Une étude des peuplements benthiques de la Seine portant sur plus de 250 échantillons prélevés sur 39 stations échelonnées entre la source et Rouen, a permis de localiser la prolifération d'une diatomée considérée comme "endémique" des régions tropicales, à l'aval immédiat d'une centrale thermique (E.D.F. Porcheville). La morphologie, l'ultrastructure et la répartition géographique sont examinées succinctement. Les données écologiques recueillies à Porcheville, confrontées à celles de la littérature conduisent à considérer Navicula confervacea comme une espèce saprophyte polluorésistante, sténotherme des eaux chaudes (25-31°C).

Par les modifications qu'elle entraîne sur la pénétration de la lumière dans l'eau, l'agitation a un rôle négatif sur la production primaire phytoplanctonique de la zone littorale du lac du Bourget.

La durée des oscillations importe plus que leur amplitude. L'effet maximum est obtenu à 50 cm environ sous la surface de l'eau. L'homogénéisation des populations phytoplanctoniques qu'elle produit est également mise en évidence.

Trois Crustacés et quatre Rotifères composent le zooplancton du lac de Port-Bielh (2 285 m) où dominent Mixodiaptomus laciniatus et Daphnia longispina.

La distribution verticale des organismes et ses variations nycthémérales diffèrent selon les espèces et, pour une même espèce, selon les stades de développement. La quantité d'animaux exportés en 24 h par le déversoir, liée à la distribution verticale du zooplancton, représente un faible pourcentage des populations (0,14 à 2,8 ‰) mais une biomasse importante (0,45 à 1,2 kg PF/jour).

Le cycle de développement des Crustacés se caractérise par une longue phase de repos durant les 7 mois de gel, une courte période de reproduction au début de l'été et une phase de croissance rapide (août et septembre) aboutissant à une biomasse maximale en octobre. La durée de développement des différents stades de M. laciniatus et de D. longispina, déterminée d'après l'évolution numérique des populations, est proche des durées obtenues expérimentalement par plusieurs auteurs.

La production de M. laciniatus et de D. longispina a été calculée à partir de l'évolution du poids des individus en fonction de leur âge et de la variation du poids moyen des organismes au cours de l'été. Ces deux méthodes et leur variante graphique donnent des résultats assez voisins. Le rapport Production/Biomasse maximale est comparable pour les deux espèces (1,35 à 1,65) et se situe dans les valeurs déjà mentionnées pour des populations d'insectes aquatiques d'altitude. La production du Rotifère dominant (Polyartra vulgaris) représente moins de 1 % de celle des deux Crustacés.

La comparaison de la production primaire et secondaire de la zone pélagique indique une exploitation intense du phytoplancton par les herbivores. Malgré une faible biomasse, les algues constituent vraisemblablement une source de nourriture suffisante pour assurer la production du zooplancton.

Une revue bibliographique des travaux concernant les migrations d'imagos d'insectes aquatiques vers l'amont des cours d'eau est donnée. De telles migrations sont étudiées sur les Ephéméroptères de deux torrents des Pyrénées entre 2 160 et 2 750 m d'altitude. Plus de 800 imagos ♀ de Rhithrogena loyolaea Navás et de Baetis alpinus (Pictet) ont été récoltées dans l'eau, après oviposition dans des zones nettement en amont de la limite de présence des larves âgées. Le déplacement des ♀ vers l'amont se fait jusqu'au point de jaillissement de l'eau : source froide ou limite de l'enneigement du torrent, ce qui confirme l'exactitude de l'hypothèse du cycle de colonisation de Müller chez les Ephéméroptères de haute montagne. Des gains d'altitude d'un minimum de 170 m (B. alpinus) et de 350 m (R. loyolaea) ont été observés. L'éclosion peut avoir lieu, chez B. alpinus, dans des eaux dont la température est toujours comprise entre 0 et 3 °C.

Le phytoplancton a été étudié sur la rivière Lot, de juillet 1972 à juillet 1973, sur 23 stations, en corrélation avec une étude physicochimique. Les caractéristiques géographiques, hydrologiques et physicochimiques sont brièvement données. Les populations algales sont étudiées par des comptages au microscope inversé. La liste des principales espèces est donnée : dans leur majorité, les espèces recensées sont fréquentes dans les milieux oligotrophes à β mésosaprobes. La dérive des algues benthiques est évaluée (pourcentage moyen du nombre total des cellules en suspension : 10 %). Diatomées et Euchlorophycées représentent plus de 90 % de la biomasse. La biomasse varie de 0,7 g/m3 en hiver à 9 g/m3 en été. Le cycle annuel du phytoplancton est à peu près semblable à celui des lacs tempérés. L'incidence des composantes physiques, chimiques et biologiques sur la croissance des algues est discutée. Nitrates, phosphates et silice ne semblent pas jouer un rôle de facteur limitant de la croissance du phytoplancton en été. Le développement estival des algues est lié aux faibles débits circulant sur la rivière canalisée.

La concentration du milieu en carbonates alcalins, entre 1 et 18 g 1-1, n'affecte pas le taux intrinsèque d'accroissement naturel de B. dimidiatus qui dépend essentiellement de la température et de la qualité de la nourriture offerte. Les taux de croissance les plus élevés sont obtenus avec les Cyanophycées Chroococcales (Synechococcus cedrorum) ou des Chlorophycées Volvocales (Dunaliella salina) unicellulaires de petites tailles. La température agit peu sur le taux net de reproduction et le fort taux intrinsèque d'accroissement naturel à 30° est dû au raccourcissement des temps de développement embryonnaire et post-embryonnaire ainsi qu'à la rapidité du rythme de ponte.

Le cycle de développement de Capnioneura brachyptera dure deux ans dans un ruisseau des Pyrénées centrales, à 1 950 mètres d'altitude. Le premier hiver est passé à l'état d'oeuf ; la croissance, très faible la première année, devient très rapide au cours du deuxième été dès la fin de la fonte des neiges.

La production varie peu d'une cohorte à la suivante et correspond, pour 70 %, à la croissance de deuxième année. La mortalité larvaire paraît faible. Le rapport P/B max., compris entre 1,5 et 2 est voisin de ceux déjà mentionnés pour d'autres espèces des Pyrénées centrales.

La production annuelle nette de Ch. commutatus est évaluée, en 1971-72 à 6,29 kg/PS/ha, plaçant cette espèce au deuxième rang d'importance dans la production de la communauté benthique littori-profonde du lac. Le rapport P/Bmax = 1,49 confirme la stabilité de sa valeur, précédemment montrée chez plusieurs représentants du benthos, et, plus récemment, chez deux crustacés monocycliques du zooplancton de ce même lac.

Plus du tiers (36 %) de la production est perdu pour l'écosystème lors de la nymphose (30 %) et de l'émergence des adultes (6 %).

Les truites (Salmo trutta fario L.) utilisent 10,5 % de la production de Ch. commutatus par l'ingestion de nymphes au cours de leur ascension ; cela représente 49 kg/PF consommés pour les 10,5 ha de la zone 7-19 m.

Les migrations verticales de 9 espèces de Métazoaires (Crustacés et Rotifères) ont été observées en novembre dans un canal dont la profondeur maximale ne dépasse pas 2,60 m.

Les récoltes furent effectuées toutes les trois heures à trois niveaux différents, durant une période de 24 heures.

Brachionus calyciflorus, B. angularis, Polyarthra vulgaris, Filinia longiseta et Bosmina longirostris effectuent trois mouvements ascendants successifs qui surviennent respectivement avant et après l'aurore puis au crépuscule.

Une migration inversée a été observée pour Keratella quadrata (dont la densité maximale fut atteinte à proximité du fond vers 23 heures) et pour les nauplii de Cyclopidae qui migrent massivement vers la surface durant la période de plus forte illumination.

La distribution verticale du plancton était à peu près uniforme entre 23 heures et 2 heures du matin.

Les larves de Drusus rectus et d'Anomalopterygella chauviniana sont décrites et figurées. Une clé de détermination est donnée pour distinguer les larves des quatre espèces pyrénéennes de Drusinae : Drusus discolor, D. rectus, Ecclisopteryx guttulata, Anomalopterygella chauviniana. Ces espèces présentent un comportement semblable d'oviposition, d'éclosion, de construction du fourreau, de mues larvaires et de nymphose.

La microdistribution des larves et nymphes de 3 espèces de simulies (Odagmia variegata, Odagmia obreptans et Simulium rupicolum) a été observée en divers cours d'eau pyrénéens.

Ces espèces se rencontrent en présence de vitesses importantes qui, dans les ruisseaux étudiés, étaient présentes dans les zones à écoulement torrentiel. Nous ne les avons pas rencontrées dans les zones à écoulement général de type fluvial. Les pierres lisses et d'un diamètre supérieur à 10 cm environ sont les substrats les mieux colonisés. Les faces amont faiblement inclinées présentent les plus fortes densités larvaires. Dans les zones à fort courant, en présence d'un gradient longitudinal même réduit des vitesses, les larves se concentrent dans une étroite bande où les vitesses sont maximales. Le corps des larves est couché vers l'aval et subit les pulsations du courant.

Les larves de simulies colonisent rapidement des canaux immergés dans un ruisseau (fig. 2) ; et par suite, les conditions hydrauliques locales peuvent être précisées aux endroits où se fixent les larves.

En une même station, le débit variant dans le temps, le type d'écoulement peut passer du fluvial au torrentiel (fig. 3 et 4).

Les profils des vitesses à la paroi, c'est-à-dire dans la zone où vivent les invertébrés, peuvent être déterminés en fonction de la rugosité apparente de la paroi (fig. 6).

Les conditions d'existence d'un film laminaire (sous couche laminaire) dépendent de la vitesse du courant et de la dimension des aspérités (fig. 7 et 8). Pour une vitesse de courant donnée, les relations entre l'épaisseur δ du film laminaire et la dimension ε des aspérités déterminent les possibilités d'existence du film laminaire (fig. 8).

La variation de l'épaisseur du film laminaire est représentée en fonction de la vitesse du courant dans un abaque (fig. 9) qui tient compte également des conditions imposées par la dimension des aspérités.

Le film laminaire n'a qu'une influence réduite sur les conditions de vie des larves de simulies; la turbulence joue un rôle important sur ces conditions de vie.

La durée du cycle vital de Drusus rectus s'allonge suivant la séquence : biotope déneigé en basse altitude (1 an) - biotope déneigé en haute altitude - biotope enneigé en haute altitude (2 ans). Les très basses températures déterminent un léger ralentissement de la croissance. A température égale, ce ralentissement est beaucoup plus accusé sous la neige que dans les biotopes déneigés : il affecte principalement les premiers stades larvaires phytophages, qui ne se développent pratiquement pas en absence de périphyton. La taille des larves et des adultes est fonction de la longueur du cycle biologique.

L'étude expérimentale en eau courante et en aquariums clos du régime alimentaire d'Atherix ibis révèle une polyphagie essentiellement constituée de larves d'insectes torrenticoles à cuticule mince : Ephéméroptères Baetidae et Heptageniidae, Trichoptères Philopotamidae et Diptères Limoniidae et Chironomidae. Le temps de succion (digestion extraorale) dépend du rapport de la taille de la proie à celle du prédateur et varie d'une quinzaine de minutes à deux heures environ. Chez les larves de plus de 4 mm, l'appareil buccal est efficace pour des proies d'une large gamme de tailles. L'intensité de la prédation exercée à un moment donné par des larves d'A. ibis sur une population de Chironomidae âgés est une fonction linéaire de la longueur des prédateurs entre 5 et 15 mm.

Le cannibalisme est presque inexistant lorsque les larves ne sont pas privées de nourriture. Les individus âgés peuvent supporter un jeûne de plus de 6 mois entre 10 et 15 °C.

Quelques observations ont également été faites sur le régime alimentaire d'Atrichops crassipes.

Quarante-deux espèces de Plécoptères, seize espèces d'Elminthidac et cinq espèces d'Hydraena ont été capturées dans seize stations situées sur la partie amont du Lot et sur son principal affluent, la Truyère. En aval, les débits estivaux sont très perturbés par le fonctionnement des usines hydro-électriques. Ces perturbations éliminent la plupart des Plécoptères, puis les Coléoptères. Toutefois, deux Leuctra automnales, L. fusca et L. geniculata, se maintiennent dans cette zone. Des données morphologiques sont précisées pour certaines espèces de Plécoptères.

Des expériences de désoxygénation partielle de l'eau d'un ruisseau montrent qu'il existe un seuil de concentration en O2 dissous (ici proche de 4 ppm) au-dessous duquel la dérive des invertébrés benthiques s'accroît de façon significative. L'importance de cette dérive est alors variable selon les espèces considérées, l'intensité et la durée de la désoxygénation. Les variations quotidiennes des teneurs en O2 dissous que présentent naturellement les eaux courantes, ne paraissent entraîner aucune réaction de la faune si elles se situent au-dessus de ce seuil.

Plus de 90 % des invertébrés entraînés à l'entrée du système restent piégés dans le milieu souterrain. L'afflux le plus important se produit pendant les premiers jours de crue ; il en est de même pour la matière organique globale transportée par litre d'eau. La matière organique en particules grandes et moyennes est la fraction la mieux représentée à l'entrée du système. Inversement, la matière organique dissoute est la fraction la plus abondante à la sortie.

La méthode amont-aval est utilisée pour estimer la production primaire d'un petit ruisseau de moyenne altitude. Les processus de décomposition excèdent largement la production primaire brute. La réduction de l'éclairement par la végétation arbustive des rives, le fort apport de matières organiques lors de la chute automnale des feuilles et l'envasement progressif lié à l'absence de crues apparaissent comme les principaux facteurs responsables du métabolisme de cet écosystème.

Même dans des conditions d'utilisation limites (faibles variations de l'oxygène dissous, forte diffusion, temps de rétention court, apports par drainage) la méthode amont-aval peut fournir des estimations de production valables ; les principales causes d'erreur sont analysées.