Roman Alther & Florian Altermatt
Jusqu’à présent, les populations et la diversité des amphipodes de Suisse n’ont guère été étudiées, ni documentées, ce qui n’était pas sans poser de problèmes pour la recherche appliquée, la protection efficace des cours d’eau et la pertinence des observations de longue durée. Un ouvrage récent donne pour la première fois un aperçu complet de ces crustacés dont l’importance écologique n’est plus à démontrer. Ces dernières années, cinq nouvelles espèces d’amphipodes ont été décrites, dont certaines sont endémiques de la Suisse.
Des êtres importants pour nos cours d’eau
Les amphipodes (Amphipoda) figurent parmi les invertébrés les plus communs dans les cours d’eau et les lacs de Suisse (fig. 1). Ils sont omniprésents, et en grand nombre, dans les rivières proches de l’état naturel. Leur taille moyenne va de 2 à 40 millimètres et, avec leur corps recourbé, on les prendrait facilement pour des crevettes. Ils vivent la plupart du temps cachés dans la litière feuillue ou sous les pierres et se déplacent sur leur flanc au fond des cours d’eau.
Les amphipodes sont souvent indispensables au bon fonctionnement des cours d’eau. En réduisant la matière organique qui s’y trouve sous forme de feuillage tombé des arbres ou de biofilm collé aux pierres et aux algues, ils contribuent à rendre ces nutriments accessibles à d’autres organismes et en consomment eux-mêmes une grande partie, avant de servir à leur tour de nourriture à des organismes de plus grande taille, comme les poissons. Mais ils sont très sensibles aux atteintes et à la pollution des eaux, par exemple à cause des pesticides. C’est pourquoi on les utilise comme espèces indicatrices de la qualité des eaux en écologie des eaux et en écotoxicologie. Au vu de leur importance pour les écosystèmes aquatiques, on peut donc s’étonner que l’on connaisse encore aussi mal la diversité et les populations des amphipodes de Suisse (Altermatt et al. 2014).
Nouvel ouvrage sur les amphipodes de Suisse
Le projet Amphipod.ch, mené conjointement par l’Eawag et l’Université de Zurich, étudie depuis 2014 la diversité et la répartition des amphipodes de Suisse. Les chercheurs ont pu déterminer et examiner plus de 200 000 individus provenant de 2238 sites et ils ont publié les résultats de leurs travaux dans une monographie très complète parue en automne 2019 (Altermatt et al. 2019). Publié dans la série Fauna Helvetica, cet ouvrage contient une clé de détermination richement illustrée, des monographies des espèce avec des informations écologiques et faunistiques, ainsi que des cartes de distribution pour toutes les espèces d’amphipodes de Suisse. Il présente pour la première fois des bases largement consolidées qui permettront d’utiliser les amphipodes dans les analyses sur la biodiversité et dans la protection des eaux, ainsi qu’en écologie des cours d’eau et en écotoxicologie.
Tellement communs et si mal connus
Quarante espèces d’amphipodes vivent en Suisse, dont 27 sont indigènes et 13 ne le sont pas. Les amphipodes ont colonisé toutes les régions du pays, et plus particulièrement les plaines du Plateau, le Jura et le Tessin, bien que l’on trouve aussi quelques populations dans les Alpes, jusqu’à une altitude de plus de 2500 mètres (fig. 2). Ces organismes ne vivent pas uniquement dans les eaux de surface et l’on en trouve aussi dans les cours d’eau souterrains, notamment dans les grottes, ainsi que dans les sources et les eaux souterraines dans la plus grande partie de la Suisse. Les conditions environnementales locales jouent un rôle prépondérant pour l’implantation de certaines espèces, en plus des facteurs biogéographiques. Par ailleurs, seules quelques espèces ont une vaste aire de répartition et les grands lacs présentent naturellement une plus grande diversité d’espèces que les cours d’eau.
Les espèces d’amphipodes les plus courantes en Suisse sont Gammarus fossarum s. l. et Gammarus pulex. Leur aire de répartition est vaste et ils sont souvent les seuls représentants de leur ordre dans les ruisseaux et les petites rivières. Echinogammarus stammeri occupe la même place au Tessin que Gammarus fossarum s. l. dans le reste de la Suisse. L’Arc jurassien, notamment le bassin versant de l’Areuse, ainsi que le pourtour du lac des Quatre-Cantons abritent quelques espèces spécifiques, dont certaines sont très locales et doivent donc être protégées.
Les amphipodes vivant sous terre appartiennent presque exclusivement au genre Niphargus et la forte fragmentation de leurs habitats se traduit fréquemment par une répartition très locale des espèces. Leur aire de répartition principale comprend les régions karstiques de Suisse centrale, des Alpes et du Jura. De nouvelles recherches tendent toutefois à montrer que la répartition et la diversité des amphipodes souterrains sont encore largement sous-estimées pour le Plateau. De nombreuses nappes souterraines pourraient en effet constituer un habitat pour ces espèces et un projet de recherche a été lancé pour y voir plus clair.
De nouveaux noms
En collaboration avec l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) et divers programmes de suivi cantonaux (comme le Monitoring de la biodiversité en Suisse – MBD, ou l’Observation nationale de la qualité des eaux de surface – NAWA), des données de base sur les populations d’amphipodes ont pu être récoltées relativement vite pour les eaux de surface. La situation est très différente pour les espèces souterraines, les données disponibles étant plutôt rares. Dans la mesure où les eaux souterraines fournissent 80 % de l’eau potable consommée en Suisse, la connaissance de ce milieu revêt une importance capitale. À cette fin, un projet de «science participative» a été mis en place avec des spéléologues, qui ont été équipés d’épuisettes, de brucelles et d’éprouvettes pour effectuer des prélèvements (fig. 3). En très peu de temps, l’équipe de projet a reçu plus de cent échantillons provenant de milieux souterrains. Cette collaboration a alors été étendue aux fournisseurs d’eau potable afin qu’ils prélèvent des échantillons dans les chambres de captage.
Ces échantillons ont permis de déterminer scientifiquement cinq espèces d’amphipodes encore inconnues provenant de l’Oberland bernois, du Nord-Ouest de la Suisse et de Suisse centrale. Elles ont pu être décrites comme des espèces à part entière à raison de leurs caractéristiques morphologiques et génétiques. Cela se reflètent en partie dans les noms qui leur ont été attribués puisque trois d’entre elles portent le nom des cavernes où elles ont été identifiées (Niphargus muotae, Niphargus murimali, Niphargus styx; Fišer et al. 2017). Les deux autres ont été nommées Niphargus luchoffmanni et Niphargus tonywhitteni (Fišer et al. 2018) en l’honneur de deux environnementalistes, le Suisse Luc Hoffmann (1923 – 2016; membre fondateur du WWF) et le Britannique Tony Whitten (1953 – 2017; spécialiste des écosystèmes karstiques).
Des espèces endémiques et des envahisseurs
Mais ces nouvelles espèces souterraines sont potentiellement menacées, car quatre d’entre elles, toutes du genre Niphargus (N. luchoffmanni, N. muotae, N. murimali, N. styx; fig. 4), n’ont encore été observées qu’en Suisse. Ce sont donc des espèces endémiques. Sur le plan évolutif et biogéographique, il s’agit probablement de reliques de l’ère glaciaire qui se sont réfugiées sous terre ou ailleurs à cette époque et qui ont continué de s’y reproduire jusqu’à nos jours. La Suisse porte de ce fait une grande responsabilité pour la conservation de cette biodiversité unique dans les eaux souterraines et les grottes. Ces milieux font partie intégrante de l’infrastructure écologique et les facteurs anthropiques comme le changement climatique ou la pollution des eaux souterraines par les pesticides représentent une menace pour ces écosystèmes et les espèces fragiles qui les habitent. Mais pour pouvoir protéger cette diversité, il faut disposer de données fondamentales sur les populations et la répartition des espèces.
La diversité des amphipodes est aussi menacée dans les eaux de surface, car des espèces récemment arrivées en Suisse colonisent rapidement le territoire et supplantent parfois les espèces indigènes. L’espèce Dikerogammarus villosus, que l’on trouve désormais dans pratiquement tous les grands lacs de Suisse, est l’exemple-type de ces espèces envahissantes qui franchissent les frontières des bassins versants continentaux ou passent d’un continent à l’autre dans le sillage des déplacements humains. En Suisse, l’impact de ces envahisseurs se manifeste surtout dans le Rhin supérieur ainsi que dans les voies d’eau navigables de son bassin versant. Dans les plus petits cours d’eau, on ne trouve en revanche presque que des amphipodes indigènes. L’éviction des espèces indigènes peut déboucher sur un appauvrissement de la diversité, qui a elle-même des répercussions négatives sur le fonctionnement de l’écosystème.
Quo vadis Amphipoda?
Bien que l’on dispose à présent, et pour la première fois, d’un aperçu complet des amphipodes de Suisse, les recherches menées ces dernières années montrent que de nouvelles découvertes sont loin d’être exclues. En ce moment, une clé de détermination électronique est développée en collaboration avec le Centre suisse de cartographie de la faune (CSCF) et elle sera publique. Un projet-pilote sur les amphipodes endémiques mené dans le cadre du plan d’action SBS (Dem Wert des Wassers auf der Spur) veut approfondir les connaissances sur ces espèces afin que l’on dispose de meilleures bases pour les mesures de conservation de ces espèces. Le projet Amphipod.ch, soutenu par la division Espèces, écosystèmes, paysages de l’OFEV, l’Eawag et l’Université de Zurich, reste quant à lui intéressé à toute information sur des observations d’amphipodes et va s’efforcer de poursuivre son travail de détermination jusqu’au niveau des espèces.
Bibliographie
Altermatt, F., R. Alther, C. Fišer, and V. Švara. 2019. Amphipoda (Flohkrebse) der Schweiz. Fauna Helvetica 32. info fauna CSCF & SEG, Neuchâtel.
Altermatt, F., R. Alther, C. Fišer, J. Jokela, M. Konec, D. Küry, E. Mächler, P. Stucki, and A. M. Westram. 2014. Diversity and distribution of freshwater amphipod species in Switzerland (Crustacea: Amphipoda). PLOS ONE 9:e110328.
Fišer, C., M. Konec, R. Alther, V. Švara, and F. Altermatt. 2017. Taxonomic, phylogenetic and ecological diversity of Niphargus (Amphipoda: Crustacea) in the Hölloch cave system (Switzerland). Systematics and Biodiversity 15:218–237.
Fišer, C., R. Alther, V. Zakšek, Š. Borko, A. Fuchs, and F. Altermatt. 2018. Translating Niphargus barcodes from Switzerland into taxonomy with a description of two new species (Amphipoda, Niphargidae). ZooKeys 760:113–141.