bouziani, 2006).
La frange côtière algérienne subit directement l'influence d'une pression
démographique sans cesse croissante, une concentration industrielle importante, un trafic
maritime et des activités portuaires intenses (Grimes et al, 2004).
A tout cela s'ajoute l'apport des bassins versants des plus importants cours d'eau,
drainent vers la mer les eaux usées engendrées par les activités humaines terrestres. Ces
activités engendrent des sources de pollution (Grimes et al, 2004).
9. Caractéristiques du littoral oranais
La ville d'Oran deuxième ville d'Algérie, est située parmi les 120 principales villes
côtières du bassin méditerranéen. Sa façade maritime occupe une portion de 1/3 du littoral
algérien. Elle représente un assez grand bassin, largement ouvert vers la Méditerranée, et offre
un spectacle très diversifié, vu coté mer, d'une côte basse, sablonneuse, rectiligne et
monotone, des secteurs rocheux et des côtes à falaises (Bouras & Boutiba, 2006).
Le climat de la région d'Oran est de type méditerranéen, chaud en été (35°C maximum)
et doux en hiver (9°C minimum), avec une saison sèche très marquée entre le mi-juin et la mi-
septembre, ces conditions sont dues à l'alternance de brise de mer fraîche et humide et de
brise de terre chaude et sèches (O.N.M, 2005).
9.1. Situation géographique
Le littoral oranais est situé dans la partie Nord occidentale de l'Algérie. Il désigne le
territoire compris entre les marais de la Macta à l'Est, les dépressions de la grande Sebkha
d'Oran et les salines d'Arzew au Sud et la Méditerranée au Nord et à l'Ouest (Gourinard,
1954).
Il s'allonge sur une centaine de kilomètres et présente une largeur moyenne de 20 à 25
km. De la pointe de Mers El Kébir à celle de Fort Lamoune et, sur 7 km, une belle rade
s'insère entre deux reliefs rocheux du littoral oranais, le Djebel Santon, au Nord, et le pic de
l'Aïdour, à l'Est (Gourinard, 1954).
Le littoral oranais est caractérisé par un plateau continental réduit (Boutiba, 1992).
Caractéristiques de la zone d’étude
39
Les côtes sont caractérisées d’importantes plages ouvertes, mais elles sont, en grande partie,
constituée par des reliefs rocheux. Le littoral oranais est bordé de falaises qui sont localisés
notamment au Cap Falcon (Boutiba, 2007).
Tableau 6 : Données hydrologiques de la région oranaise. (Belhouari, 2008)
Phénomène
Caractéristiques
Mouvement des masses d’eau de surface (Modified Atlantic
Water : MAW)
Nommé courant algérien, l’épaisseur : 50 à 200m. L’origine
est l’eau atlantique pénétrant par le détroit de Gibraltar (Boutiba, 1992).
Mouvement des masse d’eau intermédiaire (Leavatine
Intermediate Water : LIW)
Occupe la strate de 200 à 500 m de profondeur, entraînée au
bassin algérien depuis les côtes de Sardaigne par les tourbillons de moyenne échelle (Millot, 1985)
Mouvement des masse d’eau profonde ((Mediterranean Deep
Water : MDW)
Au-delà de 500 m dans le bassin occidental et de 700m au bassin oriental. Se forme en hiver, dans le nord du bassin occidental (Golfe de lion et bassin liguro-provençal) ; elle résulte des plongées d’eau superficielle et intermédiaires refroidies sous l’action des phénomènes atmosphériques
(Millot, 1985).
Propagation des houles
Deux directions principales (Leclaire, 1972) :
Première direction : W.MW. (300°) dont 80% se produisent pendant l’été et durent en moyenne de 8 à 10 secondes Deuxième direction N.N.E (20-40°) dont la majorité se
produit pendant l’hiver.
Variation de la salinité
37 % à 20m ; 36,42% entre 20 et 50m ; 36,8 % entre 50 et
100m (Millot, 1985).
Figure 9 : Position d’Oran dans la Méditerranée (Google Maps, 2007).
C
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40
Caractéristiques de la zone d’étude
41
Tableau 7 : Données climatiques de la région oranaise. (Belhouari, 2008)
Paramètres
Caractéristiques
Pluviométrie
L’une des plus faibles de l’Algérie du Nord, varie entre 350 et 400 mm, et peut ne pas dépasser 200 à 250 mm en certaines années sèches. Plus de 60% du total annuel est enregistré pendant la seule saison hivernale (O.N.M, 2008).
Vents
Les vents généraux soufflent depuis le mois d'octobre jusqu'au mois de mai, dans la direction du nord-ouest ; après le mois de mars, cependant, ils varient tantôt du nord à l'ouest. Ces variations sont de courtes durées. Pendant l'été, leur action est subordonnée aux causes locales. Il existe par ailleurs des vents chauds (Sirocco) provenant du Sud et Sud-Ouest, ce sont des vents chauds et secs de 09 à 16 jours par an (Ghodbani, 2001).
Température atmosphérique
En été : la température maximale est 35°C. En hiver : la température minimale est 9°C (O.N.M, 2005 in Terbeche, 2007).
Température de l’eau de surface
Selon Météo Algérie (2008) : Le printemps : elle atteint 17 à 18°C au mois de mai. L’été : elle se situe entre 25 et 26°C au mois d'août. L’automne : en novembre, la température de l'eau de mer est retombée aux alentours des 18 et 19°C. L’hiver : elle se situe autour de 14°C.
Caractéristiques de la zone d’étude
42
Tableau 8 : Climatologie de la ville d’Oran (ONM, 2008).
Temperature moyenne oC
Mois
Minimum
Maximum
Précipitation
moyenne totale en
(mm)
Nombre de jours
moyen de
précipitation
Janvier 5.1 16.6 43.6 8.7
Février 6.5 17.7 44.4 8.5
Mars 8.1 19.7 35 7.1
Avril 10 21.5 29.6 7.2
Mai 13.2 23.9 27.2 6.9
Juin 16.9 27.7 3.8 2
Juillet 19.4 30.5 1.8 1.3
Août 20.1 31.6 2.7 1.8
Septembre 17.7 29 13.2 3.6
Octobre 14 25.2 55.5 6.6
Novembre 9.5 20.6 55.5 8.4
Les informations climatologiques sont calculées à partir d'une moyenne sur 30 ans de
1976- 2005. Le nombre de jours moyen de précipitation = nombre de jours moyen avec au
moins 1 mm de précipitation. La précipitation inclue la pluie et la neige.
Figure 10 : Normales des températures de la ville d’Oran (ONM, 2008).
Caractéristiques de la zone d’étude
43
Figure 11 : Normales des précipitations de la ville d’Oran (ONM, 2008).
10. Sources de pollution
La frange littorale algérienne subit une grande pression et agression par les activités
humaines liées aux industriels des villes côtières, Oran, Arzew, Ghazaouet, …; et des grandes
agglomérations urbaines qui génèrent une pollution intense caractérisée par les rejets d’eaux
usées. Tous ces déchets se déversent directement dans le milieu marin entraînant des effets
nuisibles en détériorant la qualité de l’eau de mer, provoquant de grands dommages aux
ressources biologiques qui induisent un réel danger pour la santé humaine, Cette pollution des
eaux marines, dans certaines zones atteint un état critique où il est temps de se pencher, de
prendre les mesures nécessaires (Terbeche, 2007).
A Oran, comme dans la majorité des villes côtières, la mer constitue un milieu
privilégié des eaux usées urbaines et industrielles en l’absence quasi-totale de stations
d’épuration (Bentir, 1996).
Plus de 90 millions de mètres cubes d'eaux usées se déversent annuellement sur les
côtes du littoral d'Oran. Un constat accablant qui renseigne sur l'étendue des dégâts causés par
cette situation sur l'écosystème marin et les réserves halieutiques. Avec un volume régulier de
plus de 7 millions m3 par mois d'eaux usées, c'est tout le littoral qui est menacé de pollution
aggravée et de dégradation écologique marine irréversible (Article de la Tribune, 2003).
Ces chiffres ne cessent d’augmenter suite a la forte pression humaine infligée le long
du littoral, avec environ 1.5 millions d’oranais qui résident en permanence sur la côte et prés
de dix fois plus en été avec l’arrivée des vacances. On note de jour en jour, la réduction
catastrophique de la frange côtière de la corniche oranaise. Déjà entre les Andalouse et Ain El
Caractéristiques de la zone d’étude
44
Turck en passant par Cap Falcon, des milieux d’un grand intérêt écologique, sont totalement
transformés ou entièrement détruits par la réalisation d’ouvrages littoraux et complexes
touristiques (Boutiba et al, 2003).
Par ailleurs, Oran, est cité parmi les 120 principales villes côtières du bassin
méditerranéen, qui sont dépourvues de systèmes d’épuration efficace. Ses égouts, où aboutit
la majeure partie des déchets industriels, rejettent à la mer détergents et autres produits
chimiques d’origine ménagère et/ou industrielle. Parmi ces produits, beaucoup sont très
toxiques et inhibent la croissance et la reproduction des organismes marins. A cela s’ajoutent
les déchets solides dont on peut trouver des amoncellements variés jusque sur les plages les
plus éloignées (Maddagh, Cap Blanc, Ain El Turk à l’ouest, Ain El Franine, Kristel à l’est)
(Boutiba et al, 2003).
Toutes ces menaces sont encore plus graves, si l’on considère le fait, trop souvent
occulté ou sous-estimé, que la Méditerranée est une mer pratiquement fermée, dont le rythme
de renouvellement de ses eaux est de l’ordre de 80 ans. Cela signifie que toute cette durée doit
s’écouler pour qu’une goutte d’eau polluée doit être remplacée par une goutte d’eau pure )
(Boutiba et al, 2003).
En outre, le littoral ouest algérien regroupe quatre grands ports : Oran, Arzew,
Ghazaout et Mostaganem ; ce qui lui confère un trafic maritime important (58000 navires / an
passent le long de cette frange transportent 500000 tonnes d’hydrocarbures et 400000 tonnes
de produits chimiques (Taleb et Boutiba, 1996).
D’autre part, et à des fins purement stratégiques, les grands complexes industriels sont
implantés sur les régions littorales à agriculture intensive induisant des dommages de l’espace
envahi (entrepôts, aires de stockage etc.…) (Saada, 1997). Ainsi, le littoral ouest algérien
n’échappe pas à cette règle qui le sélectionne parmi les zones écologiquement fragiles en
Méditerranée (Fig.12).
On peut déjà incriminer deux types de pollution au niveau de la région d’Oran :
• La première étant domestique mais pas des moindres. Sogreah (1998), évalue les eaux usées
domestiques à 69704 m³/jour dont 45% exclusive à la ville d’Oran, ces eaux atteignent la mer
sans traitement préalable dû à l’inexistence de stations d’épuration.
• La seconde est typiquement industrielle, due au fait des rejets de divers produits pour la
plupart dangereux sans traitement spécifique induisant un dysfonctionnement de l’écosystème
marin (Bouderbala, 1997).
Caractéristiques de la zone d’étude
45
La baie d’Oran qui est en parfaite continuité avec le Golfe d’Arzew au large duquel
sillonnent les bateaux de commerce et grands méthaniers chargés de pétrole et de substances
extrêmement toxiques lui confère un statut fragile menacée par un danger réel et permanent
de pollution accidentelle (Boutiba et al, 1996).
Figure 12: Zone écologiquement fragile de la Méditerranée (World Bank, 2000)
11. Choix des sites de prélèvements
Préserver ou restaurer la qualité bactériologique des eaux littorales impose la
connaissance des concentrations bactériennes rejetées en mer, notamment à proximité des
agglomérations. Ce milieu côtier étant lui même fortement convoité pour divers usages, il
importe donc de connaître les circonstances dans lesquelles l'Homme pourrait être contaminé
par des bactéries présentes dans l'eau de mer.
Dans le cadre de notre étude, notre choix s'est porté sur deux sites de prélèvements
localisés sur la cote Est oranaise.
Caractéristiques de la zone d’étude
46
� Le premier site « Les Genêts »
Les Genêts représente le deuxième important réceptacle des effluents de la ville, après
le site de Fort Lamoune. Il se situe du côté est du port d'Oran, à environ 2000 m à vol
d'oiseau. Il est dominé par la roche, se trouve en bas d'une falaise et s'étend sur une distance
d'environ 2000m.
Notre zone d'étude se trouve au pied de plusieurs émissaires (Fig.13).
Figure 13 : La zone d’étude au niveau du site les Genêts (Oran Est).
� Le deuxième site « Ain Defla »
Le deuxième site Ain Defla est doté d'une façade maritime exposée vers le Sud-Est,
donnant à ce site une belle position géographique La zone d'étude au niveau de ce site se
trouve à quelques centaines de mètres au Nord d'un petit village appelé Kristel. Sa situation
géographique a été référenciée à l'aide d'un GPS (Garmin) : N 35°50.478 W 00°29.066, ce
village côtier a bien préservé sa nature sauvage.
Caractéristiques de la zone d’étude
47
Kristel bénéficie de l'avantage d'être située dans une baie protégée par les cap Ferrat et
cap Carbon des vents violents provenant surtout de l'Est et du Nord. Les données satellitaires
témoignent que le site est caractérisé par des courants à faible intensité, provenant de
l'atlantique alimentant la Méditerranée.
Figure 14 : La zone d'étude au niveau du site d'Ain El Defla (Kristel)
Figure 15 : Localisation des sites d’échantillonnages (Google Maps 2007).
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48
BIOLOGIE DE L’ESPECE
Biologie de l’espèce
49
1. Données générales sur les Echinodermes
Les Echinodermes, animaux exclusivement marins, abondants, présentent une grande
diversité et constituent un phylum important et fort ancien. Les Echinodermes vivant
actuellement (Crinoïdes, Holothuries, Etoile de mer, Ophiures, Oursins) ont été précédés par
beaucoup d’autres représentants, aujourd’hui fossiles ; des classes entières qui avaient connu
leur apogée au début de l’aire primaire sont totalement éteintes. Le terme « Echinodermes »,
crée par Klein (1734), s'applique plus particulièrement à la classe des Oursins. De nombreux
naturalistes ont étudié les Echinodermes au XVIIIe siècle et dans la moitié du XIXe. Les
recherches de J. Muller (1840- 1850) marquent l'aurore des travaux réellement scientifiques
(Encyclopédie Universalis, 2004).
Les Echinodermes sont des Métazoaires rangés dans les coelomates (animaux
possédant un coelome, ou cavité générale), les deutérostomiens (bouche, néo-formation bien
différente du blastopore qui donnera l’anus), les épineuriens (système nerveux placé
dorsalement au-dessus du tube digestif) (Encyclopédie Universalis, 2004).
Cet embranchement contient 23 classes: 17 ont disparu et ne sont connues qu'à l'état
fossiles, 5 se répartissent les 6500 espèces actuelles (Riva, 1988).
CLASSES Espèces type Nombre d'espèces dans le Monde
Nombre d'espèces en Méditerranée
HOLOTHURIDES Concombre de mer ou bêche de mer
1100 36
ASTERIDES Etoile de mer 1800 35 OPHIURIDES Ophiure 2000 21 CRINOIDES Lys de mer
Comatule 700 2
ECHINIDES Oursin violet Echinocardium
900 22
2. Choix et intérêt des espèces
L’intérêt et le choix des espèces animales comme espèces bioindicatrices reposent
aussi bien sur leur validation dans des programmes internationaux de surveillance de
l’environnement marin que sur leurs disponibilités au niveau de notre zone d’étude.
Les oursins sont des Echinodermes sans bras, enfermés dans un test généralement
rigide, parmi elle l’oursin Paracentrotus lividus (Lamarck, 1816), L’oursin comestible est une
espèce atlantico-méditerranéenne qui habite généralement les fonds marins entre 0 et 30
mètres de profondeur (Mortensen, 1927), et plus particulièrement les peuplements photophiles
Biologie de l’espèce
50
sur substrats rocheux (Kempe, 1962 ; Peres et Picard, 1964), et l'herbier à Posidonia oceanica
(Régis, 1978a; Boudouresque, Nedelec et al, 1980).
Ces oursins ont fait l'objet d'un grand nombre de travaux, en particulier pour
Paracentrotus lividus. Ils portent sur la biologie, l'éthologie et la dynamique des populations
L’oursin est un consommateur macrophage herbivore brouteur (mangeur de grosses
particules d'origine végétale) qui possède une armature buccale puissante (5 mâchoires et 5
dents constituant la lanterne d'Aristote) (cf.Fig.17), il se nourrit surtout d'algues, de posidonies
et de petites proies capturées à l'aide de pédicellaires (Benghali, 2006).
Cet oursin est capable d'éliminer des peuplements denses de végétaux dressés
(Verlaque, 1984), il broute n'importe quoi y compris la roche (Torunski, 1979; Martinnell,
1981 ; Schneider, 1983 ; Verlaque et Nedelec, 1983).
D'après Regis (1978 ; 1986), il a la faculté d'absorber à travers les piquants et le test
les matières organiques dissoutes et particulaires (sestonologie) ; et les cadavres des poissons
rejetés au fond (Verlaque, 1987), donc Paracentrotus lividus utilise Comme source d'énergies
le matériel dissout dans l'eau récoltée grâce à la microstructure de ses piquants (Regis, 1981).
Sa respiration s'effectue par toute la peau, les pieds ambulacraires et 5 petites
branchies situées autour de la bouche (Benghali, 2006).
4.4. Reproduction
L'oursin est un ovipare à sexes séparés (gonochoriques), la libération des cellules
mâles et des cellules femelles a lieu dans l'eau; la fécondation (union des gamètes) est donc
externe.
Chez tous les Echinodermes, l'œuf petit, pauvre en vitellus (réserves) se segmente,
donne une larve ciliée nageuse et pélagique à symétrie bilatérale la dipleurula, excepté chez
les Crinoïdes et certaines Holothuries (larve en tonnelet) (Verlaque, 1987).
Le développement des organes reproducteurs chez P. lividus est influencé par la
profondeur, la température hivernale (Byrne, 1990) la qualité et l'abondance de la nourriture
(Crapp et Willis, 1975 ; Regis, 1979 ; San Martin, 1990).
L'action conjointe de tous ces facteurs fait que les pontes peuvent ne pas intervenir à la
même période, d'une année à l'autre, pour un même site ou d'un site à l'autre (Byrne, 1990).
Chez l'oursin la larve plutéus, après métamorphose donne un jeune oursin qui vit sur le
fond. La reproduction s'effectue toute l'année mais elle est optimale de septembre à mars
(Tifour et Bahoussi, 2005).
Les mâles possèdent 5 glandes génitales jaunâtres qui sécrètent une laitance blanche, alors
que les femelles ont une laitance rougeâtre (Benghali, 2006).
Biologie de l’espèce
54
Figure 18 : Gonades mâles et femelles de l’oursin Paracentrotus lividus
(Benghali, 2006).
4.5 Écologie
4.5.1. Répartition biogéographique
Paracentrotus lividus est une espèce Atlantico-Méditerranéenne ; son aire de
répartition s'étend en Atlantique, les côtes de l’Islande jusqu’au Maroc et englobe toute la
Méditerranée. Il est retrouvé surtout dans l'étage infralittoral de 0 à 30m de profondeur
(Mortensen, 1927), où il fréquente les niveaux supérieurs (0 à 15m), et plus rarement jusqu'à
80m (Nedlec et Verlaque, 1983).
Libre, grégaire, il vit en peuplements denses, formant des oursiniéres dans des cavités
creusées par des mouvements de rotation dans les rochers éclairés de l'étage infralittoral en
mode calme: c'est un animal benthique foreur. Incapable de supporter une sécheresse
prolongée, il est toujours immergé. En effet sa peau qui recouvre le test est sans protection. Il
peut supporter une agitation hydrodynamique non négligeable (mode semi battu) (Benghali,
2006).
5. Le rôle de Paracentrotus lividus dans les écosystèmes benthiques de Méditerranée
Paracentrotus lividus (Lamarck 1816) est un animal brouteur, à régime généraliste,
mais essentiellement herbivore dans la nature; sur substrat rocheux, il se nourrit surtout
d'algues; lorsqu'il vit dans l'herbier à Posidonia oceanica, il se nourrit des feuilles de
posidonies et de leurs épibiontes (Verlaque, 1987).
L'importance de sa ration alimentaire et la sélectivité de son alimentation font de
Paracentrotus lividus un facteur déterminant de l'abondance et de la répartition des algues
(Verlaque, 1987).
Biologie de l’espèce
55
6. Les prédateurs de l'oursin
Les prédateurs des oursins constituant un facteur de contrôle des populations, leur rôle
n'est pas à négliger dans une étude de dynamique. Ces prédateurs sont variés, sur la côte
atlantique, ils sont principalement représentés par les Crustacés décapodes et l'étoile de mer
Marthasterias glacialis (Savy, 1987).
En Méditerranée, l'essentiel de la prédation de P. lividus est attribué aux Poissons
Labridae et Sparidae, mais aussi à l’étoile de mer : M. glacialis (Savy, 1987).
On peut distinguer trois principales techniques de prédation :
• consommation de l'oursin en entier, test et piquants compris (Labridae, Spariade,
Crustacé : Palinnurus vulgarus).
• consommation des parties molles après cassure du test (Crustacés, décapodes : Cancer pagurus, Portunus puber).
• consommation des partes molles sans cassure du test (Astérides : Marthasterias
glacialis).
7. Déplacement et migration
Les mouvements des oursins sont très lents, mais leurs permettent d'aller rechercher
leur nourriture, avec une meilleur position vis-à-vis des conditions de leur environnement.
Ces mouvements sont le résultat de la combinaison des mouvements élémentaires des podias
(extension et raccourcissement), sur lesquels l'oursin se hale (Tifour et Bahoussi, 2005).
Les piquants de la face inférieure servent aussi au cours des déplacements. Chaque
piquant est articulé sur le test par l'intermédiaire d'un tubercule rond et de muscles rayonnants
tout autour de la base du piquant, par la contraction de ces muscles. De ce fait, le mouvement
de chaque piquant qui peut être transmis à l'animal dans certains cas. Les oursins peuvent se
déplacer passivement. Ils cessent d'adhérer au substrat et se laissent entraîner par les courants
en roulant sur l'extrémité de leurs piquants (Khoury, 1987 ; Fernandez, 1996).
8. Relation oursin-substrat
Chaque oursin régulier adhère au support sur lequel il se trouve grâce à un système
complexe appelé « appareil ambulacraire ». Les pieds ambulacraires sont formés d'un tube
souple terminé par une petite ventouse pouvant adhérer sur des surfaces variées, mais
obligatoirement rigide et propre. Il est évident que ce dispositif anatomique est très important
pour l'oursin, il doit donc être respecté dans son intégrité. La destruction des podias est
Biologie de l’espèce
56
synonyme de diminution de l'efficacité des mécanismes de fixation, d'alimentation, mais aussi
correspond à des blessures par où pourront pénétrer divers éléments étrangers tels que des
germes pathogènes (Fernandez, 1996).
9. Production mondiale
Dans les annuaires statistique de la F.A.O (1994), en ce qui concerne la Méditerranée,
la pêche de ces Echinodermes se fait a des quantités trop faibles, vu que certain pays ne
figurent pas dans ces annuaires et sachant, par ailleurs, que les oursins ont maintenant leur
propre rubrique dans les statistiques des pêches maritime (F.A.O, 1994).
En 1983, l'oursin entre dans la catégorie des « produits de luxe » en France, et en 1985
i1 occupe la 20éme place en valeur pondérale (0.83 %) et la 23ème place en valeur
économique (0.90 %) sur une liste de 33 espèces (Campillo et al., 1986).
D'après les annuaires de la F.A.O (1994), les Etats Unis se situent en première place dans la
production mondiale d'oursins pour les années 1991 et 1992 avec, respectivement 32700 et
29800 tonnes (San Martin, 1995).
MATERIEL ET METHODES
Matériel et méthodes
57
1. Prélèvement, transport et conservation des échantillons
Un examen bactériologique ne peut être valablement interprété que s'il est effectué sur
un échantillon correctement prélevé dans un récipient stérilisé, selon un mode opératoire au
laboratoire et analysé sans délai ou après une courte durée de conservation dans des
conditions satisfaisantes (Rodier, 1997).
1.1. Prélèvement
L'étape d'échantillonnage influence directement la qualité des résultats analytiques
obtenus. Des précautions élémentaires doivent être prises pour obtenir un échantillon
représentatif afin de minimiser les risques associés à la contamination de l'échantillon par le
préleveur et de permettre le maintien de l'intégrité des échantillons. Les échantillons peuvent
être contaminés par un manque de soins dans l'application des techniques d'échantillonnage.
Ainsi, il incombe au préleveur de s'assurer de la qualité du prélèvement, de la conservation et
du transport adéquat des échantillons avant qu'ils ne soient soumis à un laboratoire (C. E. A.
E, 2006).
1.2. Transport
Emballer soigneusement les échantillons pour éviter les bris ou déversements et
utiliser des contenants d'expédition identifiés et adéquats pour le transport des échantillons.
S'assurer d'utiliser un service de transport fiable afin de maintenir les échantillons en bon état
à l'intérieur des délais analytiques prescrits (C. E. A. E, 2006).
1.3. Conservation des échantillons
Tous les échantillons doivent être conservés à environ 4°C, ou être maintenus dans un
environnement d'environ 4°C entre le moment du prélèvement et la réception au laboratoire
(utiliser des glacières et des agents réfrigérants ou de la glace). Les glacières utilisées doivent
être propres et réservées si possible à l'analyse de l'eau de baignade (C. E. A. E, 2006).
La conservation et le transport sont sous la responsabilité du préleveur et il est
essentiel de travailler en étroite collaboration avec le laboratoire (C. E. A. E, 2006).
Finalement, la prise d'échantillons servant à l'analyse microbiologique doit être faite
en portant une attention très particulière à la contamination par les mains, même si le
préleveur s'est nettoyé les mains au préalable. En effet, s'il faut prélever plus d'un échantillon,
il faut toujours recueillir en premier lieu celui qui est destiné à l'analyse microbiologique et
poursuivre avec celui destiné à l'analyse chimique afin d'éviter de plonger un récipient pour
Matériel et méthodes
58
l'analyse microbiologique dans une eau contaminée prélevée (C. E. A. E, 2006).
1.4. Lieux de réalisation des analyses
Les analyses microbiologiques de l'eau de mer et des échantillons d’oursins ont été
effectuées au niveau de laboratoire d'hygiène (Pasteur) de la wilaya d’Oran.
1.5. Objectif de l'analyse bactériologique
L'objectif de l'analyse bactériologique d'une eau n'est pas d'effectuer un inventaire de
toutes les espèces présentes, mais de rechercher soit celles qui sont susceptibles d'être
pathogènes, soit celles qui les accompagnent et qui sont en plus nombre, en particulier dans
l'intestin de l'homme et sont par leur présence indicatrices d'une contamination fécale, a donc
des maladies associées au péril fécal (Bourahla et Diffalah, 2007).
L'analyse bactériologique de l'eau de mer est importante à deux points de vue :
• Celui du chimiste où il est intéressant de connaître la composition chimique exacte de
l'eau de mer ;
• Celui de l'hygiéniste où il est intéressant de connaître la qualité de l'eau de mer, en
particulier, l'eau de baignade qui doit obéir à des critères bien définis.
La recherche des espèces pathogènes tels que les Salmonelles conduit à la
connaissance des zones de pollution dangereuses d'une part; et permet d'évaluer la valeur du
traitement d'une station d`épuration d'eaux d'égouts dont l'effluent (tels les voisinages de
plages de baignade) doit pouvoir être débarrassé de tout germe pathogène avant son rejet dans
le milieu naturel, d'autre part (Mouffok, 2001).
2. Echantillonnage
Lors de chaque voyage, les conditions d’échantillonnage devaient être enregistrées sur
une fiche d’échantillonnage (cf. Fig 19).
Matériel et méthodes
59
Référence station
Site : Code :
Coordonnées Latitude : Longitude :
Etat du temps
Ensoleillé Peu nuageux � Très nuageux � Pluvieux �
Type de nuage : Précipitations :
Direction du vent : Vitesse du vent :
Etat de la mer Très calme Calme � Peu agitée � Agitée � Très agitée �
Houle
Direction : Hauteur : Période :
Courants
Direction : Vitesse :
Paramètres physico-
chimiques & biologiques Température (°) : pH :
Salinité (‰) : O2 dissous (mg/l ; %) :
Turbidité (NTU) :
bio
log
iqu
es
Références de
l’échantillon Nature : Espèce :
Date du prélèvement : Heure du prélèvement :
Profondeur (hauteur d’eau) : Nature du substrat :
Autres :
Informations complémentaires : Mission effectuée par :
Figure 19 : Fiche d’échantillonnage.
Laboratoire de Recherche : RESEAU DE SURVEILLANCE ENVIRONNEMENTALE (LRSE) Département de Biologie, Faculté des Sciences, Université d’Oran Es-Senia, Oran (Algérie)
Responsable : Pr. Z. BOUTIBA Tel/Fax : 041-51-19-31
Matériel et méthodes
60
2.1. Eau de mer
Les principaux aspects dont il faut tenir compte pour obtenir un échantillon d'eau
représentatif sont les suivants (OMS. 1995) :
• La sélection du point convenable pour l'échantillonnage;
• Le strict respect des procédures d'échantillonnage;
• L'identification complète de l'échantillon;
• La conservation de l'échantillon;
• Le transport de l'échantillon vers le laboratoire.
2.1.1 Point d'échantillonnage
Les méthodes de références pour l'étude de la pollution marine préparées par le PNUE
(1975), la directive 76/160 de la CEE (1976), et d'autres guides régionaux de surveillance
comme le REMPAC (1985) recommandent que les échantillons soient prélevés à 20 à 30 cm
en dessous du niveau de l'eau.
2.1.2 Modes et méthodes de prélèvement
Nous avons utilisé la méthode la plus simple qui consiste à tenir la bouteille stérile
prés de sa base, de l'introduire sous la surface de l'eau et de retirer son bouchon afin de
pouvoir la remplir d'eau à la profondeur désirée. La bouteille est poussée doucement dans
l'eau pendant le remplissage pour éviter toute contamination de la main. Une fois la bouteille
pleine, elle est fermée immédiatement, conservée à l'abri de la lumière et de la chaleur
(Khelil, 2007).
Les bactéries se fixent par adsorption aux particules et aux parois internes de la
bouteille d'échantillon. Un espace suffisant doit donc être laissé dans la bouteille d'échantillon
lors du prélèvement afin de permettre le mélange avant l'analyse. I1 est recommandé d'obtenir
un échantillon d'un volume de 1000 ml. La bouteille à été convenablement identifier,
conservée à l'abri de la lumière et de la chaleur de préférence dans une glacière (température
proche de 4°C pendant le transport). Les échantillons sont analysés dans les deux heures qui
suivent leur réception au laboratoire afin d'assurer la qualité et la validité des résultats (Khelil,
2007).
Une fois le prélèvement effectué, il est important de la diriger le plus rapidement
possible au laboratoire, normalement en moins de 4 heures (Khelil, 2007).
Matériel et méthodes
61
2.2 Oursin
2.2.1 Préparation des échantillons (homogénat d’oursins)
Peser deux fois 25 g de chair et liquide intervalvaire dans une boîte de Pétri avec une
balance à précision (cf. Fig. 20).
Introduire aseptiquement les 25 g de chair plus le liquide intervalvaire des oursins à
analyser dans un sachet stérile de type stomatcher contenant au préalable 225 ml de diluant
soit le TSE (Tryptone Sel Eau) (Mouffok, 2001).
Figure 20 : Pesée de la chair de l’oursin Figure 21 : Agitateur « Stomatcher »
Cette suspension constitue la dilution mère (DM) qui correspond donc à la dilution
1/10.
Introduire ensuite aseptiquement à l'aide d'une pipette en verre graduée et stérile, 1 ml
de la DM dans un tube à vis contenant au préalable 9 ml du même diluant; cette dilution est
alors au 1/100 et de la même façon introduire 1 ml de la dilution 1/100 dans un tube à vis
contenant au préalable 9 ml du même diluant, pour obtenir la dilution 1/1000.
En général, on prélève deux fois 25 grammes:
• Les premiers serviront à l'analyse bactériologique courante;
• Les seconds serviront à la recherche de Salmonelles.
3. Analyses bactériologiques
Les analyses bactériologiques de ce travail ont consisté à la recherche de germes-tests
et pathogènes suivants:
• Germes aérobies mésophiles totaux (G.A.M.T) ;
Matériel et méthodes
62
• Coliformes totaux ;
• Coliformes fécaux ;
• Streptocoques fécaux;
• Staphylococcus aureus ;
• Salmonella.
La technique du NPP (nombre le plus probable) en milieu liquide fait appel à deux tests
consécutifs à savoir :
• Le test de présomption: réservé à la recherche des Coliformes totaux.
• Le test de confirmation: appelé encore test de Mac Kenzie est réservé à la recherche
des Coliformes fécaux à partir des réactions positives du test de présomption.
3.1. Recherche et dénombrement des germes aérobies mésophiles totaux (GAMT)
A partir des dilutions décimales allant de 1 / 1 00 000 à 1/10 voire 1, porter
aseptiquement 1 ml dans une boite de pétri vide préparée à cet usage et numérotée.
Compléter ensuite avec environ 20 ml de gélose PCA ou TDYM fondue puis refroidie
à 45 + ou - 1°C: le choix des milieux dépend de la nature des denrées à analyser. On utilise
généralement la gélose PCA pour les laits et produits laitiers et la gélose TDYM pour les
autres denrées.
Faire ensuite des mouvements circulaires en forme de « 8 » pour permettre à
l'inoculum de se mélanger à la gélose utilisée.
Laisser solidifier sur paillasse, puis rajouter une deuxième fine couche de la même
gélose ou de gélose blanche. Cette double couche à un rôle protecteur contre les
contaminations diverses.
• Incubation
Les boites seront incubées couvercle en bas à 30°C pendant 72 heures avec:
- Première lecture à 24 heures, deuxième lecture à 48 heures, et troisième lecture là 72 heures.
• Lecture
Les colonies de G A M T se présentent sous forme lenticulaire en masse.
Matériel et méthodes
63
• Dénombrement
Il s'agit de compter toutes les colonies ayant poussé sur les boîtes en tenant compte des
facteurs suivants :
- ne dénombrer que les boîtes contenant entre 15 et 300 colonies,
- multiplier toujours le nombre trouvé par l'inverse de sa dilution,
- faire ensuite la moyenne arithmétique des colonies entre les différentes dilutions.
3.2. Recherche et dénombrement des Coliformes
3.2.1. Coliformes totaux
Le terme Coliforme correspond à des organismes en bâtonnets, non sporogénes, à
coloration de Gram négatif, oxydase négative, aérobies ou facultativement anaérobies,
capables de croître en présence de sels biliaires ou d'autres agents de surface possédant des
activités inhibitrices de croissance similaires, et capables de fermenter le lactose avec
production d'acide et d'aldéhyde en 48 heures, à des températures de 35° à 37 ° (Rodier,
1996).
� Principe
Les Coliformes totaux sont utilisés depuis très longtemps comme indicateurs de la
qualité microbienne de l'eau parce qu'ils peuvent être indirectement associés à une pollution
d'origine fécale. Les principaux genres inclus dans le groupe sont:
Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Klabsiella et Serratia. La presque totalité de
espèces sont non pathogènes et ne représentent pas de risque direct pour la santé (OMS 2000)
à l'exception de certaines souches d'Escherichia coli (E.coli) ainsi que de rares bactéries
pathogènes opportunistes (OMS 2000).
� Mode opératoire
La technique du NPP (nombre le plus probable) en milieu liquide fait appel à deux
tests consécutifs à savoir :
- Le test de présomption : réservé à la recherche des coliformes totaux.
- Le test de confirmation: appelé encore test de Mac Kenzie est réservé à la recherche des
Coliformes fécaux à partir des réactions positives du test de présomption.
Matériel et méthodes
64
� Test présomptif
Ce test est effectué en utilisant le bouillon lactosé au pourpre de bromocrésol (bouillon
BCPL) pour l'analyse de l'eau et le bouillon lactosé bilié au vert brillant (bouillon VBL) pour
l'analyse des oursins, tous les tubes sont munis de cloches de Durham pour déceler le
dégagement éventuel de gaz dans le milieu (plus de 1/1 0 du volume de la cloche).
a) Eau de mer
En utilisant des pipettes stériles, on ensemence:
� 1 flacon de 50 ml de bouillon BCPI., à double concentration (D/C), avec 50 ml d'eau
de mer.
� 5 tubes de 10 ml de bouillon BCPL à double concentration (D/C), avec 10 ml d'eau de
mer.
� 5 tubes de 10 ml de bouillon BCPL à simple concentration (S/C) avec 1 ml d'eau de
mer.
� 5 tubes de 10 ml de bouillon BCPL à simple concentration (S/C) avec 0,1 ml d'eau de
mer.
• Incubation
L’incubation se fait à 37°C pendant 48 heures.
• Lecture
Sont considérés comme positifs, les tubes présentant à la fois :
- Un dégagement gazeux (supérieur au 1/10 de la cloche).
- Un trouble microbien accompagné d'un virage du milieu au jaune.
Ces deux caractères étant témoins de la fermentation du lactose présent dans le milieu.
Noter le nombre de tubes positifs dans chaque série et reporter aux tables de NPP pour
obtenir le nombre de Coliformes totaux présents dans 100m1 de l'eau de mer.
Matériel et méthodes
65
Echantillon d’eau de mer
(1) Test présomptif Inoculation de 5 tubes de (BCPL) avec 10 ml d’eau
Inoculation de 5 tubes de (BCPL) avec 1ml d’eau
Inoculation de 5 tubes de (BCPL) avec 0,1ml d’eau
Bouillon lactose à double concentration
Bouillon lactose à simple concentration
Bouillon lactose à simple concentration
Absence de gaz
Résultat Positif
Virage de couleur et
Présence de gaz
(2) Test confirmatif
Incubation 24h à 44°C
Résultat positif présence de coliformes fécaux
Présence de gaz et virage de la couleur
Résultat négatif pas de Coliforme fécaux
Absence de gaz
Figure 22 : Différentes étapes à réaliser pour le dénombrement des Coliformes dans l’eau de mer
Ensemencement d’une boucle d’anse sur milieu Schubert
Après 48 heures d’incubation à 37°C
Matériel et méthodes
66
b) Homogénat des oursins
Préparer dans un portoir une série de tubes contenant le milieu sélectif VBL (bouillon
lactosé bilié au vert brillant) à raison de trois tubes par dilution.
A partir des dilutions décimales 1/1000 à 1/1 0 voire 1, porter aseptiquement 1 ml dans
chacun des trois tubes correspondant à une dilution donnée.
Chassez le gaz présent éventuellement dans les cloches de Durham et bien mélanger le
milieu et l' inoculum.
• Incubation : l'incubation se fait à 37°C pendant 24 à 48 heures.
• Lecture : sont considérés comme positifs les tubes présentant à la fois :
- Un dégagement gazeux (supérieur au 1/10 de la hauteur de la cloche).
- Un trouble microbien accompagné d'un virage du milieu au jaune (ce qui constitue le témoin
de la fermentation du lactose dans les conditions opératoires décrites.
La lecture finale se fait selon les prescriptions de la table de Mac Grady qui se trouve
en annexe.
3.2.2. Recherche des Coliformes fécaux (test confirmatif)
Les Coliformes fécaux ou Coliformes thermotolérants, sont un sous-groupe des
Coliformes totaux capables de fermenter le lactose à une température de lactose à une
température de 44,5°C.
L’espèce la plus fréquemment associée à ce groupe bactérien est Escherichia coli
(E.coli) et, dans une moindre mesure, certaines espèces des genres Citrobacter, Enterobacter
et Klabsiella. La bactérie E.coli représente toutefois 80 à90 % des Coliformes thermotolérants
détectés. Bien que la présence de Coliformes fécaux témoigne habituellement d’une
contamination d’origine fécale. Plusieurs Coliformes fécaux ne sont pas d’origine fécale,
provenant plutôt d’eaux enrichies en matières organiques tels les effluents industriels du
secteur des pâtes et papier, ou de la transformation alimentaire (OMS, 2000). C’est pourquoi,
il serait plus approprié d’utiliser le terme générique Coliformes thermotolérants plutôt que
celui de Coliformes fécaux. L’intérêt de la détection de ces Coliformes, à titre d’organismes
indicateurs, réside dans le fait que leur survie dans l’environnement est généralement
proportionnelle au degré de pollution produite par les matières fécales.
Matériel et méthodes
67
a) Eau de mer
A partir de chaque tube positif de bouillon lactosé (BCPL) pour la recherche des
Coliformes fécaux, nous avons ensemencé 2 à 3 gouttes dans un milieu de Schubert muni
d'une cloche de Durham, les placer dans une étuve à 44°C pendant 24 heures. Les tubes qui
présentent un trouble bactérien et un dégagement de gaz dans la cloche de Durham confirment
la présence de Coliformes fécaux.
Les tubes positifs de bouillon de Schubert, additionnés au réactif de KOVACS,
donnant un anneau rouge cerise témoignent de la production d'indole, donc de la présence
d'Escherichia coli.
Noter le nombre de tubes positifs dans chaque série et reporter aux tables de NPP pour
obtenir le nombre de Coliformes fécaux présent dans 100 ml de l'échantillon.
b) Homogénat des oursins
Les tubes de VBL trouvés positifs lors du dénombrement des Coliformes totaux feront
l'objet d'un repiquage à l'aide d'une pipette pasteur dans à la fois:
- Un autre tube de VBL muni d'une cloche et ;
- Un tube d'eau peptonée exempte d'indole.
Chasser le gaz présent éventuellement dans les cloches de Durham et bien mélanger le
milieu et l' inoculum.
• L'incubation se fait à 44°C pendant 24 heures. Sont considérés comme positifs, les
tubes présentant à la fois :
- Un dégagement gazeux dans les tubes de VBL ;
- Un anneau rouge en surface, témoin de production d'indole par Escherichia coli après
adjonction de 2 à 3 gouttes du réactif du Kovacs dans le tube d'eau peptoné exempte d'indole.
• Lecture : la lecture finale s'effectue également selon les prescriptions de la table de
Mac Grady en tenant compte du fait que Escherichia coli est à la fois producteur de gaz et
d'indole à 44°C.
Matériel et méthodes
68
Homogénat des Patelles DM (10-1)
9 ml d’eau physiologique
1 ml 1 ml
10-3 10-2
Inoculation de3 tubes de VBL avec 1 ml de la dilution mère (DM)
Inoculation de3 tubes de VBL avec 1 ml de
la dilution 10-2
Inoculation de3 tubes de VBL avec 1 ml de
la dilution 10-3
Après 48 heures d’incubation à 37°C
Virage de couleur et présence de gaz
Résultat Positif
(1) Test présomptif
(2) Test confirmatif
Ensemencement d’une boucle d’anse sur les
milieux
Incubation 24 heures à 44°C
Trouble et anneau rouge en surface après addition de 6 gouttes de réactif de
Kovacs
Virage de couleur et présence de gaz
Résultat Positif présence de coliformes fécaux
Absence de gaz
Figure 23 : Différentes étapes à établir pour le dénombrement des Coliformes dans les oursins.
Matériel et méthodes
69
3.3. Le dénombrement des Streptocoques fécaux
Les Streptocoques fécaux sont des cocci Gram positif groupés typiquement en
chaînettes plus au moins longues. Ce sont des germes anaérobies facultatifs, généralement
micro aérophiles et très exigeants au point de vue nutritionnel. Ils se développent bien à 37°C.
Ce sont des hôtes normaux de l'intestin de l'homme et des animaux à sang chaud (Rodier,
1996).
� Principe
Le dénombrement des Streptocoques fécaux présumés est rarement effectué
indépendamment des dénombrements des Coliformes totaux et Coliformes fécaux présumés.
leur recherche associée à celle des Coliformes fécaux, constitue un bon indice de
contamination fécale. Ils témoignent d'une contamination d'origine fécale ancienne tandis que
les Coliformes fécaux témoignent d'une contamination d'origine fécale récente. Les
Streptocoques fécaux possèdent la substance (acide teichoique) antigénique caractéristique du
groupe D de LANCEFIELD ; c'est-à-dire essentiellement : Enterococcus faecalis,