Structure, fonctionnement, évolution des communautés benthiques ...

tel-00009359, version 1 - 1 Jun 2005
Chapitre 2 – Structure et variabilité spatio-temporelle des peuplements benthiques
2.1 4 5 Richesse spécifique et indice de diversité
Dans le cadre de cette étude, la richesse spécifique S est le nombre total d’espèces différentes
identifiées dans n échantillons.
L’indice de diversité utilisé dans cette étude est l’indice de Shannon-Weaver (H’). Il est
calculé par la formule (Shannon et Weaver, 1949) :
S
H’ = - ∑ =
i 1
[ i
ni/N
× log2(n
/N)]
Avec N l’effectif total de l’échantillon et ni l’effectif de l’espèce i dans l’échantillon.
Ainsi, H’ est nul si tous les individus du peuplement appartiennent à une seule et même
espèce, il est minimal si une espèce domine le peuplement et il est maximal quand toutes les
abondances sont réparties équitablement entre les espèces (Frontier, 1983).
L’indice de Shannon-Weaver est souvent accompagné de l’indice d’équitabilité J de Pielou
(1966) ou indice d’équirépartition (Blondel, 1976) qui représente le rapport de H’ sur l’indice maximal
théorique dans le peuplement (Hmax). Il est calculé par la formule :
J = H’/Hmax = H’/log2 S
J peut varier de 0 à 1. Il est maximal quand les espèces ont des abondances identiques dans le
peuplement et il est minimal quand une seule espèce domine tout le peuplement. Pondéré par la
richesse spécifique, il apparaît utile pour comparer les dominances potentielles entre stations ou dates
d’échantillonnage.
Les méthodes de capture employées (bennes Hamon et chalut à perche) ne permettent pas le
recensement de la totalité des espèces présentes sur les sites étudiés. En effectuant un rééchantillonnage
sur les données observées, des échantillonnages répétés sur le peuplement sont mimés
par la méthode de « Jack-knife » (Burnham et Overton, 1979). Cette méthode permet d’estimer la
présence d’espèces non détectées au sein de la zone d’échantillonnage par la formule :
⎛ (n − 1) ⎞
Sréelle = Sobservée
+ K × ⎜ ⎟
⎝ n ⎠
Avec Sréelle la richesse spécifique réelle estimée par le « Jack-knife », Sobservée la richesse spécifique
obtenue lors de l’échantillonnage, K le nombre d’espèce moyen par échantillon et n le nombre
d’échantillons.
Les échantillons sont triés au hasard et le nombre d'espèces différentes capturées est calculé
pour chacun. Une estimation du nombre d’échantillons pour lequel toutes les espèces potentiellement
présentes en un site ont été capturées est ainsi obtenue. Cette opération est répétée 50 fois, elle
représente l'étape de ré-échantillonnage. 50 réplicats du nombre d'espèces capturées après x
échantillons, dont la moyenne et l'écart type sont calculés, sont simulés. Ces valeurs permettent
d'établir une courbe de saturation ou courbe d’accumulation d’espèces (avec en abscisse le nombre
43