Etude de la qualité physico-chimique et bactériologique de l’eau du Lac Tonga (wilaya d’El Tarf) et occupation spatio-temporelle du site par l’avifaune aquatique

Abstract

Ecologically, the Nature Reserve of Tonga Lake (northeastern Algeria) is very important for waterbirds. Maintaining standard water quality in this aquatic ecosystem requires continuous monitoring of its physico-chemical and bacteriological characteristics.

This study aimed at assessing water physicochemical and microbiological proprieties of Lake Tonga, determination the diversity of avian species in this reserve and to study the environmental variables in this wetland that influence the selection of nesting sites and the reproductive success of the Ferruginous Duck (Aythya nyroca).

Water samples were collected monthly (January–June) from three different stations at different depths. Several physicochemical and bacterial parameters were measured (pH, electrical conductivity, turbidity, hardness, biological oxygen demand (BOD5), concentrations of suspended solid materials, dry residuals, dissolved oxygen, phosphate, nitrites, nitrates, ammonium, calcium, magnesium, chloride, potassium and sulfur dioxide, total germs, total coliforms, faecal coliforms and faecal Streptococci).

The census of aquatic avian species was carried out twice a month using an ornithological telescope from fixed observation points throughout an annual cycle. Over two successive breeding seasons (2016 and 2017), the effects of micro and macro habitat characteristics on the reproductive parameters of 50 Ferruginous Duck nests were analyzed using generalized linear models (GLM).

The physico-chemical analysis of the water of Lake Tonga revealed that several parameters analysed exceeded the thresholds established by the WHO and Algerian standards, indicating significant pollution. In addition, microbiological results indicated the presence of different groups of faecal bacteria.

Of the 35 species recorded, wintering birds dominate with 12 species, followed by breeding sedentary species with 11 species. The numbers of breeding waterbirds in Lake Tonga are largely dominated by the Eurasian Coot Fulica atra (with a maximum of 6033 birds).

Clutch size averaged 9.8±0.7 eggs (range: 2–26 eggs) with 66% hatching success. Desertion of the nest was the main cause of breeding failure. Clutch size was positively related to nest surface and distance from shores, but it decreased with the increase of vegetation height. GLM revealed that breeding success was negatively associated with late clutches; with a negative effect of conspecific nest density on clutch size and breeding success. Nest-site choice is resulted from interspecific competition and/or is affected by the reduced number of favorable nesting sites.

Tonga Lake is currently in an eutrophication state and further severe ecosystem degradations may occur if the appropriate management measures are not taken in short term. This state of advanced eutrophication associated with human disturbance and disruption has contributed to an imbalance in the abundance and diversity of avian species in Lake Tonga. Furthermore, Variations in selection pressures may explain the relationships between the choice and characteristics of nest site in the Ferruginous duck at Lake Tonga. ----------- من الناحية البيئية، تعتبر المحمية الطبيعية لبحيرة تونغا (شمال شرق الجزائر) مهمة جدًا للطيور المائية. يتطلب الحفاظ على جودة المياه في هذا النظام البيئي المائي مراقبة مستمرة لخصائصه الفيزيو-الكيميائية والبكتريولوجية.

هدفت هذه الدراسة إلى تقييم الخصائص الفيزيو-الكيميائية والمكروبيولوجية لمياه بحيرة تونغا، تحديد تنوع الطيور على مستوى هذه المحمية وكذلك دراسة المتغيرات البيئية لهذه الأراضي الرطبة التي تؤثر على اختيار مواقع التعشيش وعلى نجاح الفقس والتكاثر عند البط الحديدي (البط الحمراوي)

تم أخذ عينات المياه كل شهر (يناير -يونيو) في ثلاث محطات مختلفة على أعماق مختلفة. تم قياس العديد من العوامل الفيزيائية والكيميائية والبكتريولوجية (الأس الهيدروجيني، التوصيل الكهربائي، التعكر، الصلابة، الطلب البيولوجي على الأكسجين، تركيزات المواد الصلبة العالقة، المخلفات الجافة، الأكسجين المذاب، الفوسفات، النتريت، النترات، الأمونيوم، الكالسيوم، المغنيسيوم، كلوريد، ثاني أكسيد البوتاسيوم والكبريت، مجموع الكائنات المجهرية المتباينة التغذية، بكتيريا القولون الكلية، البكتيريا القولونية البرازية والمكورات المسبحية البرازية).

تم إجراء تعداد لأنواع الطيور المائية مرتين في الشهر باستخدام منظار للطيور من نقاط مراقبة ثابتة طوال الدورة السنوية. خلال موسمين متتاليين (2016 و2017)، تم تحليل تأثيرات خصائص الوسط على المعايير التكاثرية لأعشاش البط الحديدي (البط الحمراوي) باستخدام النماذج الخطية المعممة (GLM).

أظهر التحليل الفيزيائي والكيميائي لمياه بحيرة تونغا أن العديد من المعايير التي تم تحليلها تجاوزت العتبات التي حددتها منظمة الصحة العالمية والمعايير الجزائرية، مما يشير إلى درجة تلوث متقدمة، بالإضافة إلى ذلك، أشارت النتائج المكروبيولوجية إلى وجود مجموعات مختلفة من البكتيريا البرازية.

من بين 35 نوعًا أحصيناها، تهيمن الطيور الشتوية على 12 نوعًا، تليها أنواع الطيور المستقرة التي تعشش ب 11 نوعًا. أعداد الطيور المائية في بحيرة تونغا يهيمن عليها إلى حد كبير طائر الغر Fulica atra (بحد أقصى 6033 طائر).

بلغ متوسط عدد البيض الموضوعة في العش عند البط الحمراوي 9.8 ± 0.7 بيضة (النطاق: 2-26 بيضة) مع نجاح فقس بنسبة 66٪. كان هجر العش هو السبب الرئيسي لفشل التكاثر والفقس. كان عدد البيض الموضوع في العش مرتبطًا بشكل إيجابي بمساحة العش وبُعده عن ضفاف البحيرة، ولكنه انخفض مع زيادة ارتفاع الغطاء النباتي. كشف النموذج الخطي المعمم(GLM). أن نجاح التكاثر كان مرتبطا بشكل سلبي بتأخر وضع البيض. مع تأثير سلبي لكثافة الأعشاش على عدد البيض الموضوع في العش ونجاح الفقس. يتأثر اختيار موقع التعشيش بالمنافسة بين أنواع الطيور و / أو يتأثر بانخفاض عدد مواقع التعشيش الملائمة.

بحيرة تونغا حاليا في حالة فرط المغذيات (التخثث أو الإثراء الغذائي) وقد يحدث مزيد من التدهور الشديد في هذا النظام البيئي إذا لم تتخذ التدابير المناسبة في المدى القصير. وقد ساهمت حالة التخثث المتقدمة هذه في اختلال التوازن وتراجع في تنوع الطيور في بحيرة تونغا. بالإضافة إلى ذلك، قد تفسر الاختلافات في ضغوط اختيار موقع التعشيش، العلاقات بين الاختيار وخصائص موقع التعشيش عند البط الحديدي في بحيرة تونغا. ----------------- Sur le plan écologique, la réserve naturelle du Lac Tonga est très importante pour les oiseaux d'eau. Le maintien d'une qualité standard de l'eau de cet écosystème aquatique nécessite une surveillance continue de ses caractéristiques physico-chimiques et bactériologiques.

Cette étude visait à évaluer les propriétés physico-chimiques et microbiologiques de l'eau du Lac Tonga, à déterminer la diversité des espèces aviennes au niveau de cette réserve ainsi qu’à étudier les variables environnementales de cette zones humides qui influencent la sélection des sites de nidification et le succès de reproduction du Fuligule nyroca (Aythya nyroca).

Des échantillons d'eau ont été prélevés chaque mois (janvier-juin) dans trois stations différentes à différentes profondeurs. Plusieurs paramètres physico-chimiques et bactériologiques ont été mesurés (pH, conductivité électrique, turbidité, dureté, demande biologique en oxygène, concentrations de matières solides en suspension, résidus secs, oxygène dissous, phosphate, nitrites, nitrates, ammonium, calcium, magnésium, chlorure, potassium et dioxyde de soufre, germes totaux, coliformes totaux, coliformes fécaux et streptocoques fécaux).

Le recensement des espèces aviennes aquatiques a été effectué deux fois par mois à l'aide d'une longue vue ornithologique à partir de points d'observation fixes durant tout un cycle annuel. Au cours de deux saisons de reproduction successives (2016 et 2017), les effets des caractéristiques du micro et macro habitat sur les paramètres de reproduction de 50 nids de Fuligule nyroca ont été analysés à l'aide de modèles linéaires généralisés (MLG).

L’analyse physico-chimique de l'eau du Lac Tonga a révélé que plusieurs paramètres analysés dépassaient les seuils établis par l'OMS et les normes algériennes, indiquant une pollution importante. En outre, les résultats microbiologiques ont indiqué la présence de différents groupes de bactéries fécales.

Sur les 35 espèces recensées, les oiseaux hivernants dominent avec 12 espèces, suivis par les espèces sédentaires nicheuses avec 11 espèces. Les effectifs d’oiseaux d’eau nicheurs au Lac Tonga sont largement dominés par la Foulque macroule Fulica atra (avec un maximum de 6033 oiseaux).

La taille de ponte chez le Fuligule nyroca était en moyenne de 9,8±0,7 œufs (Intervalle : 2-26 œufs) avec 66% de succès d'éclosion. La désertion du nid a été la principale cause d'échec de la reproduction. La taille de ponte était positivement liée à la surface du nid et à la distance avec les berges, mais elle diminuait avec l'augmentation de la hauteur de la végétation. Le MLG a révélé que le succès de reproduction était associé de manière négative à des pontes tardives ; avec un effet négatif de la densité des nids conspécifiques sur la taille des pontes et le succès de reproduction. Le choix du site de nidification résulte d'une concurrence interspécifique et/ou affecté par le nombre réduit de sites de nidification favorables.

Le Lac Tonga est dans un état d'eutrophisation, et finira par disparaître si des mesures de sauvegarde ne sont pas prises. Cet état d’eutrophisation avancée associé aux dérangements et aux perturbations occasionnées par l’homme a favorisé un déséquilibre en termes d’abondance et de diversité d’espèces aviennes au niveau du Lac Tonga. En outre Les variations dans les pressions de sélection peuvent expliquer les relations entre le choix et les caractéristiques du site de nidification chez le Fuligule nyroca au Lac Tonga.