Mode d`emploi du logiciel Virtval (document PDF)
Contents
1. IrTTval Logiciel de simulation 7 UN LOGICIEL DE SIMULATION QUI VOUS CONVIE A DEVENIR UN ACTEUR DE LA GESTION DURABLE DE L EAU R alis dans le cadre d eurEAUform projet de formation continue pour duquer la gestion europ enne de l eau Conception scientifique et r alisation Louis Leclercq Universit de Li ge G Swinnen INFOREF Projet financ par la Commission Europ enne programme SOCRATES Comenius Action 2 1 OBJECTIFS est un outil interactif qui vous met en situation dans une vall e en r gion temp r e Vous pouvez d cider de prot ger int gralement son environnement forestier initial ou d y r aliser des am nagements favorables l installation humaine zones d habitat ou zones agricoles ce qui aura in vitablement un impact sur la qualit des eaux Vous pouvez opter pour une intervention donnant priorit aux aspects conomiques co t minimum des constructions rendements agricoles ou uvrer dans une perspective de gestion durable puration a eaux us es limitation des engrais et pesticides levage extensif VT a vous permet de mesurer la qualit de la rivi re en plusieurs points de contr le dans 3 bassins versants gt avant toute intervention tat initial naturel de r f rence gt apr s tout am nagement gt apres toute mesure d am lioration CS Les concepts de bassin versant et de milieu de r f rence sont repris dans la Directive 2000 60 CE du Parl2. 2000 habitants 700 maisons une ville 20000 habitants 2 pr sente des sols mieux pourvus en carbonate de calcium et moins acides L homme les consacrera l levage en les d frichant et en y 15 installant des p tures Il r servera toutefois la zone foresti re la plus lev e l ouest pour la sylviculture et la r cr ation Les cours d eau sont de type m sotrophe l tat naturel Actions possibles tablir une petite moyenne ou grande zone de prairies soit 10 30 ou 90 de la surface du sous bassin et adopter une agriculture extensive peu de t tes de b tail l ha ou intensive 8 pr sente des sols calcaires peu acides l homme pourra les d fricher et les utiliser pour ses cultures Seule une petite zone foresti re sSubsistera en amont Les cours d eau sont de type eutrophe l tat naturel Actions possibles tablir une petite moyenne ou grande zone de cultures soit 10 30 ou 90 de la surface du sous bassin et adopter une agriculture biologique peu d engrais et de pesticides ou intensive Dans chaque cas on peut ainsi opter pour Aucune action on garde l tat naturel tats de r f rence Action d gradante gestion intensive g n rant nuisances et perte de biodiversit Action durable gestion qui minimise les impacts n gatifs sur l environnement Notion d tat naturel en zone temp r e Natinn da aanctinn Asmahla 16 PHASE 1 LES ETATS DE REFERENC
3. Vous pouvez galement vous procurer Python par t l chargement depuis l internet Voir http www python org Si vous utilisez MacOS Depuis le site http www python org t l chargez et installez la version de Python pour Mac correspondant l OS exact de pr f rence MacOS X l installation sur MacOS 9 est probablement possible mais assez d licate Nous n avons pas nous m me approfondi cette question Installez ensuite la biblioth que de fonctions graphiques Tkinter Celle ci se trouve habituellement dans le Python Package Manager t l charger lequel doit correspondre lui aussi l OS exact Normalement le Package Manager s lectionne automatiquement la base de donn es de paquetages qui correspond votre version de MacOS X mais cela ne marche pas toujours en particulier si vous disposez d une version vraiment tr s r cente de MacOS X Dans ce cas vous pouvez ouvrir manuellement une base de donn es pr vue pour une version proche de la v tre par exemple une b d num rot e 10 2 5 fonctionnera probablement aussi sous 10 2 6 Pour essayer cela vous devez visiter le site http www python org packman choisir l une des URL qui y sont pr sent es et la recopier dans le menu Fichier gt Ouvrir URL du Package Manager Ceci vous permet d acc der au diff rents modules install s ou non pour Python Il suffit alors de s lectionner le module Tkinter et de cliquer sur install Vous devrez peut tre a
4. b tonnets ne Elles sont microscopiques et unicellulaires et leur taille varie de quelques microm tres plus de 500 microm tres 500 milli mes de mm Elles sont class es parmi les algues brunes en fonction de leurs pigments chlorophylles a et c masqu es par des carot noides dont la fucoxanthine et des xanthophylles Il existe environ 250 genres et entre 10000 et 12000 esp ces Certains auteurs pensent m me qu il y en aurait jusqu 100000 esp ces On estime que ces algues fixeraient pr s de 50 du carbone total sur terre Leur particularit la plus notable est d difier un squelette externe en verre organique ou opale Si02 nH20 form de deux parties embo t es tout comme une bo te et son couvercle Une fois les diatom es mortes ces squelettes peu solubles se sont d pos s parfois en couches paisses au fond des mers et des lacs pendant des millions d ann es pour former une roche blanch tre tr s l g re la diatomite Les utilisations de cette terre de diatom es dans l industrie sous forme de poudre la terre de diatom es sont nombreuses opacifiant de peinture abrasifs filtration fabrication d isolants stabilisant pour la nitroglyc rine invention de la dynamite par Alfred Nobel Les diatom es vivent en aquatique dans les eaux sal es saum tres et douces et en ar ophiles dans l air libre dans des ambiances humides touffes de mousses au pied des arbres sols hu
5. la loupe D s lors les enseignants s ils peuvent quitter l tablissement limitent g n ralement ce type d tude quelques mesures peu utiles pH temp rature conductivit et l observation d organismes animaux de grande taille directement sur le terrain Il en r sulte que l cosyst me aquatique n est pas tudi ou il n est pas approch dans sa globalit puisque aucune analyse des producteurs primaires algues plantes n est r alis e ie A Fe UV vise pallier ces inconv nients et ces limites en rendant possible l analyse d un bio indicateur microscopique le groupe des diatom es qui compte de nombreuses esp ces les unes tr s sensibles d autres tr s r sistantes aux pollutions g n r es par les eaux r siduaires de nos habitations d autres encore r agissant aux engrais utilis s dans l agriculture Leur tude r elle n cessite des ouvrages sp cialis s et de tr s bons microscopes car leurs structures et ornementations sont extr mement fines En voil assez pour d courager cette approche par les enseignants Et pourtant de nombreuses recherches scientifiques ont tabli la grande fiabilit de ces algues comme bio indicateurs elles enregistrent les moindres variations de la qualit des eaux et leurs peuplements refl tent parfaitement l ensemble des am nagements que l homme r alise dans un bassin versant TEN naii A A 7 Ainsi donc l utilisateur de sie aura l
6. e sur un serveur r seau dans un r pertoire partag quelconque Il faudra simplement s assurer de connecter un lecteur r seau sur chaque poste client en direction de ce partage Remarque concernant certaines versions de Windows 95 Dans certaines versions de Windows 95 deux DLL utilis es par Virtval sont manquantes ws2help dil et ws2_32 dil Si votre syst me Windows 95 vous r clame ces DLL la fin de l installation de Virtval vous devrez donc les installer tout hasard nous en avons plac une copie votre intention dans le r pertoire Windows95 du c d rom Installation d taill e sur un syst me Windows Linux ou MacOS Si vous poss dez quelques connaissances en informatique ce type d installation est pr f rable car il n cessite moins d espace disque il vous donne un meilleur contr le des op rations et en prime vous disposerez de tout le n cessaire pour vous lancer vous m me dans la programmation Python si cela vous int resse Si vous utilisez Windows sachez qu il est tr s facile de vous procurer Python et de l installer sur votre syst me voyez pour ce faire le site http www python org section download L installeur Windows standard installe galement la librairie graphique Tkinter Si vous utilisez Linux installez les paquetages Python et Tkinter qui font tr s certainement partie de votre distribution Tkinter est parfois inclus dans le m me paquetage que la Python Imaging Library
7. en minuscules dans le champ qui vous est pr sent en haut de la fen tre d association N oubliez pas de cocher ensuite la case m moriser l association entre l application et ce type de fichier puis de valider Par la suite il vous suffira de cliquer du bouton gauche sur l ic ne de virtval py pour d marrer le programme Vous pourrez aussi installer un raccourci o vous voudrez Virtval ne n cessite pas la pr sence de KDE ni de Gnome Vous pouvez l utiliser avec n importe quel gestionnaire de fen tres WindowMaker IczeWm XFCE etc Veillez cependant ce que Python et Tkinter soient install s Pour d marrer le logiciel depuis la ligne de commande dans une fen tre de terminal la technique habituelle consiste lancer la commande python virtval py depuis le r pertoire o est install ce fichier ou encore python chemin menant au fichier virtval py depuis un r pertoire quelconque Notes Vous pouvez bien videmment installer un lanceur ou une ic ne de raccourci pour effectuer ce lancement de mani re plus conviviale Il est parfaitement possible d installer Virtval sur un serveur r seau et de le lancer ensuite partir de n importe quel poste de travail Sous Windows il vous faudra d finir sur les postes de travail un lecteur r seau pointant vers le partage du serveur dans lequel Virtval aura t install Sous Linux il vous suffira d effectuer sur les postes de travail un montag
8. la couleur de la qualit de son eau et la valeur de l indice s affiche c t On dispose maintenant de la carte de la qualit initiale des eaux courantes La carte de qualit peut tre imprim e via une saisie d cran Print Screen puis coller dans un document Word par exemple Les champs microscopiques coloris s apr s identification des esp ces et les histogrammes des trois stations sont tous derri re la carte de qualit Une fois remis en avant plan il est possible de les imprimer galement via Print Screen On dispose alors de tous les l ments pour comparer et interpr ter les r sultats et on est pr t entamer une action PHASE 2 LES ACTIONS DEGRADANTES 2 1 Choisir une action dans le menu Choisissons un village SANS STATION D PURATION qui appara t sous forme d un pictogramme D apr s le plan d toute cette z zone est d v jolue l habitat l ex tion r serve naturelle 2 2 Cliquer sur le pictogramme et le conduire jusqu au lieu d implantation souhait On peut placer ce village plus ou moins loin du cours d eau ou sur le cours d eau En l chant le bouton de la souris le village se fixe et fait dispara tre la for t 23 pour observ s l i paeta pr sur la qualit on el ei if Attention 1 construire dans la r serve naturelle est une action interdite La station d tude S2 de r f rence sera donc toujours de la m me qualit 2 On n
9. stations d puration nos cours d eau resterons encore longtemps touch s par l eutrophisation Pollution organique La plupart de nos aliments sont compos s de mati res organiques par d finition grosses mol cules base de carbone qui ne sont pas toutes dig r es Le reste se retrouve dans les d jections puis via les WC dans les cours d eau entra nant une pollution organique Elle provient des habitations des levages aussi de certaines industries qui fabriquent nos aliments Une fois dans le cours d eau les mati res organiques sont attaqu es min ralisation par des bact ries elles utilisent l oxyg ne de l eau pour les transformer progressivement auto puration en gaz carbonique et en nitrates et phosphates responsables de l eutrophisation Ainsi quand il y a beaucoup de mati res organiques dans un cours d eau l oxyg ne peut dispara tre compl tement la plupart des v g taux et animaux aquatiques meurent alors d asphyxie Au niveau europ en la Directive Cadre de l Eau pr voit que toutes les eaux us es devront tre trait es par des stations d puration pour 2017 En attendant beaucoup de cours d eau resteront pollu s 21 Appara t alors un histogramme donnant la proportion de chaque groupe cologique voir cl d interpr tation 1 et la valeur de l indice de qualit du cours d eau suivant 5 classes CLE D INTERPRETATION 2 On revient au bassin versant Le point d tude prend
10. un nom de genre une fen tre affiche le dessin des diff rentes esp ces utilis es dans le logiciel Comparez avec le dessin recherch si les dessins sont identiques notez soigneusement le nom du genre et de l esp ce On revient ainsi au champ microscopique Si le nom de genre n est pas correct un message invite faire un nouveau choix Si le nom de genre est correct une fen tre illustre les diff rentes DZ EN f Jd Z IVL pp esp ces utilis es dans v class es par ordre alphab tique Cliquer sur le nom d esp ce trouv dans la cl de d termination Si le nom est faux un message s affiche il faut recommencer l identification Si le nom est correct tous les individus de cette esp ce se colorent dans le champ microscopique Les couleurs correspondent 5 groupes cologiques CLE D INTERPRETATION 1 Qu est ce que l eutrophisation C est l enrichissement des eaux stagnantes et courantes par des nitrates et des phosphates appel s nutriments venant des activit s humaines qui agissent comme des engrais et entra nent donc la prolif ration des v g taux aquatiques algues plantes fleurs Pendant la nuit les v g taux respirent sans mettre d oxyg ne puisque pas de lumi re donc pas de photosynth se Quand il y a trop de v g taux on observe donc un d ficit d oxyg ne de l eau allant jusqu la mort massive et brusque des poissons Les nitrates et phosphates sont abs
11. via la cl s il y a une autre esp ce de ce genre dans le champ microscopique le logiciel proposera de suite les esp ces sans plus devoir identifier le genre en question On suppose donc que les caract ristiques des genres ont t m moris es lors de la premi re d marche d identification NOTE 4 Parmi les options du menu il est possible de demander la proc dure automatique Elle permet l enseignant de pr parer plus rapidement l utilisation du logiciel par les l ves et d essayer plus rapidement diff rents cas de figure Pour ce faire on proc dera comme suit 27 Choisir le bassin versant Cliquer sur une station le champ de diatom es apparait l cran demander la proc dure automatique Cliquer sur histogramme on obtient de suite l histogramme complet et la valeur de l indice sans devoir identifier les diatom es Quand on revient la carte le point d tude se colore et la valeur de l indice se place c t On suit cette proc dure pour les autres points et on obtient rapidement la carte de qualit NOTE 5 Le logiciel ne permet pas encore la constitution automatique d un bulletin d analyse qui reprendrait les diff rentes cartes de qualit et les diff rents histogrammes Il appartient donc l utilisateur d imprimer chaque histogramme lorsque toutes les esp ces ont t identifi es puis d imprimer la carte de qualit Il notera soigneusement quelle s action s a ont t m
12. Cas nature Pollution forte Phase d auto puration Eutronhisation mod r e Cas habitat STEP 1 2 3 ou cas culture intensive 31
13. E 1 1 Cliquer sur un des bassins Soit 1 La carte agrandie du bassin A couvert de for ts s affiche avec cette fois trois stations d tude En for t les cours d eau ne re oivent en principe aucune pollution Dans nos r gions ce sont les seuls endroits avec les r serves naturelles o l on peut encore trouver des cours d eau naturels y ri AL Es PEN PRET s p ta Ba jr BOA D apr s le plan de secteur yi TE ns j NE S RE fr agi H i toute cette zone est d volue l habitat l exception de la k AAN EE r serve naturelle A r s REGLE DE BASE Avant toute action tudier chaque point dans son contexte forestier naturel Ce sont les tats de r f rence indispensables pour comprendre l impact des actions de l homme 17 1 2 Cliquer sur une des stations Un cercle rempli de dessins de diatom es s affiche il symbolise un champ tel qu on le voit avec un microscope A droite la liste des genres utilis s dans le logiciel En dessous un acc s direct possible la cl de d termination et un histogramme qui sera expliqu plus loin Observation des diatom es de la station S1 Cliquez sur le centre de chaque diatom e pour en d terminer le genre De quel genre s agit il chnanthes E D apr s le plan de secteur toute cette zone est d volue l habitat l exception de la r serve naturelle Dans chaque champ microscopique 20 diatom e
14. Lorsqu elles auront t r alis es passez l installation proprement dite de Virtval L installation consiste simplement extraire le fichier archive nomm virtval tgz t l charg depuis notre site web L extraction peut tre effectu e dans un r pertoire quelconque Vous pouvez tr s ais ment effectuer cette op ration l aide d un logiciel tel que Winzip sous Windows ou tar sous Linux Si VOUS utilisez l un des gestionnaires de fen tres KDE ou Gnome dans une version r cente de Linux il vous suffit de copier le fichier archive virtval tgz dans un r pertoire quelconque puis de cliquer sur son ic ne a l aide du bouton droit de votre souris Dans le menu qui apparait choisissez action gt extraire ici le logiciel d extraction sera invoqu automatiquement Le r sultat du d sarchivage est l apparition d un sous r pertoire nomm virtval lequel contient le logiciel et tous ses fichiers annexes ce stade vous pouvez encore d cider de transf rer ce r pertoire et son contenu ailleurs si vous l estimez souhaitable Pour lancer le logiciel la premi re fois rep rez dans ce r pertoire virtval l ic ne du fichier virtval py et cliquez dessus l aide du bouton droit de votre souris Dans le menu qui appara t choisissez l option ouvrir avec puis python dans la petite liste qui vous est propos e Si 10 python n est pas propos choisissez autre et entrez vous m me le mot python enti rement
15. a possibilit de se situer dans un contexte naturel puis de choisir certaines actions construire cultiver et d analyser leur impact sur la qualit des eaux via les peuplements de diatom es Une des particularit s essentielles du programme est que les r sultats des interventions ne sont acquis qu apr s avoir tudi en d tail les peuplements de diatom es adapt s chaque cas c est dire en ayant identifi chaque esp ce via une cl interactive Au terme de cette d marche les r sultats apparaissent sous 3 formes une champ microscopique coloris un histogramme et une cote indice diatomique qui correspond au niveau de pollution Pour que l analyse soit possible il faut conna tre les principes de base du fonctionnement d un cosyst me aquatique et la nature des pollutions g n r es par les activit s humaines Pour l enseignant ou l utilisateur isol ce pr acquis en principe d j pr sent pourra tre compl t par la lecture du Mode d emploi Pour l l ve les instructions seront fournies au pr alable par l enseignant Elles sont rappel es ensuite au cours de l utilisation du logiciel via des fen tres ASPECTS TECHNIQUES EVE u Fi Installation du logiciel 5 E Installation simplifi e sous Windows toutes versions partir de Win95 Lancez l ex cution du programme virtvalins exe Suivez les instructions qui apparaissent l cran L installation peut tre effectu
16. doses d amendement plus lev es entra nant des niveaux d eutrophisation plus lev s dans les cours d eau ACTIONS DURABLES Si une zone construite on ajoute une station d puration primaire et secondaire celle ci rejetant des quantit s importantes de phosphates on notera une eutrophisation Un tel type de station imite l auto puration du cours d eau en l intensifiant Si on compl te la STEP par un traitement tertiaire on rejette encore moins de phosphates et nitrates Cette diminution ajout e l auto puration qui continue dans le cours d eau entra ne une nouvelle augmentation de lindice couleur verte puis bleue si le temps d auto puration est long par d veloppement des esp ces sensibles en vert et tr s sensibles en bleu Enfin si on applique de l levage extensif ou de la culture biologique les niveaux d eutrophisation des cours d eau seront moins lev s qu en syst me intensif Les indices calcul s synth tisent par un nombre l information donn e par la composition du peuplement Les histogrammes abondance cumul e des esp ces de m me cologie 5 groupes cologiques montrent de fa on plus d taill e l volution du peuplement des faci s les plus pollu s aux faci s auto pur s 30 Eau naturelle Mo o Cas foret Pollution tr s forte Cas habitat non pur Eutronhisation forte Mo Mo Cas habitat STEP 1 2 Pollution faible
17. e NFS du r pertoire serveur dans lequel Virtval aura t install Sous Linux encore vous pouvez galement ex cuter le programme distance sur le serveur lui m me en ouvrant une session graphique l aide de Telnet ou SSH Vous devrez dans ce cas autoriser le serveur distant utiliser votre propre serveur X l aide d une commande telle que xhost 11 Choix de la langue utilis e par le logiciel Dans le r pertoire principal de Virtval vous trouverez un petit fichier nomm language ini qui contient une seule ligne de texte celle ci assez explicite Pour initialiser Virtval avec une autre langue il suffit d y remplacer les deux lettres entre Les seuls choix possibles pour l instant sont fr fran ais ou en english Note concernant les bulles d aide associ es certaines options des menus qui n apparaissent pas toujours sous Windows uniquement Lorsque vous choisissez l une des rubriques de la barre de menus il faut ensuite d tacher le menu correspondant dans une fen tre distincte en cliquant pour ce faire sur la ligne pointill e situ e en haut de ce menu Si vous laissez le menu attach la barre de menus les bulles d aide n apparaissent pas alors qu elles le devraient lorsque l on survole les options de ce menu l aide de la souris Ce bug n appara t que sous Windows Sous Linux les bulles d aide apparaissent dans tous les cas de figure 12 MODE D EMPLOI Sur l
18. e peut faire qu une action par session de travail et le village plac ne peut plus tre d plac Des habitations g n rent forc ment des eaux us es qui arrivent directement dans le cours d eau si le village en est proche pollution directe ou indirectement s il en est loign pollution diffuse II faut donc s attendre une diminution plus ou moins forte de la qualit du cours d eau suivant la position du village Suivant les courbes de niveau et donc le sens de l coulement des eaux les stations d tude S1 et ou S3 seront touch es 24 PHASE 3 LES ACTIONS DURABLES Si on estime que l eau du cours d eau est trop d grad e on peut choisir au menu d quiper le hameau le village ou la ville d une station d puration Si on clique sur STEP 1 et 2 Apr s construction d un collecteur les eaux us es arrivent toutes la Station d puration En puration primaire on limine les particules lourdes sable et les flottants bouteilles en plastique En puration secondaire des bact ries transforment les polluants organiques en nitrates et phosphates dont une part importante est rejet e dans le cours d eau Si on clique sur STEP 1 2 et 3 Apr s construction d un collecteur les eaux us es arrivent toutes la Station d puration En puration primaire on limine les particules lourdes sable et les flottants bouteilles en plastique En puration secondaire des bact ries transforment l
19. ement europ en et du Conseil du 23 octobre 2000 tablissant un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l eau http europa eu int scadplus leg fr vb 128002b htm Pour ce faire L propose UNE SCENE trois cours d eau et leurs bassins versants DES ACTEURS nous tous qui achetons des terrains et les occupons DES ACTIONS constructions cultures levages DES SENTINELLES des tres vivant dans les rivi res et enregistrant en permanence toutes les modifications de la qualit de l eau Nous choisissons ici les algues microscopiques du groupe des diatom es pour leur grande sensibilit aux pollutions QUE SONT LES DIATOMEES l y a peu d objets plus admirables que les d licates enveloppes siliceuses des diatom es Ont elles donc t cr es pour que l Homme puisse les examiner et les admirer en se servant des plus forts grossissements d un microscope Charles DARWIN L origine des esp ces 1859 Les industries g n rent des eaux pollu es tr s sp ciales tr s diverses souvent toxiques et tr s difficiles analyser C est pourquoi Wirtval n aborde pas cet aspect L approche virtuelle est l outil id al pour tudier ces algues peu connues du grand public et des enseignants qui souvent ne disposent pas d un microscope assez performant pour leur observation Les diatom es sont aussi appel es Bacillariophyc es ce nom voquant leur forme du latin bacillus
20. en et s pour l obtention de cette carte GUIDE D INTERPRETATION ET CODE DES COULEURS F Les aspects pris en compte par sont les eaux naturelles couleurs bleue et verte la pollution organique couleurs rouge et orange et son traitement par des stations d puration l eutrophisation couleur jaune l auto puration dans le cours d eau passage progressif du rouge au bleu Avec ce code de cinq couleurs il est possible d interpr ter avec pr cision chaque situation 28 ETATS DE REFERENCE En for t et en r serve naturelle en l absence d influence humaine l indice de qualit sera lev et appara tra en bleu ou vert le champ microscopique sera domin par des esp ces color es en bleu et vert et l histogramme sera domin par les groupes cologiques tr s sensible bleu et sensible vert Suivant que l on travaille avec le bassin 1 2 ou 3 on observera des esp ces de diatom es sensibles diff rentes adapt es aux eaux dystrophes tr s acides oligotrophes acides ou neutres et eutrophes calcaires On peut donc avec les l ves travailler horizontalement comparaison des diff rents types naturels de cours d eau ACTIONS DEGRADANTES Le placement d une zone construite non pur e proximit imm diate du cours d eau entra nera une pollution organique plus ou moins importante suivant le nombre d habitants L indice faible pourra correspondre une pollution tr s forte rouge ou for
21. es polluants organiques en nitrates et phosphates dont une part importante est assimil e par des plantes ce qui constitue l puration tertiaire La STEP se place c t de la zone d habitat 29 On obtient une nouvelle carte de qualit NOTE 1 Dans le bassin versant 1 on peut encore am liorer la situation en choisissant d ajouter la STEP un traitement tertiaire qui diminuera le rejet de nitrates et de phosphates et donc l eutrophisation NOTE 2 Les bassins versants 2 et 3 peuvent tre trait s de la m me mani re Bassin versant 2 Les sols pauvres seront utilis s par l levage l exception de la zone foresti re en t te de source On peut y appliquer les 3 phases Aucune action tats de r f rence en for t Actions d gradantes p tures intensives nombre lev de t tes de b tail et emploi d engrais et lisiers pour augmenter la production de fourrage 26 Actions durables passage aux p tures extensives moins de b tes moins d amendement Bassin versant 3 Les sols fertiles seront utilis s par la culture l exception de la zone foresti re en t te de source On peut y appliquer les 3 phases Aucune action tats de r f rence en for t Actions d gradantes cultures intensives emploi important d engrais et de pesticides Actions durables passage aux cultures biologiques moins d engrais et de pesticides NOTE 3 Lorsque on a identifi un genre
22. es sommets Dans les vall es p P d E Dans un premier temps v tudie des cours d eau naturels Chaque cours d eau s inscrit dans un bassin versant d limit par les lignes de cr te et qui lalimente via les eaux souterraines de ruissellement En amont de chaque point d tude le bassin versant couvre une surface d termin e dont d pend globalement le d bit Des sources vers l embouchure la surface du bassin versant augmente les cours d eau sont de plus en plus larges et leur d bit augmente Dans les r gions temp r es en l absence des hommes les bassins versants seraient presque enti rement couverts de for ts les esp ces d arbres d pendant du climat de l altitude et des types de sols calcaires ou non plus ou moins humides Dans ces conditions les cours d eau sont NATURELS De nos jours il est difficile d en trouver car l homme a beaucoup d frich Paan T GI 2 E E i Pus commence donc en for t la recherche des milieux naturels de r f rence 13 Sols acides x Roches siliceuses y Eaux m sotrophes eo Lu Roches siliceus s Sols acides Eaux oligotrophes Roch s siliceuses Sols tr sacides 1 Ea x dystrophes see 2 d t R4 3 F KREA Limite de bassin Roches calcaires Td PE R serve naturelle Sols basiques C2 T o ZoNe foresti re Eaux eutrophes A Ai Zone agricole Pourquo
23. i trois bassins diff rents Parce que la composition naturelle de l eau des cours d eau et des sols puis ce que l homme en fera va d pendre surtout de la nature chimique des roches Notion d am nagement diff rentiel du territoire suivant ses aptitudes 1 pr sente deux types de roches l est des roches siliceuses par exemple des phyllades et des quartzites donnant naissance des sols tr s acides et tr s pauvres notamment en carbonate de calcium et en l ments nutritifs azote et phosphore De ce fait cette zone ne conviendra qu la sylviculture ou ne sera pas utilis e par l homme qui dans le 14 cas pr sent d cidera de la pr server par le statut de r serve naturelle comme zone refuge pour la faune et la flore Les cours d eau sont aussi tr s acides eaux dystrophes l ouest les roches aussi siliceuses mais contenant un peu de carbonate de calcium qui neutralise partiellement l acidit les sols sont alors moins acides et lorsque l homme sy installera il d frichera la for t et tablira son habitat Les eaux moins acides mais toujours pauvres sont dites oligotrophes Actions possibles l est aucune zone int gralement prot g e Actions possibles l ouest tablir un hameau un village ou une ville et l quiper ou non d une station d puration un hameau 200 habitants quivalents environ 70 maisons D me mm lt D m E e ex un village
24. mides entr es de grottes On pense que le groupe a pu se diff rencier il y a 250 millions d ann es Les fossiles d esp ces marines rondes ou centriques sont connus depuis le d but du Cr tac 120 millions d ann es Les diatom es allong es ou penn es marines sont apparues ult rieurement 70 millions d ann es Les penn es d eau douce sont apparues vers 60 millions d ann es Comme pour tous les organismes vivants chaque individu re oit un nom de genre et un nom d esp ce C est un peu comme notre nom de famille et notre pr nom C est encore le latin qui pr vaut en zoologie et en botanique Pour les diatom es la reconnaissance des genres et des esp ces se fait en observant les caract ristiques du squelette la forme ronde ou allong e la sym trie la pr sence ou non d un canal appel le raph qui para t diviser le squelette en deux d ou le nom diatom es du grec diatomos coup en deux ornementation fine densit des lignes points pines la taille Une cl de d termination en hypertexte est disponible sous http www ulg ac be cifen inforef projets eureauforma clef_diatom numero 0T htm Dans les cours d eau les diatom es recouvrent rapidement tous les objets immerg s cailloux branches morceaux de verre surface des vases et les rendent dglissants car elles secr tent un mucilage g latineux Le dessin ci dessous montre la structure d un peuplement la s
25. olument n cessaires la vie v g tale mais ils sont en quantit tr s faibles dans les eaux naturelles qui pr sentent un bon quilibre et souvent une biodiversit lev e D o vient l eutrophisation Deux sources sont possibles 20 Ou bien les nitrates et les phosphates sont amen s directement au cours d eau par les eaux qui ruissellent sur les sols agricoles qui re oivent des engrais ou par les adoucisseurs d eau qui utilisent des phosphates ou bien les mati res organiques rejet es dans les cours d eau par les gouts sont transform es lentement par des bact ries en nitrates et en phosphates De la m me fa on les stations d puration intensives qui utilisent des bact ries et de l oxyg ne pour faire cette transformation puration secondaire plus rapidement rejettent de grandes quantit s de nitrates et de phosphates Quand ces stations sont quip es en plus d un syst me pour liminer ces l ments pr cipitation chimique lagunes plant es on parle alors d puration tertiaire qui diminue l effet n gatif de l eutrophisation Au niveau europ en la Directive Cadre de l Eau pr voit que toutes les eaux us es devront tre trait es par des stations d puration pour 2017 Mais comme beaucoup ne seront pas quip es d un traitement tertiaire cause de son co t lev ou en seront quip es ult rieurement et comme les eaux de ruissellement des terrains agricoles ne transitent pas dans les
26. s de plusieurs esp ces diff rentes sont figur es chacune repr sentant donc 5 du peuplement complet Le peuplement de diatom es appara t donc comme une mosaique d esp ces certaines sensibles d autres plus ou moins r sistantes aux pollutions en fonction de la qualit de l eau Notions d esp ce et de peuplement Notion de bio indicateur 18 II nous faut maintenant identifier chaque esp ce repr sent e par un ou plusieurs individus dans le champ microscopique en cliquant dessus La cl d identification s ouvre automatiquement avec dans un cadre droite le dessin pr cis des deux faces Document sans titre Microsoft Internet Explorer Fichier Edition Affichage Favoris Outils FA D A AM A Rechercher Favoris amp E Dossiers Adresse E C 7psoft virtvaliclef_diatomiclef01 htm bi OK SES Yue des 2 faces Liens d de d termination des diatom es Forme ronde ou Eee cylindrique i Face a Forme non ronde plus SON lt D ou moins allong e gt Face b lt NT gt E Termin 2 Posfmardi 6 septembre 2005 paranee eue d marrer E S 3 Internet Ex OH Documenti Mi f 2 Explorateur C2 virtyal F2 Adobe ImageRe EL C4 11 45 Suivre pas pas la cl en lisant bien la totalit de chaque proposition et en consultant au besoin les d finitions cliquer pour cela sur les mots en caract res gras Au bout du chemin on arrive
27. te orange le champ microscopique sera domin par les esp ces color es en orange et rouge et l histogramme sera domin par les groupes cologiques tr s r sistant rouge et r sistant orange Une fois dans le cours d eau les mati res organiques se transforment lentement en nitrates et phosphates responsables de l eutrophisation Ce processus d auto puration se traduit par la disparition des esp ces tr s r sistantes et r sistantes et par leur remplacement par des esp ces favoris es par l eutrophisation couleur jaune L indice augmente couleur jaune le champ microscopique est domin par la couleur jaune et l histogramme par le groupe cologique des esp ces favoris es par l eutrophisation en jaune Si on place la zone construite loin du cours d eau l coulement des eaux us es peut tre diffus et la pollution diminuer dans les sols avant d arriver au cours d eau Dans ce cas on assiste souvent une eutrophisation dominance du jaune et non une pollution organique Les zones d levage intensif suivant leur taille leur loignement au cours d eau et le nombre de b tes entra neront une contamination permanente mais diffuse surtout par des nitrates et des phosphates 29 engrais min raux et plus ponctuellement par des mati res organiques lisiers Les cours d eau s en trouveront plus ou moins eutrophis s Il en sera de m me pour les zones de culture intensive celles ci recevant cependant des
28. tres tr s r sistantes et elles int grent les variations de la qualit des eaux Ainsi la composition du peuplement un moment donn est l image int gr e de toutes les variations qui se sont produites pendant environ 3 semaines avant la r colte Apr s avoir identifi et compt toutes les esp ces on peut calculer un indice de qualit de l eau D Les travaux r alisables avec 4 sont nombreux et vari s Etude de la qualit de l eau dans un bassin hydrographique dans des conditions naturelles via l tude des peuplements Etude des modifications de la qualit des eaux apr s installation de l homme habitat culture levage gt Hameau village ville avec ou sans station d puration gt prairie petite moyenne ou grande surface intensive ou extensive gt culture de petite moyenne ou grande surface intensive ou en culture biologique Apprentissage de la syst matique d un groupe v g tal algues diatom es l aide d une cl interactive L tude des cours d eau naturels et pollu s est d embl e une difficult presque insurmontable dans l enseignement scolaire situ en milieu urbain Elle demande des sorties sur le terrain avec des d placements importants demandant trop de temps Par la suite les analyses des pr l vements exigent un mat riel sp cifique co teux souvent absent des coles que ce soit des mesures chimiques ou des observations suffisamment pr cises au microscope ou
29. urface d un caillou d apr s Round 1993 si SA gt k E I re Dg Pour les pr lever il suffit donc de brosser la face sup rieure de quelques cailloux Observ es directement au microscope les diatom es vivantes ont une couleur brun jaune et certaines se d placent Contrairement beaucoup de v g taux qui ont de lamidon comme substance de r serve les diatom es secr tent des huiles Pour bien observer les structures fines des squelettes il faut d truire le contenu vivant par un traitement l acide ou l eau oxyg n e Pour en savoir plus sur le pr l vement le traitement des chantillons les comptages et le calcul des indices diatomiques voir http www ulg ac be cifen inforef expeda eureau brochure partie1 sommaire htm L ensemble de toutes les diatom es d un chantillon forme un peuplement Suivant la composition chimique de l eau chaque peuplement peut renfermer entre 10 et 200 esp ces diff rentes Pour les cours d eau d Europe temp r e l exclusion des eaux saum tres des estuaires quelque 600 esp ces ont t trouv es Dans le cadre de 80 esp ces d eaux douces courantes sont retenues comme bio indicateurs de la qualit des eaux Elles d pendent troitement des l ments chimiques dissous comme le calcium les chlorures les mati res organiques des eaux us es les nitrates et les phosphates de l agriculture Certaines sont tr s sensibles aux pollutions d au
30. ussi installer d abord le module Aqua biblioth ques Tcl Tk avant de pouvoir installer Tkinter Ce module peut tre t l charg depuis le site http tcltkaqua sourceforge net Il faut bien entendu choisir le module correspondant votre OS Les deux v rifications ci dessous tous syst mes sont facultatives Effectuez les si vous rencontrez des difficult s V rifiez que votre interpr teur Python est suffisamment jour ce doit tre la version 2 3 ou une version plus r cente Pour ce faire sous Windows lancez Python IDLE sous Linux entrez la commande python dans une fen tre de terminal Vous devriez voir appara tre le message d invite de Python accompagn de son num ro de version Si votre version de Python est ant rieure la version 2 3 vous devrez la mettre jour Veuillez pour ce faire consulter la documentation de votre distribution de Linux ou r installer vous m me une version plus r cente t l charg e depuis le site http www python org V rifiez que la biblioth que Tkinter est bien install e Pour ce faire l invite de Python entrez la commande import Tkinter exactement comme indiqu c est dire enti rement en caract res minuscules except pour le T de Tkinter Aucun message d erreur ne doit appara tre Les quelques op rations d crites ci dessus ne doivent pas vous effrayer il vous faudra moins de temps pour les effectuer que pour lire leur description
Download Pdf Manuals
Related Search