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Un indicateur biologique ou bio-indicateur est un organisme ou une communauté de vie qui réagit par diverses modifications (physiologique, comportementale, …) à la présence d'une substance toxique ou à une modification du milieu (mortalité, raréfaction, pullulation, …). En théorie, les indicateurs biologiques sont génétiquement homogènes et assez sensibles, et réagissent assez spécifiquement et quantifiablement aux produits toxiques.
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L'étude des bio-indicateurs permet d'évaluer les altérations physiques, chimiques ou organiques à des degrés divers de précision. Les méthodes « globales » (IBGN, Indice Poisson, IBDiatomées) standardisées sont facilement exploitables et reproductibles, et des procédés plus spécifiques permettent d'effectuer une surveillance de la qualité fonctionnelle de certains milieux spécifiques.
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 Bio-indicateur de l'état des cours d’eau
Le Réseau Hydrobiologique et Piscicole (RHP) est un réseau de suivi des peuplements de poissons (richesse en espèces, proportions relatives des différentes espèces, structures en tailles), géré par le Conseil Supérieur de la Pêche. En Poitou-Charentes, il est constitué de 25 stations de mesures. L'indice poisson-rivières (IPR) est établi à partir de ces peuplements piscicoles observés, comparés au peuplement théorique attendu en absence de perturbation.
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Le Réseau d'Observation du Milieu (ROM), sur la base des contextes piscicoles, caractérise l'état des milieux aquatiques. Il constitue la mémoire des observations réalisées par les agents des brigades départementales du Conseil Supérieur de la Pêche. Les observations recensées portent sur la constatation de perturbations et leurs effets visibles ainsi que sur l'observation d'espèces particulières dont la présence traduit une bonne qualité ou au contraire une dégradation des milieux.
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L'indice biologique global (IBG) ou, depuis 1993, l'Indice Biologique Global Normalisé (IBGN), est la combinaison de deux types d'indicateurs, l'un basé sur l'abondance des taxons pulluosensibles, l'autre qui traduit la diversité du peuplement d'invertébrés (groupe invertébré et variété taxonomique). Sa valeur, qui peut varier de 0 (absence de vivant) à 20 (qualité excellente), renseigne sur la qualité des cours d'eau mais aussi sur celles du lit et des berges.
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Bio-indicateur marin
La surveillance de la qualité des eaux du milieu marin s'appuie sur la surveillance des moules et des huîtres, qui possèdent la particularité d'accumuler certains contaminants présents dans l'eau (chapitre "Aspect qualitatif de la ressource en eau en Poitou-Charentes").
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Bio-indicateur en zone humide
Des bio-indicateurs sont actuellement en cours d'élaboration dans le cadre de la mise en œuvre d'un suivi à long terme de l'évolution de la qualité écologique du Marais Poitevin. Ces bio-indicateurs sont basés sur :
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le peuplement d'Odonates en milieu aquatique (par exemple, la présence du Leste vert [23] traduit bien la persistance de rideaux d'arbres, notamment le frêne, le long des canaux et fossés),
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la végétation des prairies et des milieux aquatiques (par exemple, la prise en compte de groupements de lentilles d'eau pour les milieux aquatiques),
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le peuplement d'oiseaux en milieux prairiaux (par exemple la Bergeronnette printanière est une espèce strictement prairiale en terme de sites de nidification).
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