LEHOUX Hugo

9, rue Duboys des Sauzais

35150 Corps-Nuds FRANCE

« Limnologie et entomologie tropicales » Pré-projets pour le monitoring des rivières de la région d’Esquinas

Costa Rica

Tuteur entreprise Tuteur IUT Friedrich SCHIEMER David LANDRY Département Limnologie et hydro-botanique Maître de conférences Université de Vienne, Autriche Université/IUT, France

Entreprise Centre de recherche Biologique Tropicale

La Gamba, Parque nacional de las Piedras Blancas

Costa-Rica

Remerciements

Je tiens à remercier énormément toutes les personnes qui ont participé à la réalisation de ce

rapport, de près ou de loin, à commencer par M. Friedrich SCHIEMER mon tuteur de stage, pour m’avoir

offert la possibilité d’effectuer cette étude. Egalement toute l’équipe de la Tropenstation, qui m’a réservée

un accueil chaleureux en tout temps et tout particulièrement Victor, Eduardo, Roy, Mari, Eduvijes, Lizbeth,

Beatriz, Vanessa, Luiz, Daniel et Paul. Je remercie humblement les étudiants et chercheurs qui ont séjourné

à la station, et qui m’ont donné leur avis et conseillé sur le déroulement du stage et tout particulièrement

à Laura RIBA-HERNANDEZ (Université de São Paulo) et Dangelo SANDOVAL (CATIE), pour la partie

géologique. Un grand remerciement pour leur participation, à Frank SUHLING, Carlos ESQUIVEL et Rodolfo

NOVELLO-GUTTIEREZ, experts en Odonatologie tropicale, sans qui les déterminations seraient restées

parfois approximatives. Un grand merci au MINAE pour m’avoir autorisé à mener cette étude et m’avoir

délivré le précieux permis scientifique. Je remercie également l’Université, le conseil général d’Ille et

Vilaine (Jeunes à travers le monde), ainsi que la mairie de la commune de Corps-Nuds, pour leur soutien

matériel et financier, nécessaire à la bonne réalisation de ce stage.

Sans oublier toute l’équipe pédagogique de l’IUT, et plus particulièrement mon tuteur David LANDRY pour

le soutien important apporté durant le stage.

Un grand merci à ma famille et mes proches, qui m’ont permis de réaliser ce stage dans les

meilleures conditions possibles.

Sommaire

Introduction 1

1) Présentation de l’environnement écologique, économique et social de la station 2

1.1 ) La station de recherche tropicale La Gamba 2

1.2 ) Présentation du tuteur 3

1.3 ) Le Costa-Rica 4

1.3.1) Généralités 4

1.3.2) Situation du secteur agricole 4

1.3.3) Déforestation, mise en culture de terres et qualité de l’eau 5

2) Problématique et axes de recherche 6

2.1) Problématique de stage 6

2.2) Aires d’étude 7

2.2.1) Zones de relevés limnologiques 7

2.2.2) Zones de relevés entomologiques 8

2.3) Matériel et méthodes 9

2.3.1) Limnologie 9

2.3.2) Entomologie 11

2.3.4) Statistiques 12

3) Résultats 13

3.1) Limnologie 13

3.1.1) Généralités 13

3.1.2) Quebrada Negra 15

3.2) Entomologie 20

3.2.1) Alpha et gamma diversités 20

3.2.2) Beta diversité 23

4) Discussion 27

4.1) Limnologie 27

4.2) Entomologie 28

4.2.1) Richesse en espèces 28

4.2.2) Similarités 29

4.3) Limites de l’étude 30

4.4) Les Odonates comme bio-indicateurs 31

5) Bilan personnel 33

Bibliographie 34

Annexes 38

1

Introduction

La problématique universelle de la qualité de

l’eau, intéresse les politiques du Costa-Rica depuis

déjà une vingtaine d’année. Un rapport de 1990,

soulignait déjà les problèmes que posent la mise en

place d’un plan national de gestion de la qualité des

eaux (CALVO C., 1990). La création, cette même

année, du Ministère des Ressources Nationales et du

Développement Durable a permis d’établir une

stratégie nationale qui tend à répondre à une

demande croissante, qui a quadruplé ces quarante

dernières années.

La gestion de la quantité n’est pas un

problème en soi pour le pays (3ème pays d’Amérique

centrale, en terme d’offre hydrique par habitant),

cependant la qualité des eaux tend à se détériorer

avec le développement du tourisme, nouvelles

technologies agricoles et industries (Rapport exécutif

de 2004).

Le secteur agricole est le deuxième plus gros

utilisateur d’eau, après la production d’hydro-énergie.

Si on tient compte du fait que l’hydro-énergie reverse

sans modification, l’eau dans le système

hydrologique, l’agriculture est réellement le premier

consommateur d’eau, avec 28.3% du total de l’offre

d’eau superficielle (FAO 2009). Les déforestations

massives et l’intensification des cultures telles que

l’ananas (Ananas comosus), la palme à huile (Elays

guineensis) ou encore le riz (Oryza sp.), favorisent la

dégradation des masses d’eau, qui peuvent

rapidement avoir une influence sur la santé de la

population, de l’économie du pays et pourrait

engendrer d’importants problèmes sociaux. Les

travaux sur la reforestation menés par la station

biologique tropicale la Gamba, entrent en accord avec

la nécessité de préserver cet environnement

écologique, social et économique.

Dans le cadre d’une collaboration avec une

association brésilienne « P P bio Manaos », la station

s’est engagée à effectuer une étude complète sur les

neuf cours d’eau du Bassin versant d’Esquinas (La

« Cuenca Esquinas » contient La Quebrada Negra,

Q.Mari, Q.Chorro, Q.Gamba, Q.Bolsa, Q. Sardinal, Rio

Oro, R.Bonito, R. Esquinas). L’objectif d’une telle

étude est de connaître la structure fluviale et la bio-

structure de régions néo-tropicales, pour comprendre

leur fonctionnement, et pouvoir installer un

« monitoring » permanent d’indicateurs de bonne

santé écologique.

Qu’est-ce qu’un monitoring ?

La création d’un monitoring signifie la mise en

place d’un suivi des paramètres physico-chimiques

(concentrations en solutés…), des êtres vivants

(macro-invertébrés…) ainsi que des phénomènes

(décomposition de la matière organique…) qui se

rattachent aux cours d’eau du bassin versant. Il

permet d’évaluer la qualité écologique d’un système

hydrologique.

2

1) Présentation de l’environnement écologique, économique et social de la station.

1.1) La station de recherche tropicale La Gamba

La station de recherche biologique tropicale

de La Gamba est située dans la Parc National de Las

Piedras Blancas, dans le Sud-Ouest du Costa-Rica.

Celle-ci a une histoire un peu particulière qui a, en

partie, participé au choix du lieu de stage.

Fig. 1 Carte du Costa-rica , réalisée avec ArcGIS.

En 1991, Michael Schnitzer, professeur de

musique et d’arts à l’université de Vienne, fonda

l’association « Rainforest of the Austrians ». Durant

plusieurs années, il a collecté des fonds importants en

Autriche, pour les reverser au gouvernement du

Costa-Rica. Ce dernier racheta des terres, qu’il plaça

sous la tutelle du Parc National de « Las Piedras

Blancas », dans l’objectif de préserver la forêt

Esquinas, sur la côte Pacifique ouest du Costa-Rica.

Cet endroit est rapidement devenu une zone

privilégiée pour promouvoir des programmes de

recherche scientifique.

Afin que l’accès à cette zone soit facilité,

l’association acheta en 1993, une vieille ferme (une

« finca »). Avec l’aide du ministère de la science et de

la recherche, et de l’université de Vienne, le noyau a

commencé à se durcir près du parc national et de la

ville paisible de La Gamba. Aujourd’hui la station peut

accueillir jusqu’à 30 personnes, et dispose d’un jardin

botanique impressionnant. En 2008, fut installé le

laboratoire avec air conditionné, et tout le matériel

nécessaire pour effectuer quelques analyses basiques.

Depuis sa création, la station s’attache à découvrir et

à préserver les forêts néotropicales pluvieuses

(Neotropical rainforest), et à reforester les zones

saccagées.

Au-delà des aspects de recherches, la station

participe au développement de la Gamba, employant

plus d’une quinzaine de locaux à l’année (Annexe 1),

et offre tous les fruits du jardin à l’école de la ville.

L’association a également créé un hôtel à proximité

de la station, le «Esquinas Rainforest Lodge hotel »,

qui permet de développer l’éco-tourisme dans la

région (Certifié « Three-leaf Certificate of Sustainable

Tourism »).

Photographie 1 Vue de l'entrée de la Tropenstation La Gamba, Costa Rica

3

Le diagramme météorologique ci-contre, résume

les conditions météorologiques particulières de la région.

La partie en noir illustre la pluviométrie de l’année 2009,

qui atteint 5816mm, pour une moyenne de température

de 27,9°C. On peut nettement distinguer la saison de pluies

qui commence en Mai et termine en Septembre

(Graduation mensuelle de Janvier 2009 à Janvier 2010).

Cette combinaison de fortes températures et de pluies

abondantes, favorise la grande diversité des êtres vivants

Figure 2 Diagramme météorologique Janvier 2009 à Janvier 2010 Station HOBO

1.2) Présentation du tuteur et de ses recherches à la station

Friedrich SCHIEMER dispose d’une chaire à l’Université de Vienne en Autriche, en

temps que Limnologue. En 2005, il a pris la tête du département de limnologie et

d’hydro-botanique de l’université de Vienne. Depuis 1982, il a dirigé, coordonné et

participé à de nombreux programmes de recherches aquatiques sur tous les continents. Il

dirige actuellement un programme financé par l’Union Européenne, qui vise à stabiliser le

lit du Danube, de Vienne à Bratislava. Il a jusqu’aujourd’hui publié plusieurs livres, dont

un considéré comme une référence de la limnologie tropicale, « Perspectives in tropical

Limnology » en 1996.

Il a participé à plusieurs projets limnologiques et entomologiques sur les cours d’eau du bassin

versant d’Esquinas du Costa-Rica. Une première étude a été publiée en 2007 sur le réseau des rivières du

Parc national de las Piedras Blancas1, et une autre sur les invertébrés et sur la décomposition de la litière² en

2008. Une recherche a également été faite sur les poissons de la rivière Quebrada Negra³, à proximité de la

station de recherche. 2

1 The river network of the Piedras Blancas National Park, Costa-Rica », J.Tschelaut, C.Pichler and F.Schiemer, 2007

2 Macroinvertebrates and leaf litter decomposition in a neotropical stream Quebrada Negra, J. Tschelaut, and F.Schiemer, 2008

³ Ecology of fishes of Quebrada Negra, Costa Rica, a first order neotropical lowland stream , C.Pichler and F.Schiemer, 2008

4

1.3) Le Costa-Rica

1.3.1) Généralités

Le Costa Rica est une république démocratique (51 000 km² et 4,2

millions d'habitants) située entre le Panama et le Nicaragua en Amérique

centrale. Son revenu moyen par habitant de 3 646 dollars US, (en 2006) est

supérieur à la moyenne des pays d'Amérique latine.

Ce pays est souvent admiré pour sa longue tradition démocratique, et une bonne stabilité

économique. Il a aboli son armée en 1949. Depuis le 8 Mai 2010, Laura Chinchilla Mirinda est la première

femme du pays au pouvoir (Partido de Liberacíon Nacionál). La biodiversité très importante qui existe au Costa-

Rica, fait de ce pays une destination touristique privilégiée. Ce secteur important a largement augmenté cette

dernière décennie (CIA World Factbook, 2009).

1.3.2) Situation agricole

L’agriculture primaire du Costa-Rica est bien diversifiée: le café, les bananes, les cultures à cycle court,

l'élevage de boucherie, de laiterie, et les plantations de forêts représentent l'essentiel de l'utilisation des terres.

Pour ce qui est de la valeur de la production par hectare, d'autres cultures sont plus importantes, notamment

les fruits et légumes (Ananas), les fleurs et les plantes ornementales.

L'élevage destiné à la viande de boucherie est l'activité qui utilise les terres de la manière la plus extensive.

Son importance dans le secteur agricole a diminué tout comme sa productivité. Les exportations de viande

bovine, qui étaient considérables par le passé, sont maintenant très limitées du fait de la faible rentabilité. La

production laitière, par contre, est plus intensive; elle a augmenté et représente une part importante des

exportations. Les volailles et les œufs sont des sous-secteurs importants, mais dépendent du maïs et du soja,

importés majoritairement depuis les Etats-Unis.

Café29%

Riz18%

Bananes13%

Canne à sucre15%

Haricots8%

Palme à huile10%

Oranges7%

Soles nationales des grandes cultures

L'agriculture primaire représente

6.5% du PNB intérieur, et sa part continue de

reculer. Elle emploie 14% de la main

d’œuvre nationale. Ce chiffre atteint 32% si

on y ajoute les services para-agricoles

(Country profile FAO, 2008).

Fig. 3 Diagramme circulaire des soles nationales des

grandes cultures

5

Les ouvriers agricoles et les paysans dont les exploitations sont inférieures à 3 hectares (le plus souvent situées

en zone montagneuse et qui pratiquent l'agriculture pluviale) disposent souvent de revenus inférieurs au seuil de

pauvreté. La majorité ne dépend pas seulement de la vente des récoltes pour leurs revenus, c’est pourquoi les

emplois d'appoint non agricoles sont une pratique courante. Les exploitations moyennes, de 3 à 10 hectares sont

les plus courantes. Elles sont généralement consacrées à l'élevage des bœufs de boucherie, à l'huile de palme, au riz,

à l'ananas et aux bananes, et sont parfois propriétés d'entreprises ou de sociétés internationales (Chiquita, ex-United

Fruit company).

Du fait de l'orientation de l'agriculture costaricaine vers des marchés d'exportation, il a été nécessaire

d'accroître les quantités de semences importées, d'engrais et de produits agrochimiques, ce dont s'est chargé le

secteur privé. Dans certains cas, les coopératives agricoles participent à la commercialisation de ces produits.

1.3.3) Déforestation, mise en culture de terres et qualité de l’eau

Le Costa-Rica, comme beaucoup d’autres pays richement pourvus en surfaces forestières, a subit de plein fouet

les vagues de déforestation, qui submergent et dévastent encore certaines côtes et rives, de cours d’eau d’Amérique

centrale et latine. Cependant le pays voit ses dernières années, sa surface forestière augmenter légèrement.

Les conséquences écologiques sur l’eau et sa bio-structure peuvent être importantes, créant des chemins

préférentiels d’écoulement des eaux, mais surtout de transferts de polluants et fertilisants… Ces problèmes ont

longtemps été tamponnés par un renouvellement rapide des nappes d’eau du fait des précipitations importantes,

mais depuis quelques années surgissent des problèmes sanitaires importants. Un de ceux-ci nous concerne

directement, puisqu’une bactérie s’est développée dans le Rio Bonito, et a causé de graves lésions oculaires chez

plusieurs personnes (Annexe 2 Lettre au Ministre de la Santé et traduction linéaire).

Le développement d’algues vertes dans les canaux de drainages de certaines palmeraies, et cultures

d’ananas, laisse préjuger des atteintes écologiques d’une fertilisation mal contrôlée. On peut évaluer l’importance

du maintien des zones sylvicoles existantes, dans le schéma consigné en annexe 3. Il résume grossièrement les

conséquences écologiques, économiques et sociales d’une déforestation massive et d’une uniformisation des

cultures.

Le stage entre dans le cadre des préoccupations écologiques du Costa-Rica, par le biais d’une étude sur le

Bassin Versant d’Esquinas.

6

2) Problématique et axes de recherche

2.1) Problématique de stage

Les méthodes d’évaluation biologique,

utilisant les organismes macro-invertébrés, ont été

largement utilisées au sein de « monitoring » de la

qualité des eaux, dans de nombreux pays

(TRIHADININGRUM et DE PAUW, 1994). L’utilisation

d’indicateurs biologiques présente l’avantage, par

rapport aux méthodes physico-chimiques, de prendre

en compte de nombreux paramètres

environnementaux non-mesurables, et améliore

l’efficience du monitoring. Ils permettent également

d’observer une évolution de l’environnement

écologique, plus pertinente vis-à-vis de la protection

des organismes aquatiques (donc de la biodiversité) et

de la santé humaine (LOUGHEED et al. 2007).

Les insectes font souvent de bons indicateurs,

car ils sont présents, dans une certaine mesure, dans

tous les types d’habitats (WHITEHOUSE et al. 2008) et

vivent parfois dans des habitats spécialisés (LEWIS et

GRIPENBERG 2008). Bien que beaucoup de données

d’études aient exclu de nombreux taxons comme

« indicateurs potentiels » (SAHLEN & EKESTUBBE

2001), certaines études tendent à montrer que leur

utilisation est possible.

L’ordre des Odonates est étudié depuis

longtemps, car il joue un rôle important dans

l’équilibre des communautés d’invertébrés aquatiques

(macro-invertébrés benthiques), et son abondance et

sa diversité font de lui un candidat bio-indicateur

idéal. Etant très sensibles à leur habitat, les

populations d’Odonates peuvent être indicatrices

d’abondance d’autres invertébrés et de macrophytes

(CORBET 1999, BRIED et ERVIN 2005).

Des études ont déjà été effectuées sur

l’utilisation des adultes Odonates, en tant

qu’indicateurs de pollution d’un milieu par des

insecticides (SCHULIN F. et al., 1999), ou par les

métaux lourds (STRINIKI A. 2010), montrant une

sensibilité avérée de certaines espèces indicatrices à

ces produits.

Dans le cadre d’un monitoring, ces organismes

peuvent être plus facilement utilisés que d’autres

organismes aquatiques (micro-organismes) :

- Ils sont facilement récoltables, comparés aux

micro-organismes.

- Ils vivent et se reproduisent dans tout le spectre

d’habitats possibles.

- Ils sont très hétérogènes. La probabilité que

certains organismes réagissent à un changement

particulier de conditions environnementales est

importante.

- Ils sont plus ou moins sensibles et réactifs à

différents types de polluants (SCHULIN et al., 1999).

- Ils sont relativement faciles à déterminer en

comparaison aux micro-organismes (études

bactériologiques).

L’objectif de ce stage est de faire une première

approche de la mise en place d’un suivi de la qualité

des eaux du Bassin versant d’Esquinas, par l’étude de

l’influence anthropique sur les populations

d’Odonates. Elle se fait dans un premier temps par la

connaissance plus précise du réseau fluvial. Certains

paramètres abiotiques des cours d’eau du bassin

versant sont analysés, tels que la morphologie,

l’hydrochimie, la sédimentologie, leur proximité avec

les cultures, ce qui permet une meilleur appréhension

du lieu de vie des Odonates (1). Dans un second

temps, on donnera une idée de l’influence de la

déforestation et de la mise en culture de terres, sur

les populations d’Odonates, comme bio-indicateur(2).

7

2.2) Aires d’étude

2.2.1) Zone de relevés limnologiques

Le bassin versant d’Esquinas s’étend sur 424km² (BERGOEING 1998). La zone étudiée est

composée de neuf cours d’eau principaux, d’ordre 1 à 5. Les deux rivières importantes de la vallée

de La Gamba, les Rio Bonito et Rio Esquinas, traversent des zones agricoles importantes et des

forêts secondaires à différents stades de maturité. Le Rio Esquinas forme une bordure naturelle de

la Forêt Esquinas au Nord et du Parc Naturel protégé à l’Ouest, puis se jette dans l’Océan Pacifique,

au niveau du Golfo Dulce.

Du fait de la déforestation importante, on ne trouve presque plus de forêt primaire dans

cette zone. Les parties en amont de ces deux rivières présentent peu d’influence anthropique, et la

majorité des prises d’eaux (ordre 1) coule dans l’unique forêt primaire de la zone. Les coordonnées

GPS des points de relevés se trouvent en annexe 4.

Figure 4 Réseau fluvial du Bassin versant Esquinas, réalisé avec ArcGIS.

8

2.2.2) Zones de relevés entomologiques

Afin d’étudier les différences entre les habitats primaires et les habitats modifiés, les relevés de libellules

sont faits le long de cours d’eau en forêt primaire, en marge de forêt, et dans les zones cultivées.

Les sites de la forêt primaire se trouvent le long de la Quebrada negra (ordre 1), ainsi qu’à proximité d’un

petit affluent de celui-ci, que l’on rejoint par le Riverbed trail. Ce dernier correspond à la prise d’eau potable

de la station de recherche. Ces sites seront affublés du sigle F (pour Forêt) suivi d’un chiffre, qui permettra

de les identifier.

Les deux sites en marge de forêt, sont situés à proximité de la station de recherche. Le premier se trouve

dans le jardin botanique proche d’une plantation de cacao abandonnée (Theobroma cacao), et le second sur

le « Laguna trail ». Ils seront signalés par le sigle FM (pour « Forest margin » : en marge de forêt).

- Les sites en zone cultivée se trouvent le long de plusieurs rivières : Q.Negra, Q.Gamba, et Rio bonito, proche

du village de la Gamba, traversant rizières (Oryza sp.) et champs de palme à huile (Elaeis guineensis). Les

zones de relevés sont recensées sur la carte suivante par le sigle CA (pour « Cultivated areas »).

Fig. 5 Carte des zones de relevés entomologiques

Ceux-ci correspondent aux trois types d’habitats étudiés pour la répartition des Odonates, et l’évaluation

de l’influence de la déforestation et mise en culture de terres.

Les coordonnées GPS

des points de relevés

sont consignées en

Annexe 5.

1km

9

2.3) Matériel et méthodes

2.3.1) Limnologie

La connaissance du lieu de vie des macro-invertébrés aquatiques, est nécessaire à la compréhension de

leur développement, de leur interaction avec ce milieu (nutrition, reproduction…). Le stage consiste à

construire et mettre en place les protocoles suivants. En premier lieu est réalisé un profil morphologique

précis de portions représentatives de certains cours d’eau dans des milieux de vies aquatiques distincts. Des

zones de relevés (longues de 100m) sont mises en place, au sein de la forêt primaire, tandis que d’autres sont

installées en zones cultivées (riz et palme). Les paramètres physiques et chimiques des eaux du Bassin versant

sont analysés, afin d’établir une base de données pour le monitoring.

Morphologie du cours d’eau

- Les cartes sont réalisées grâce aux programmes ArcGIS et Photoshop, à partir de photographies aériennes et

de relevés GPS.

- Les zones de relevés sont définies à partir d’une reconnaissance de terrain, sur des tronçons représentatifs

du cours d’eau.

- Des points de relevés du niveau d’eau sont établies tous les 10 mètres, sur les tronçons de 100 mètres. Des

tubes en PVC (Ø50mm) gradués tous les 5cm, et d’une taille moyenne d’1,50m, y sont implantés, et sont

maintenus au sol par un piquet de fer, et arrimés aux rives par des ficelles hydrofuges.

- Le niveau 0 de référence est établi le samedi 24/04/2010 entre 14h15 et 14h45, sur la Quebrada Negra.

- A l’aide d’un tube mobile gradué tous les centimètres, des mesures de profondeur sont effectuées tous les

20cm sur les lignes d’eaux, perpendiculaires à l’écoulement de l’eau.

- Pour la mesure des parties émergées, une ficelle horizontale est tendue à 1,5 mètre au-dessus du niveau

d’eau de référence. La hauteur de la rive par rapport au niveau de l’eau est obtenue par différence. Ces

mesures permettent de donner un profil assez précis du tronçon.

Niveau d’eau

Réponse d’une rivière aux fortes pluies à court terme

La réponse du bassin versant se calculera en variation de hauteur des cours d’eau, sur la Quebrada

Negra. Le relevé du niveau d’eau est effectué toutes les 5 minutes. Grâce à la station météorologique HOBO

présente dans le jardin de la station, on pourra mettre en relation les précipitations, et la réponse du cours

d’eau.

Sur la durée du stage

Le relevé du niveau d’eau est journalier pour la Quebrada Negra (entre 8h00 et 10h00), et deux relevés sont

effectués sur les autres rivières.

10

Température de l’eau, pH, Oxygène dissout

A l’aide d’une sonde, ces valeurs sont relevées dans l’ensemble des cours d’eau. Ces mesures sont plus

régulières pour la Quebrada Negra, dans les deux tronçons étudiés. Chaque cours d’eau est prospecté deux fois.

- pH mètre « Hanna HI-8314 »

- Dissolved oxygen meter “Keithley 874C”

- GPS system “Garmin 60CSX”

- Station météorologique “Hobo” (humidité de l’air et température, température du sol et pluviomètre,

intensité de lumière)

Sédimentologie

Dans un cadre en bois de 40x40cm, une appréciation visuelle est donnée

de la proportion de sédiments (en termes de couverture du lit), selon trois tailles

distinctes, qui permettent de classer les zones selon le triangle suivant. Les valeurs

permettent de faire une carte des sédiments du fond des différents tronçons

étudiés, grâce au programme de cartographie ArcGIS.

Fig. 6 Triangle des sédiments

Des mesures de solides en suspension sont effectuées pour donner une première idée de la charge des cours

d’eau [L’expérience a failli, le filtre Buchner ne fonctionnant pas]

Hydro-chimie

Des échantillons d’eau sont prélevés dans les zones prospectées. Les analyses chimiques sont effectuées au

laboratoire du CATIE de Turrialba. Ont uniquement été dosés les nitrates et phosphates. Les échantillons sont

transportés dans un bac réfrigéré, et filtrés avant le dosage des nitrates. La conductimétrie est également mesurée.

Vitesse du cours d’eau

Une mesure de la vitesse du cours d’eau est effectuée, à l’aide d’un bâton et de deux cordes. Ces dernières

sont tendues perpendiculairement à l’écoulement du cours d’eau, et séparées de 10 mètres. Le bâton est jeté 10

mètres avant le premier fil, et on mesure le temps de passage sous chaque fil. Du fait de l’imprécision du protocole,

celui-ci est répété 10 fois sur chaque tronçon, pour diminuer au maximum le biais.

Agriculture locale

La connaissance des milieux situés en zone agricoles passe aussi par la connaissance des pratiques agricoles

locales. Le propriétaire des rizières dont les canaux de drainage débouchent dans la Quebrada negra a été audité.

Cette rencontre vise à connaître les façons agricoles (travail du sol, fertilisation, traitements, insecticides…) associés

à la culture de riz, et à discuter avec les exploitants des problématiques de l’eau.

La connaissance globale du milieu est nécessaire au suivi de populations d’êtres vivants.

11

2.3.2) Entomologie

D’après les études menées sur la Quebrada negra en 2004, les Odonates représentent en nombre d’individus,

3,7% des organismes macro-invertébrés aquatiques.

L’ordre des Odonates (libellules et demoiselles) se divise en deux sous-ordres facilement reconnaissables à

l’état adulte. Les Anisoptères, d’une taille moyenne à grande (5 à 12mm), sont les plus habiles et ont une tête ronde

avec les yeux fortement rapprochés. Lorsqu’ils se posent sur une branche, ils gardent les ailes ouvertes. L’autre sous-

ordre est celui des Zygoptères, à la tête aplatie, de taille plus petite (2 à 7mm) avec les yeux bien espacés. Lorsqu’ils

se posent, ils mettent leurs ailes dans l’alignement du corps.

Méthode de relevés

Les relevés sont effectués, entre le 23/04 et le 18/05, de 08h00 et 12h30 (GMT -06 :00). Chaque site défini a

été sondé deux fois, durant 50 minutes précisément, sur des zones longues de 100 mètres, sur les rivières. Les

Odonates perchées ou volantes ont toutes été prises en photo avec un appareil CANON zoom optique x26 avec

stabilisateur d’image, ce qui permet d’avoir une qualité d’images permettant une reconnaissance parfaitement

fiable. Un travail préalable sur les espèces probablement présentes a été réalisé, et quelques captures ont été

effectuées pour une détermination exacte. Les photos sont référencées dans un catalogue électronique (Compact

disque ci-joint). Certaines Odonates sont trop rapides pour pouvoir être prises en photographie, et sont donc

capturées à l’aide d’un filet rond, de diamètre 30cm, avec des mailles de 2,5mm, et muni d’un manche d’1,50m.

Les libellules ont été identifiées selon la clé de Förster (FORSTER 1999), et celle de Libélulas de Mesoamérica

y el Caribe (ESQUIVEL C. 2006), puis sont relâchées si elles avaient été capturées. L’identification s’est toujours faite

jusqu’au genre et jusqu’à l’espèce lorsque ceci a été possible. Le sexe est également précisé quand c’est possible. Il a

été nécessaire, de contacter des spécialistes pour déterminer Erythrodiplax kimminsii et Dythemis multiponctata.

Couverture lumineuse

Pour chaque station de prélèvement d’Odonates, la couverture lumineuse (Canopy cover : cc) est mesurée, à

l’aide d’un densiomètre (en pourcentage). On cherchera à mettre en valeur une relation entre les valeurs mesurées

et la présence d’Odonates. Dix relevés par station permettent d’établir une moyenne représentative du tronçon.

Autres paramètres relevés

Pour chaque prélèvement sont notés l’heure, la profondeur du cours d’eau, la hauteur à laquelle les

Odonates sont perchées, la largeur du cours d’eau, et des commentaires comportementaux peuvent être ajoutés,

pour une meilleure compréhension de la répartition des espèces.

Cette première approche va introduire d’autres recherches sur le sujet. La création d’une clé simplifiée, adaptée

aux libellules de la région a été créée lors de ce stage, pour faciliter les recherches (CD et annexe)

12

2.3.3) Statistiques

Richesse en espèces (Diversité Alpha)

Du fait de contraintes de temps, les nombres d’espèces observées représente une fraction non connue du

nombre réel d’espèces d’Odonates pour un habitat donné, dont le taux peut varier d’un habitat à l’autre. Bien

que la méthode soit standardisée, il peut y avoir des différences considérables dans les taux de captures entre les

différents habitats, du fait que les densités de populations diffèrent, ou que les relevés soient plus faciles dans

les habitats ouverts qu’en forêt, où certaines libellules volent dans la canopée. Afin de comparer le nombre

d’espèces, il est nécessaire de prendre en compte ces « effets de relevés ». Pour cette raison, les courbes

d’accumulation d’espèces et l’indice estimateur non-paramétrique d’abondance (ACE), ont été calculés à partir

du logiciel gratuit Estimates 7.0 package (COLWELL, 2006), utilisant les formules Chao classic et 100

randomisations. La richesse en espèce n’a pas été évaluée pour les marges de forêt (FM), du fait du faible nombre

de répétitions (n=2 sites).

Afin d’identifier les caractéristiques des différents habitats influant sur la richesse en espèces, ont été testés

plusieurs paramètres. La couverture lumineuse (cc : canopy cover), ainsi que la profondeur (sd: stream depth) et

la largeur moyenne (sw: stream width) des cours d’eau. Différents tests de corrélation et régression ont été

appliqués à l’aide du programme R (COLWELL, 2006), et de ses packages VEGAN (OKSANEN J. 2010) et MASS

(RIPLEY B. 2010). Les deux tests de corrélation de Spearman et Kendall sont appliqués sur les résultats. D’autres

valeurs ont été mesurées durant cette période, mais ont été écartées du modèle (pH, Température, Oxygène

dissout, conductivité) car elles varient très peu d’un point à l’autre. La vitesse du courant n’a pas pu être testée

du fait de l’imprécision du protocole.

Similarités (Diversité Beta).

Dans l’objectif de comparer la composition en espèces des différents habitats, une matrice standardisée des

similarités Bray-Curtis a été calculée à l’aide du programme R et Estimates 7.0 Package. Un graphe NMDS (Non-

metric multidimensional scaling) a été effectué grâce au programme de traitement statistique R, muni du

package VEGAN et cluster (MAECHLER M. 2010). Il a été démontré que le NMDS est une méthode d’ordination

pertinente de relevés incomplets pour la faune entomologique tropicale (RIPLEY B. 2010).

Pour tester la significativité des différences dans la composition d’espèces des milieux, un test ANOSIM

(Analysis of similarity) a été effectué. L’influence des paramètres sur la composition est évaluée par un test de

Mantel, réalisé grâce aux lignes de codes de Zt Software (BONNET E. et VAN de PEER K., 2002). Afin d’identifier

les espèces qui caractérisent les différents types d’habitats, la contribution des espèces aux similarités a été

calculée grâce au programme PRIMER (PRIMER-E, 2007), à l’aide de l’algorithme SIMPER (Similarity percentages).

L’analyse SIMPER n’est pas appliquée à l’habitat FM, du fait du faible nombre de relevés.

13

3) Résultats

3.1) Limnologie

3.1.1) Généralités

Les neuf cours d’eau étudiés sont tous des affluents du Rio Esquinas qui traverse le Parc National de Las Piedras

blancas, et dont l’embouchure se trouve dans le Golfo Dulce (Golfito). Chaque cours d’eau a été prospecté deux fois,

sauf la Quebrada Mari, Quebrada Negra et le Rio Esquinas. Les descriptions des cours d’eau et résultats détaillés

sont consignés en annexe 6.

Rivière Ordre Largeur

m

Profondeur

m

Température

°C

pH Oxygène

%/mg.L¯¹

Conductivité

μS/cm

PO4

μg.L¯¹

NO3

μg.L¯¹

Q Negra ca 1 2,9 0,2 24,8 7,83 96/7,8 200 48 95

Q Negra f 1 2,8 0,2 23,7 7,90 98/7 ,9 185 26 64

Q Mari 1 2,4 0,2 22,3 8,05 100/8,0 260 3 285

Q Chorro 2 4,5 0,2 26,3 7,97 102/8,16 128 5 9

Q Gamba 2 6,8 0,4 26,4 7,85 98/8,05 154 28 62

Q Bolsa 2 10 0,1 25,2 7,92 - 158 31 120

Q Sardinal 2 5,9 0,2 27,6 7,73 - 126 - -

R Oro 3 16,8 0,2 26,8 7,75 - 367 36 269

R Bonito 3-4 5,1 0,2 26,2 8,3 - 155 13 47

R Esquinas 5 30* 1,5 29,4 7,78 - 299 - -

*estimé Tableau 1 Récapitulatif des données morphologiques et physico-chimiques des cours d’eau

La température des cours d’eau se trouve généralement autour de 26°C, sauf pour la Quebrada Mari à 22,3°C,

représentative des cours d’eaux des zones néo-tropicales. Les valeurs de pH varient peu et se trouvent globalement

autour de 8, qui reflètent également le pH des sols de la région. Les valeurs d’oxygène dissout varient très peu

également, autour de 8mg/L. La conductivité de la Quebrada Mari, du Rio Oro et du Rio Esquinas est nettement

supérieure, sûrement due au fait que ces cours d’eau traversent une zone géologique différente (« Fila »).

Les analyses chimiques effectuées en laboratoire, ne montrent que les phosphates et nitrates, dont les fuites

sont souvent associées à l’exploitation de terres agricoles. On peut tout d’abord mettre en valeur les concentrations

en phosphates importantes dans la Quebrada Marí et dans le Rio Oro, que l’on associe à leur origine géologique, le

Fila Cruces. Pour le Fila Gamba, on peut voir que les valeurs de phosphore sont relativement élevées dans les

Quebrada Negra, Gamba et Bolsa, toutes situées dans des zones cultivées et fertilisées (voir carte des cultures en

page 19).

On peut également observer la différence qui existe entre les deux relevés d’eau sur la Quebrada Negra. L’eau

en zone cultivée dispose d’une concentration en phosphates deux fois supérieure à celle de la forêt, et le niveau de

nitrates passe de 64 à 95 μg.L¯¹. Il est nécessaire de préciser que les relevés d’eau ont été effectués peu après la

fertilisation et la plantation du riz de Monsieur Cheppo. On précise également que les canaux de drainage de 3ha

champs de palme à huile, débouchent dans la Quebrada Negra, 300 mètres en aval du lieu de relevé.

14

Les rivières sont classées de gauche à droite,

selon leur ordre. On peut voir que la largeur

augmente de manière importante, pour atteindre

plus de 40 mètres de large à l’embouchure. On

rappelle que ces données correspondent uniquement

à des relevés en saison des pluies. La largeur peut

être nettement inférieure en saison sèche pour

certains cours d’eau.

Fig. 7 Histogramme des largeurs des cours d’eau

Les valeurs de profondeur ne sont pas

corrélées avec l’ordre de la rivière. On peut

voir que la Quebrada Marí (ordre 1), égale

quasiment la profondeur du Rio Oro (ordre

3). La variation de profondeur entre les

deux saisons diffère assurément d’un cours

d’eau à un autre.

Fig. 8 Histogramme des largeurs des cours d’eau

La vitesse du courant des différents cours

d’eau est très variable. La Quebrada Marí est plus

rapide que le Rio Oro, ce qui montre qu’il n’y a pas

de corrélation entre l’ordre et la vitesse du

courant. La vitesse donnée dépend beaucoup des

tronçons sur lesquels ont été mesurés la vitesse. La

succession de pool-riffle influe sur la vitesse

moyenne.

Fig. 9 Histogramme des vitesses des cours d’eau

On rappelle que le protocole de mesure de la vitesse n’est pas extrêmement précis, mais qu’il est

suffisant pour comparer les rivières entre elles. On ne peut cependant pas se permettre d’évaluer le

débit précis du fait de l’erreur importante.

15

3.1.2) Quebrada negra

L’étude s’est concentrée sur la Quebrada negra, cours d’eau naturel directement accessible

depuis la station. Les cours d’eau néo-tropicaux sont des environnements très hétérogènes qui varient

sur de très courtes distances.

Dans un cours d’eau naturel, il existe plus ou moins une alternance entre des zones peu profondes,

avec un courant rapide et un substrat graveleux (« riffles »), et des zones plus profondes, avec un

courant plus lent et un substrat plus fin (« pools »). Sur les graphes suivants, on peut voir qu’une faible

profondeur entraîne une vitesse élevée et qu’une zone profonde, induit une faible vitesse en surface.

f

On rappelle que les valeurs des

vitesses données ne sont pas

extrêmement précises, mais qu’elles sont

suffisantes pour montrer l’enchaînement

des « pool» et « riffle ».

Cet enchaînement est présent dans tous

les cours d’eau. Les « pool » semblent

être plus profonds dans les cours d’eau

plus importants.

Fig. 10,11 et 12 Graphes de la vitesse et de la

profondeur de la Quebrada Negra (25/05/2010).

16

On peut observer les « pool » et « riffle » sur ces deux cartes. On peut voir que les zones les plus

profondes en bleu foncé, correspondent globalement aux zones sédimentologiques de substrat fin (<2mm)

en jaune. Les autres cartes et le détail des profils morphologiques sont consignée en annexe 7 et 8

Fig. 13 Carte morphologique d’un tronçon de 100 mètres de la Quebrada Negra, à proximité de la Tropenstation

Fig. 14 Carte sédimentologique d’un transect de 100 mètres de la Quebrada Negra, à proximité de la Tropenstation

17

Le graphe suivant permet de montrer la réponse de la Quebrada Negra aux précipitations, du 25/04/2010

au 10/06/2010. On rappelle que le niveau zéro, correspond à la référence du 24/04. Depuis cette date, le

niveau d’eau n’est pas descendu sous cette valeur. Les valeurs sont consignées en annexe 9.

On peut observer l’évolution des précipitations du début de saison des pluies, et l’augmentation

progressive du niveau d’eau moyen. On peut souligner la pluviométrie du 1er juin, journée durant laquelle,

il a plu 144mm, ce qui représente plus d’un dixième des précipitations annuelles de la Bretagne. Les

flèches signalent des augmentations du niveau d’eau, qui ne correspondent pas aux précipitations, du fait

de précipitations en amont du lieu de relevé. La baisse moyenne d’une journée sans pluie est de 0,62 cm,

cependant cette valeur est peu exploitable sur une si courte durée.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21

No

mb

re d

e jo

urn

ée

s

Niveau d'eau atteint [mm]

0

5

10

15

20

25

0

20

40

60

80

100

120

140

160

25

-avr

.

27

-avr

.

29

-avr

.

01

-mai

03

-mai

05

-mai

07

-mai

09

-mai

11

-mai

13

-mai

15

-mai

17

-mai

19

-mai

21

-mai

23

-mai

25

-mai

27

-mai

29

-mai

31

-mai

02

-ju

in

04

-ju

in

06

-ju

in

08

-ju

in

Niv

eau

d'e

au [

cm]

Pré

cip

itat

ion

s [m

m]

Ce graphique représente le nombre de

journées ayant atteint un certain niveau d’eau

(x), durant les 46 jours étudiés.

Plus de la moitié des journées se trouve au

dessus de 6mm. Le niveau le plus élevé observé

atteint 22mm. Si des relevés continus sont mis

en place sur tous les cours d’eau, ce type de

graphique permet de comparer leur réponse

aux intempéries.

18

L’évolution du niveau d’eau à court terme de la Quebrada negra est très typique et joue un rôle

plus important que la fluctuation à long terme. Les niveaux d’eau augmentent rapidement après le début

des précipitations, pour un retard de réponse (ρ = « rho ») calculé à 20 minutes. Le retard correspond à

l’écart entre le pic des précipitations et le pic du niveau d’eau.

Fig. 16 Graphe d’évolution du niveau d’eau, en fonction des précipitations du 13/05/2010

Beaucoup de sols de sont très argileux, ou sont rocheux imperméables, et très peu d’eau de pluie

rejoint les nappes souterraines. Un cours d’eau calme peut très rapidement se changer en torrent très

rapide et boueux. Les niveaux augmentent rapidement mais redescendent également très rapidement,

dus à la haute résilience de la Rainforest. Ceci constitue la règle générale des cours d’eaux de cette région

du Costa-Rica (SCHIEMER).

[La mesure des solides en suspension n’a pas fonctionné du fait du filtre Buchner non utilisable. Les premiers

résultats obtenus ne sont pas exploitables. Cette mesure pourrait être facile à mener, mais nécessite de racheter

un tube plastique solide. Le temps d’attente avant la réception du tube, n’a pas permis de réaliser cette

expérience].

19

Figure 18 Carte macro-échelonnée des relevés entomologiques, avec indications agricoles.

20

3.2) Entomologie

3.2.1) Alpha et Gamma diversités

Sur les 10 zones de relevés, 427 individus d’Odonates adultes ont été relevés, représentant 26 espèces et

6 familles dont 5 Zygoptères et 1 Anisoptère.

Tableau synthétique des relevés

Sites

Famille Espèce F1 F2 F3 F4 CA1 CA2 CA3 CA4 FM1 FM2

Calopterygidae Hetaerina fuscoguttata (Selys 1878) - - - - 4 3 - 13 - -

Hetaerina occisa (Hagen 1853) 6 7 6 1 21 15 13 - - -

Coenagrionidae Acanthagrion inexpectum (Selys 1876) 1 - 1 - 4 5 - - 2 17

Argia cupraurea (Calvert 1902) - - 2 - 26 6 2 - - -

Argia sp (Rambur 1842) - - 3 - 15 9 9 - - 13

Enallagma novaehispaniae (Calvert 1907) - - - - 6 2 - - - -

Ischnura capreola (Hagen 1861) - - - - - - - - - 10

Megapodagrionidae Heteragrion erythrogastrum (Selys 1886) - 8 9 1 - - - - - -

Philogenia zeteki (?) - - - 7 - - - - - -

Protoneuridae Neoneura esthera (Williamson 1917) - - - - - 2 1 - - -

Pseudostigmatidae Mecitogaster modesta (?) - 1 - - - - 1 - - -

Libellulidae Cannaphila insularis (Kirby 1889) - - - - - 1 - - - -

Cannaphila vibex (Hagen 1861) - - - - - - - 1 - -

Dythemis multiponctata (Kirby 1894) 1 - - - - - - - 6 6

Dythemis sterilis (Hagen 1861) - - - - 4 2 1 3 - -

Erythrodiplax funerea (Burmeister 1839) - - - - - - - 3 - -

Erythrodiplax fervida (Erichson 1848) - - - - - - - 1 1 -

Erythrodiplax fusca (Rambur 1842) - - - - 1 - 1 4 - 9

Erythrodiplax kimminsi (Borror 1942) - - - - - 2 - 1 - -

Eurythemis plebeja (?) - - - - - - - - - 1

Macrothemis imitans (Karsch 1890) - 1 - - 1 - - - - -

Micrathyria pseudeximia(?) - - - - - - - - 17 11

Orthemis ferruginea (Fabricius 1775) - - - - - - - 2 5 11

Perithemis mooma (Kirby 1889) - - - - - - - 3 2 1

Rhodopygia (Kirby 1889) sp. - - - - - - - - 12 23

Uracis imbutata (Burmeister 1839) - - - - - 1 1 11 13 -

Tramea binotata (?) - - - - - 1 1 - - 9 Tableau 2 Tableau synthétique des relevés d’Odonates

Sur le disque compact ci-joint, vous pourrez trouver le guide d’identification des Odonates des

cours d’eau de la région. Dans le cadre du monitoring, ce guide doit permettre de faciliter le suivi des

populations d’Odonates, en donnant les caractères de reconnaissance, ainsi que des informations sur le

comportement, les lieux de vie ainsi que leur répartition sur les continents américains. Un exemple de ces

fiches est donné en annexe 11.

21

Un nombre d’espèces plus important a été rencontré en

zones cultivées (ca = 15 espèces) qu’en forêt (f = 9 espèces),

(Welch N=4, t=7.3 ddl¹=5 p<0.001, Détail du test en annexe 12),

ce qui a été également prouvé par l’estimateur de richesse en

espèces.

Fig.19 Boîtes à moustache des espèces identifiées par habitat.

Fig. 20 Courbes d’accumulation d’espèces (Mao Tau) avec leur intervalle de confiance à 95%

Habitat Nb de relevés Espèces identifiées ACE² Inventaire effectué à Familles Genres

F 8 9 13 70% 5 7

FM 4 13 - - 2 12

CA 8 20 25 80% 5 14

Total 20 27 30 90% 6 20 Tableau 3 Récapitulatif de l’inventaire, et estimation de richesse en espèces

Le nombre total d’individus observés est plus important dans les zones cultivées (203), qu’en forêt

(55). Le nombre d’individus observés par site est également plus important en zone cultivée

(moyenne= 50.75 écart-type=22,2) qu’en forêt (moyenne = 13,75 écart-type=6,3). (Welch : N=4,

t=3,9, ddl¹=3.5, p=0.04).3

3 ddl : Degré de liberté obtenu par le test ²ACE : Abundance-based coverage estimator

Plus globalement les trois courbes

d’accumulation montrent qu’un effort plus

important aurait mené à un nombre plus

important d’espèces. L’inventaire

d’espèces est effectué à 80% pour CA et

75% pour F. L’estimation totale est de 30

espèces, qui représentent 11% des 286

espèces connues au Costa-Rica (ESQUIVEL,

2006).

0

5

10

15

20

25

F

FM

CA

f ca fm

F CA FM

Note : Les points montrent la médiane du nombre d’espèces, la boîte montre l’intervalle 25-75% des espèces et les moustaches montrent les maximums et minimums.

22

Les espèces considérées comme « autochtones », sont celles uniquement réparties en Amérique

centrale. On peut voir sur ces graphes, que la proportion d’espèces et d’individus « généralistes », parfois

appelés « opportunistes » augmente avec la dégradation des habitats.

Fig. 21 et 22 Histogramme des proportions relatives d’espèces et individus, autochtones et généralistes.

La distribution des espèces à travers les deux continents américains est reportée en Annexe 13, à

partir des travaux du bio-géographe Carlos-Esquivel.

5

2 3

4

11 17

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

F FM CA

Espèces autochtones Espèces généralistes

29

54

11

26

115

192

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

F FM CA

Individus autochtones Individus généralistes

23

3.2.2) Beta diversité

Dans l’objectif de comparer les paramètres influant sur les populations d’Odonates, différents tests de

corrélations ont été menés. Explication des tests en annexe 14.

Les tests de corrélation (Spearman et Kendall) donnent

une corrélation négative entre le nombre d’espèces et la

couverture lumineuse significative au risque de 5%. Attention

de ne pas y attribuer un lien de causalité. Une telle

corrélation peut venir d’un autre paramètre indépendant

non mesuré. Ce test affirme juste qu’on trouve plus de

libellules au soleil qu’à l’ombre, de manière significative.

Fig. 23 Graphique de la couverture lumineuse en fonction du nombre d’espèces.

Les tests de corrélation (Spearman et Kendall)

ne donnent pas de relation significative entre le

nombre d’espèces et la profondeur du cours d’eau, au

risque de 5%. (p>0,05).

Fig. 24 Graphique de la profondeur du cours d’eau, en fonction du

nombre d’espèces.

Les tests de corrélation (Spearman et Kendall) ne

donnent pas de corrélation significative entre le nombre

d’espèces et la largeur du cours d’eau, au risque de 5%.

Ces paramètres seront ensuite testés sur l’assemblage

des espèces de chaque milieu.

Fig. 25 Graphique de la largeur du cours d’eau, en fonction du nombre

d’espèces.

Seule la couverture lumineuse a été déterminée, comme facteur corrélé au nombre d’espèces.

24

On compare la composition en espèces des différents milieux, à l’aide des distances de Bray-Curtis

(Annexe 15)

Le graphe NMDS (Non metric dimensional scaling),

met dans l’espace les distances (dissimilarités) calculées

par la méthode de Bray-Curtis. Deux sites ayant une

composition très semblable seront proches (distance

proche de 0), tandis que deux sites avec une composition

différente, seront éloignés (distance de 1).

On peut voir que les sites de forêt et de zones cultivées

forment deux clusters bien distincts. Les sites en marge de

forêt forment un intermédiaire.

Fig. 26 Non metric dimensional scaling (NMDS), basé sur les indices de similarités de Bray-Curtis.

Fig. 27 Graphes des similarités de bray-Curtis, en fonction des différences de canopy-cover.

Le Mantel test a prouvé que la couverture

lumineuse a une influence significative sur la

composition en espèce (p<0.05), tandis que les

autres facteurs n’influent pas (p>>0.05)

Le test compare la matrice de similarités de

Bray-Curtis, avec une matrice de différence de

couverture lumineuse. Le test s’appuie ensuite

sur les rangs de Spearman, pour montrer la

corrélation (Annexe 17). Pour le graphique, les

valeurs sont arrondies à la dizaine pour une

meilleure lisibilité.

La composition en espèce diffère significativement entre les différents milieux (ANOSIM :

Rglobal=0,692 p=0,02). Ceci reste vrai pour la forêt et les zones cultivées au risque de 5%

(ANOSIM : test pour le couple F-CA, R=0.406 et p=0.029) Annexe 16. Ceci permet alors de réaliser

les tests suivants pour connaître l’influence des différents paramètres sur l’assemblage des

espèces.

25

Après avoir montré les facteurs influant ou non sur la composition en espèces des milieux, on

s’intéresse de plus près à cette dernière, et aux similarités entre milieux. L’objectif est de définir des

groupes (familles, genre, espèces) représentatifs des différents habitats, pour en faire un suivi plus

précis dans le cadre du monitoring. Les toiles d’araignée représentent la répartition des individus des

différents habitats, selon leur famille. On peut voir qu’il existe des différences significatives, dès ce

niveau taxonomique. Le diagramme central présente le nombre d’espèces présentes dans chaque

milieu, les nombre d’espèces partagées par deux milieux, et au centre, partagées par les trois milieux.

Fig. 28 Résumé de la composition en familles, espèces et espèces partagées entre habitats

6 9

3

F CA

FM

27

15

8

13

26

Analyse SIMPER

Elle permet d’observer les espèces qui caractérisent les différents habitats, par le calcul de

contribution des espèces à la similarité (Annexe 18).

Contribution des espèces à la similarité en Forêt (F)

Espèces Abondance moyenne

Similarité moyenne

Contribution [%]

Contribution cumulée [%]

Hetaerina occisa 5,00 25,88 69,39 69,39

Heteragrion erythrogastrum 4,50 10,14 27,17 96,56

Acanthagrion inexpectum 0,50 1,28 3,44 100

Similarité moyenne : 37,30 Tableau 4 Contributions aux similarités en fôret

Pour les zones cultivées (CA). Les faibles contributions sont cachées à partir de 90%

Espèces Abondance moyenne

Similarité moyenne

Contribution [%]

Contribution cumulée [%]

Hetaerina occisa 12,25 16,70 50,09 50,09

Dythemis sterilis 2,50 3,83 11,50 61,59

Argia cupraurea 8,50 3,72 11,16 72,75

Hetaerina fuscoguttata 5,00 3,40 10,21 82,96

Uracis imbuta 3,25 1,50 4,49 87,44

Acanthagrion inexpectum 2,25 1,25 3,74 91,18

Similarité moyenne : 33,34 Tableau 5 Contributions aux similarités en zone cultivée

Dissimilarités du couple F-CA

Espèces Abondance Moyenne F

Abondance Moyenne CA

Dissimilarité moyenne

Contribution [%]

Contribution cumulée

Hetaerina occisa 5,00 12,25 18,20 22,09 22,09

Argia cupraurea 0,50 8,50 12,02 14,59 36,68

Hetaerina fuscoguttata 0,00 5,00 8,63 10,47 47,15

Heteragrion erythrogastrum 4,50 0,00 8,19 9,94 57,09

Uracis imbuta 0,00 3,25 6,26 7,59 64,68

Dythemis sterilis 0,00 2,50 4,33 5,25 69,93

Acanthagrion inexpectum 0,50 2,25 3,84 4,66 74,59

Philogenia zeteki 1,75 0,00 3,78 4,59 79,18

Erythrodiplax fusca 0,00 1,50 2,89 3,51 82,69

Ennalagma novahispaniae 0,00 2,00 2,83 3,44 86,13

Neoneura esthera 0,00 0,75 1,70 2,06 88,19

Erhytrodiplax kimminsi 0,00 0,75 1,41 1,71 89,90

Erythrodiplax funerea 0,00 0,75 1,37 1,67 91,57

Dissimilarité moyenne : 82,40

Tableau 6 contribution aux dissimilarités entre forêt et zone cultivée

Cette analyse doit être complétée par l’analyse suivante, des dissimilarités de composition

entre les milieux, pour définir quelles sont les espèces qui les définissent le mieux.

27

4) Discussion

4.1) Limnologie

Les données récoltées représentent un premier pas dans la connaissance des eaux du Bassin

versant d’Esquinas. Les résultats des mesures hydrologiques et morphométriques, correspondent à ce que

l’on aurait pu imaginer. Les cours d’eau d’ordre faible ont une largeur moins importante que les cours

d’eau d’ordre plus élevé. La vitesse moyenne et la profondeur ne montrent pas ces tendances. Ceci est

sûrement dû au choix aléatoire des zones de relevés. Les tronçons étaient parfois situés dans une zone de

« pool », et parfois sur des tronçons de type « riffle ». Ces deux paramètres ne sont donc pas très

comparables au sein de l’étude.

Les résultats de la sédimentologie ont mis en valeur la différence de composition du lit de la rivière,

entre les prises d’eau du Fila Golfito et les prises du Fila Cruces. La taille des sédiments dépend de

nombreux facteurs très localisés. Ils dépendent de la vitesse du courant, de la profondeur et de

l’inclinaison (« slope »), de la présence d’obstacles au cours d’eau, entre autres.

Les rivières tropicales ont en général de faibles concentrations en constituants chimiques,

comparées aux rivières des zones tempérées. Ceci est dû à un temps de résidence faible, du fait des fortes

pluies journalières, mais la géologie locale joue également un rôle important. On a pu observer de nouveau

une différence entre les rivières du Fila Cruces (Quebrada Mari, Rio Oro) et les autres, du point de vue de la

composition chimique.

Les valeurs de nitrates et phosphates sont élevées dans les zones cultivées, et l’exemple de la

Quebrada Negra montre une influence certaine de l’utilisation des terres sur la qualité des eaux. Certains

phénomènes d’eutrophisation ont été observés en aval de la Quebrada Gamba, lorsqu’elle rejoint le Rio

Bonito. Ce phénomène semblerait dépendre d’un rapport modifié entre le phosphore et l’azote,

notamment par l’apport de fertilisants. Le concept de zones tampons, ou de bandes enherbées pourrait

assurément diminuer ces fuites de fertilisants vers les eaux.

Les cartes créées de la morphologie, et de la sédimentologie des cours d’eau, ont mis en évidence

la succession de pool et riffles de plusieurs portions de rivières du Bassin versant. Leur intérêt sera expliqué

dans la discussion sur la notion de bio-indicateur. Le gros défaut de cette partie est le manque de matériel

pour mesurer la vitesse du cours d’eau et pour pouvoir estimer le débit des cours d’eau. Cet élément sera

nécessaire pour le monitoring dans l’objectif de définir clairement les paramètres des différents milieux.

28

4.2) Entomologie

4.2.1) Richesse en espèces

Les résultats obtenus vont dans le sens d’études comparables sur le sujet. Il semblerait qu’il y ait

une diversité d’espèces plus importante en zone cultivée, qu’en forêt primaire. Estimates (Estimateur de

richesse en espèces) permet de voir que l’inventaire qui a été effectué dans les deux milieux est

relativement complet (F 70% et CA 80%), et laisse supposer qu’un effort de relevé plus important

n’affecterait pas les conclusions générales de cette étude. L’inventaire effectué instaure une base de

référence pour le monitoring des rivières du Bassin versant. Des relevés en saison sèche permettraient

assurément d’accroître le nombre d’espèces identifiées, dans l’aire d’étude. Certaines espèces endémiques

du Costa-Rica, comme Cora semiopaca, sont rapportées pour se révéler en saison sèche.

L’augmentation de richesse en espèces, des forêts primaires vers des zones

plus perturbées a été trouvée dans plusieurs études, et a été expliquée par

l’accroissement de la diversité d’habitats créés par la perturbation anthropique.

Durant l’étude, on a pu trouver en très grande quantité Uracis imbuta dans les

champs de riz. Les flaques créées, le peu de mouvement et la présence de végétation,

sont un habitat idéal pour leurs larves, qui profiteraient même des fertilisants

apportés (SUHLING 1999).

Photographie 2 Vue macroscopique d’une exuvie d’Uracis imbuta rencontrée dans un champ de riz (Oryza sp.)

La végétation des rives, adaptée à une atmosphère très lumineuse, a été citée plusieurs fois

comme facteur déterminant pour l’assemblage des espèces. Lors de cette étude, la couverture lumineuse

est significativement influente sur cet assemblage. Une étude plus précise des macrophytes des rives

seraient pertinentes dans le cadre du monitoring.

29

4.2.2) Similarités

Comme attendues, de fortes dissimilarités existent entre les assemblages des différents milieux.

Certaines espèces peuvent être attribuées à un habitat particulier (Heteragrion erythrogastrum en forêt),

tandis que d’autres s’adaptent aux conditions de plusieurs milieux (Hetaerina occisa).

Les compositions en espèce des sites F1, F2 et F3 sont très semblables, sûrement dû au fait que les

zones soient situées sur le même cours d’eau. Le site F4 est caractérisé par des conditions différentes. Il est

constitué d’un cours d’eau étroit au fond d’une vallée pentue, avec plusieurs cascades, dans lesquelles se

reproduit une espèce rare, qu’est Philogenia zeteki.

L’analyse SIMPER montre que Heteragrion erythrogastrum est responsable de la dissimilarité

calculée entre F et CA. Cette dernière est signalée comme vivant dans des zones sombres, dans lesquels

elle peut s’immobiliser pendant près de quatre heures (ESQUIVEL C., 2004). Cette espèce est donc

considérée comme représentative de la forêt. Les espèces Argia cupraurea et Hetaerina fuscoguttata

peuvent être considérées, comme représentatives des zones cultivées. On ne peut rattacher directement

Hetaerina occisa aux zones cultivées, du fait de son abondance relative importante en forêt, mais elle s’y

développe encore plus facilement.

Les zones cultivées disposent également de surfaces d’ombre importantes, notamment sur le site

CA3 à la couverture lumineuse (cc%) relativement importante, cependant on notera l’absence totale

d’Heteragrion erythrogastrum. On ne connaît pas dans quelle mesure la fragmentation et l’isolation de ces

zones d’ombres et de forêts, empêche sa colonisation, et celle d’autres espèces « forestières ». Le cas

particulier de Mecitogaster modesta peut être discuté. Cette espèce, rapportée pour être strictement

associée à un habitat de type Forêt mature, a été retrouvée en zone cultivée (CA3). Il existe cependant

une « galerie » d’arbres qui rejoint les sites de la forêt, au site CA3. Il serait intéressant d’approfondir cette

notion d’isolation de zones d’ombres forestières, afin de discuter la nécessité d’un continuum forestier le

long des cours d’eau.

La communauté de libellules des zones cultivées est caractérisée par un nombre important

d’espèces et d’individus généralistes (distribués à travers les deux continents Américains). On peut

observer que les proportions relatives d’individus autochtones et généralistes forment un gradient,

représentatif d’une perturbation anthropique croissante de la forêt vers les zones cultivées. Il existe des

différences d’assemblage qui résident à un niveau taxonomique supérieur. En effet, on peut attribuer la

présence de certaines familles, à certains milieux :

- Les Megapodagrionidae sont très fortement rattachés à la forêt.

- Les Libellulidae (Anisoptères), dominent amplement les marges de forêt.

- Les Protoneuridae sont rattachés aux zones cultivées.

La capacité d’autorégulation de température corporelle pourrait être un facteur déterminant de la

répartition des familles (Position de l’obélisque et ventilation importante des Anisoptères).

30

4.3) Limites de l’étude

L’absence du tuteur professionnel aura été une des difficultés majeures de cette étude, cependant

la collaboration d’Odonatologues et de M.Landry (tuteur IUT), aura permis de mener à bien cette

recherche.

Bien qu’on obtienne des résultats significatifs, certains paramètres non mesurés devraient avoir un impact

supplémentaire sur les assemblages en espèces des différents milieux :

1- L’étude a été menée sur une période très courte en saison des pluies. Une investigation en saison

sèche pourrait assurément améliorer l’efficience du monitoring.

2- PICHLER (2006) a reporté 23 espèces de poissons sur la Quebrada Negra, dont certains sont

insectivores. La prédation des poissons sur les larves de libellules devrait également influer sur la

répartition des adultes. Aucune étude n’a été menée sur les poissons des zones cultivées,

cependant une composition différente de poissons insectivores aura un effet différent sur les

communautés d’insectes aquatiques. L’étude de répartition des larves seraient particulièrement

intéressante, bien que peu pratique dans le cadre d’un suivi de population.

3- Les zones de relevés entomologiques étaient disposées sur des cours d’eau d’ordre faible et les

populations d’êtres vivants varient le long d’un cours d’eau (HAWKING 1999). Dans le cadre du

monitoring, la base d’Odonates du Bassin versant doit s’étendre à des zones de relevés sur tous les

cours d’eau.

4- Un certain nombre de paramètres n’ont pu être mesurés, tels que le débit de l’eau, qui influe

assurément sur la présence d’insectes dans l’eau (qui constitue l’alimentation des Odonates), ou

encore la turbidité (influant sur la présence poissons (PICHLER C., 2003). Les données chimiques des

cours d’eau sont en faible quantité du fait du coût important de ces analyses. Une étude globale de

la chimie des eaux du Bassin versant est nécessaire, avant la mise en place du monitoring.

5- Dans les zones où les libellules sont en très grand nombre, il est difficile d’affirmer que chaque

individu relevé était différent. La capture des animaux est une méthode bien plus précise,

cependant les dégâts écologiques provoqués sont incommensurables (Communication personnelle

C. ESQUIVEL).

L’étude présente le désavantage d’un faible effort de relevé, avec une restriction temporelle à la saison des

pluies, cependant ce travail représente une base pour la mise en place du monitoring.

31

4.4) Les Odonates comme bio-indicateur

La mise en place d’un bio-indicateur de la qualité de l’eau, semble être bien plus complexe que de

suivre les populations d’Odonates sur des zones de relevés d’un Bassin versant. Les Odonates entrent dans

un schéma plus global d’êtres vivants du réseau fluvial, et dépendent indirectement de la qualité propre de

l’eau. Aucune relation directe n’a été établie entre les composantes chimiques de l’eau et les populations

d’Odonates. Les facteurs influents mesurés, montrent que l’utilisation des terres a un effet significatif sur

la qualité de l’eau, ainsi que sur les populations d’Odonates, mais les paramètres des différents habitats

restent relativement méconnus à la fin de cette étude.

Cette étude permet de justifier une fois encore, le besoin de protéger les zones sylvestres, comme

réservoir de biodiversité important. L’augmentation de diversité de milieux, créée par les façons agricoles

n’autorise que la colonisation d’espèces généralistes (Uracis imbuta, Dythemis sterilis…), plus tolérantes.

Cependant la présence de Mecitogaster modesta en zone cultivée, permet de se poser quelques questions.

Dans quelle mesure l’isolation de forêts secondaires le long des cours d’eau empêche la colonisation

d’espèce locale ? N’y-a-t’il pas un intérêt à garder un continuum d’arbres le long des cours d’eau ? Ce

concept de continuum est basé sur le concept de corridors biologiques qui autorisent des échanges d’êtres

vivants, assez peu tolérants aux conditions des zones anthropisées (persistance de la dynamique de

métapopulations, RIEDL I., 2000). Ces questions intéressent la station, dans son objectif de reforester des

rives des cours d’eau, par des essences locales et protectrices des rives contre l’érosion importante [non-

encore évaluée, mais possible grâce aux mesures des solides en suspension]. Dans l’objectif de protéger la

qualité de l’eau et de préserver la diversité de sa bio-structure, il serait intéressant d’observer l’effet de la

mise en place de « zones tampons », au sein du continuum préalablement décrit.

Pour que le monitoring d’un Bassin Versant s’appuie sur des données biologiques, il est nécessaire

d’avoir une vue globale de la bio-structure qui lui est associée, c’est pourquoi d’autres macro-invertébrés

benthiques doivent être prospectés, avant de mettre en place un suivi régulier. Il existe des indices qui

permettent de caractériser l’état écologique des masses d’eau, comme l’IGBN (Indice biologique Global

normalisé) (Eaux et rivières Bretagne). Ce dernier utilise plusieurs organismes aquatiques, comme témoins

de la capacité de l’eau à maintenir et entretenir la vie. Le suivi régulier des populations de plusieurs bio-

indicateurs serait nécessaire au bon fonctionnement du monitoring.

32

La méthode de Rapid Bioassessment (RBP III), développée par l’Environmental Protection Agency

(EPA, Etats-Unis, URL : www.epa.gov/OWOW/monitoring/techmon.html), correspond parfaitement aux

besoins du monitoring. Ce protocole est une synthèse des méthodes existantes, utilisées par des agences

de l’eau des Etats-Unis et d’Europe. Il préconise une approche « mono-habitat », qui consiste à

n’échantillonner que les habitats à écoulement rapide, les « riffles ». Les méthodes de bio-surveillance

correspondent au suivi de tous les organismes macro-invertébrés benthiques, sur des tronçons de 100

mètres. Suite à cela, une note de qualité écologique peut être appliquée, en affectant un coefficient de

sensibilité à chaque famille, genre ou espèce présent (donnant l’IGBN). Une note de 1 à 20 est également

attribuée aux paramètres physiques et chimiques, par rapport à une référence que sont les têtes de Bassin

Versant (« sites de référence spécifique »). Il serait intéressant de mettre en place de tels protocoles, après

une étude sur les populations présentes. Pour plus d’informations : Guide de surveillance biologique basée

sur les macro-invertébrés benthiques d’eau douce du Québec, Plan Saint-Laurent.

Il serait également préconisé de mettre en place un suivi permanent des paramètres physico-

chimiques de l’eau, par l’installation d’un matériel enregistreur. La mesure du débit est un paramètre

important à ne pas négliger. Ce matériel permettra d’étudier l’influence d’évènement particulier sur les

populations. Le protocole d’évaluation doit rester relativement simple et rapide. Pour ce faire, un guide

des macro-invertébrés benthiques présents dans les cours d’eau pourrait être réalisé, dans le but de

permettre un suivi continu par les étudiants qui viennent à la station.

Conclusion

Le projet de monitoring n’en est qu’à ses premiers pas, et les limites et questionnements

rencontrés vont permettre d’en améliorer l’efficience. Ces pré-projets établissent une première base de

réflexion, pour la mise en place de protocoles d’évaluation de qualité écologique des eaux. Le suivi des

Odonates aura montré l’influence de l’occupation des terres sur leur répartition, el les relevés

limnologiques forment une première base de données, qu’il sera nécessaire d’alimenter par un suivi

régulier. Le seul suivi de la population des odonates ne peut suffire aux besoins du monitoring, c’est

pourquoi d’autres bio-indicateurs devront être prospectés, dans le cadre d’un protocole bien défini. Un

travail conséquent reste à effectuer avant la mise en place du monitoring, mais le projet semble

prometteur, et compte désormais parmi les objectifs importants de la station de recherche en biologie

tropicale de La Gamba.

33

5) Bilan personnel

Ces pré-travaux auront été particulièrement stimulants durant les onze semaines de stage.

L’absence d’aide du tuteur professionnel était d’abord effrayante, puis s’est rapidement transformée en un

défi d’autonomie. La démarche de recherche est particulièrement plaisante, avec l’établissement de la

problématique, les recherches bibliographiques, les contraintes matérielles et les relevés de terrain. La

nécessité de réajuster en permanence les objectifs est très plaisante, et les contraintes matérielles ont

toujours été essuyées grâce à l’aide des employés de la station.

La thématique étudiée entre parfaitement en accord avec mes attirances. Les problématiques de

l’Eau ont souvent composé mes questionnements. Il m’a paru nécessaire dans le cadre de mes études

d’agronomie, d’approcher les notions d’écologie et de s’en servir comme outil d’évaluation pertinent.

L’idée d’un monitoring permanent me semble être une clé nécessaire à l’étude de l’influence agricole sur

les cours d’eau. J’ai cependant quelques regrets quant aux objectifs de celui-ci. Une simple étude

écologique de la qualité de l’eau, sans autre objectif que la connaissance scientifique m’a paru être une

vision restrictive du monitoring. Au terme de cette étude, on constate encore une fois l’influence

importante de l’agriculture sur la qualité des eaux, cependant aucune initiative de protection ne sera

imaginée par la station. La ferme expérimentale de la station, pourrait jouer un rôle important dans la

protection du réseau fluvial, mais l’absence totale de contacts avec les exploitants locaux lui ferait défaut.

Cette étude aura était extrêmement enrichissante, avec de nombreuses rencontres, de nombreux

relevés, de par l’utilisation de nouveau logiciels et de méthodes statistiques très intéressantes. J’ajouterai

à tout cela, l’immense plaisir d’apprendre la langue espagnole aux couleurs costaricaines ! La participation

à d’autres études comme le projet OMV (Reforestation d’anciennes zones cultivées), ou encore l’étude des

sols de la région avec un groupe d’étudiants de l’Université nationale du Costa-Rica, m’ont permis de voir

la diversité des applications de l’agronomie dans un environnement tropical. La prise en compte de leur

environnement écologique, social, économique et politique, m’auront fait apprécier pleinement ces

projets.

Ce stage de fin d’IUT, m’a confirmé une fois encore, que l’Agronomie est une science très large. Elle

fait appel à de nombreux champs de compétences qui s’entremêlent, et qui constituent sa grande richesse,

avec de multiples applications à travers le monde.

34

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Résumé

Les problématiques de la qualité de l’eau sont aujourd’hui omniprésentes à travers le monde entier.

L’Agriculture, les industries et les pollutions urbaines sont majoritairement responsables des perturbations des lacs

et rivières, qui constituent nos zones de captage d’eau potable. L’étude menée à La Gamba, Costa Rica a pour

objectif de montrer l’impact des activités anthropiques, sur l’intégrité écologique du Bassin Versant d’Esquinas

(ordre 5). Une première partie traite de la structure géographique, ainsi que de paramètres physico-chimiques

généraux des cours du réseau fluvial, et dans une seconde partie, sont observées les différences dans la structure

des populations de Libellules et Demoiselles (Odonates), dans différents habitats du Bassin Versant. L’étude a été

réalisée entre les mois d’Avril et Juin 2010, au début de la saison des pluies. Dans l’objectif d’analyser la structure

physique du réseau fluvial, ont été mesurées les profondeurs, largeurs et vitesses moyennes de neuf cours d’eau.

Des échantillons d’eau des différentes rivières ont été analysés selon différents paramètres tels que la température,

l’oxygène dissout, les solides en suspension, le pH, la conductivité, la concentration en nitrates (NO3) et phosphates

(PO4). En plus de ces mesures a été conduite une étude plus précise de la morphologie d’un des cours d’eau, la

Quebrada Negra(ordre 1), avec un suivi journalier du niveau d’eau, l’étude de la réponse à une forte pluie, la

structure sédimentologie, et la vitesse du courant le long d’un tronçon de 100mètres. Le suivi des Odonates a été

effectué en forêt primaire (4 sites), en marge de forêt (2 sites) et en zones cultivées (4 sites), dans l’objectif de

mettre en valeur un gradient de perturbation entre les habitats. Ont été relevés 427 individus de 26 espèces, lors des

vingt relevés. Les assemblages des espèces des différents habitats ont été comparés, et les différents paramètres

relevés ont été testés, afin d’expliquer les différences de répartition. Cette étude aboutie avec une discussion sur les

protocoles pertinents à suivre ou tester pour le monitoring, en questionnant la pertinence des Odonates comme bio-

indicateurs de la qualité des eaux.

Abstract

In today’s world, questions about water quality are a constant issue. Agriculture, industry and urban

pollution are majorly responsible for the disturbance of lakes and rivers, our freshwater basins. This model study in

La Gamba, Costa Rica, shall show the impact of human activities on the biological integrity in the Esquinas’ drainage

basin. While the first part of the study talks about the geographical structure of the river network as well as the

general chemical and physical features of its water, the second, main part of the study assesses the different

population structures of dragonflies and damselflies (odonata) in different habitats within the drainage basin. The

study took place between April and June 2010, therefore in the beginning of the rainy season. In order to examine

the physical structure of the river network, I measured current velocity, depth and width at different spots of nine

rivers within the drainage basin. Of the same nine rivers, I took samples to learn about the water features, checking

temperature, DO, suspended solids, pH, conductivity, NO3 and PO4. In addition to these measurements, I conducted

a more detailed study of the morphology of one of the nine rivers, the Quebrada Negra, analyzing the daily change

of water levels as well as level changes caused by rainfall, the sediment structure and the current velocity

throughout a transect of 100 meters. The study of the dragonflies and damselflies’ distribution took place in the

primary forest (4 sites), at forest margin (2 sites) and in cultivated areas (4 sites). 427 individuals of 26 species were

identified during the twenty sampling periods. The species’ assemblages were compared, and different sampled

parameters were tested, in order to explain the differences in the distribution. In the end, the study leads to a

discussion about the suitability of various protocols for the monitoring.