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Discussion Caractéristiques des variables biophysico-chimiques des sols La texture des sols étudiés (figure 3) est à 43 % limono-sableuse. En moyenne la porosité totale est élevée (> 60 %) (tableau 3). Ces sols sont classés comme des sols poreux (Baize et Jabiol 1995). Malgré la disparité des taux obtenus au niveau des échantillons ou des stations d’étude (tableau 3), la zone reste calcaire du fait de l’origine calcaire de la roche mère de cette région (Mebarki 1984). Ce taux élevé de calcaire peut expliquer, en outre, le pH légèrement alcalin (Anonyme, 1987) (tableau 3) et la porosité élevée (Duthil, 1971). Nous pouvons considérer (tableau 3) qu’en moyenne les sols sont minéralisés à faible taux de matière organique (Anonyme 1987). En effet, les prises étudiées se localisent à environ 50 cm de l’oued, d’où leurs sols sont souvent lessivés et les détritus emportés par le flux d’eau. L’étude de l’état du peuplement lombricien a montré que la densité est moyenne (tableau 3) et la biomasse est estimée à 229 g/m² soit 2 t de lombriciens à l’hectare, ce qui représente une masse vive très élevée (Bouché 1975). La teneur moyenne dans le sol du CdS est de 5,71 ± 0,72 ppm (tableau 4). Ainsi, les sols sont considérés comme intoxiqués et impropres aux cultures. Pour le plomb, la teneur est alarmante (UNEP 1994). Par contre, le Cu et le Zn ne semblent pas contaminants (Cottonie 1983 ; Baize 2001). Les bioteneurs moyennes de CdV, CuV, PbV et ZnV sont respectivement de 15,38 ± 1,72 ; 1,86 ± 0,55 ; 24,46 ± 3,57 et 565,39 ± 8,39 ppm (tableau 4). Les teneurs sont surtout élevées pour le Cd et le Zn. Les bioteneurs des éléments traces dans les vers de terre donnent une indication de la fraction biologiquement circulante de ces éléments et par conséquent de la quantité qui rentre dans la chaîne alimentaire (Abdul Rida 1992 ; Abdul Rida et Bouché 1995). Les concentrations des vers de terre en éléments métalliques reflètent en partie les teneurs et/ou niveau de contamination des sols en ces éléments. Ainsi, ils peuvent être utilisés comme des indicateurs de la biodisponibilité (Bamgbose 2000). Toutefois une bioteneur faible ne signifie pas un risque écologique négligeable, en effet même si la teneur en plomb dans le sol est élevée (tableau 4), le danger existe mais le risque de ecologia mediterranea – Vol. 33 – 2007 Apport des lombriciens à l’estimation des éléments traces (Cd, Cu, Pb et Zn)… transfert reste faible. Par ailleurs, il apparaît que les taxons étudiés n’ont pas le même comportement vis-à-vis des éléments traces (tableau 5), les résultats de l’ANOVA à 1 facteur (tableau 6) confirment que les espèces accumulent différemment (Gish et al. 1973 ; Ireland 1983 ; Ma et al. 1983 ; Morgan et al. 1991 et 1993 ; Abdul Rida 1992 et 1996a ; Marinussen 1997). Interactions entre bioteneurs dans les vers de terre et les teneurs dans le sol Le fait que les régressions soient effectuées, sur l’ensemble des espèces confondues, limite notre interprétation. Toutefois, l’examen des courbes de régression des éléments traces montre que la bioteneur en cadmium CdV n’est expliquée qu’à 7 % par les teneurs dans les sols CdS (figure 4a), bien que la liaison soit positive et significative entre le CdV et le CdS (r = 0,255, p < 0,05). Ainsi, plusieurs études ont montré l’influence des facteurs édaphiques sur les teneurs lombriciennes en éléments traces métalliques tels que le calcium et la matière organique (Ma 1982 ; Abdul Rida 1992 ; Marinussen 1997 ; Bamghose et al. 2000). La variation expliquée par la teneur en cuivre dans le sol est de 44 % (figure 4b). Vu la nature de la relation entre CuV/CuS, il semble que les vers de terre assimilent assez bien cet élément, en effet, les bioteneurs en CuV augmentent d’une manière très significative. Par ailleurs, la bioteneur du Pb dans les vers de terre (V) est corrélée linéairement à la présence du Pb dans le sol (S) ; le coefficient de variation est alors de 58 % (figure 4c). Pour ce qui est du zinc, il semble que jusqu’à une certaine teneur (250 ppm), l’ajustement est franchement linéaire (r = 0,89, p < 0,01). Ainsi, Van Hook (1974) affirme que les lombriciens concentrent le Zn jusqu’à huit fois la teneur dans le sol. Toutefois (figure 4d), au-delà de 250 ppm la tendance décroissante de la droite pourrait être due à la population juvénile analysée. Concernant le classement des stations d’étude, il en ressort un effet station pour tous les éléments étudiés et quel que soit le compartiment (sol et vers de terre). En revanche, pour l’effet intrastation (position = A, B, C) la différence n’est significative que pour le CdS, CdV, PbS, ZnS et ZnV (tableau 4). Nous pouvons observer que les stations en aval (décharge, Palma, Cirta, Bencherggui, Ham- 81
OUAHRANI G., GHERIBI-AOULMI Z. 82 ma et Ibn Ziad) paraissent plus « contaminées » que celles de l’amont, soit O. Arama, Carrière et l’ENMTP à l’exception de Aïn Kerma (figure 5). Ceci peut être expliqué par le fait que certaines stations étudiées soient localisées dans des zones fortement industrialisées telles que Palma et Cirta (zone industrielle de Constantine). Pour les rapports de bioaccumulation, plusieurs auteurs utilisent un rapport de concentration de ces éléments : bioteneur du ver/teneur du sol (Gish et Christenen 1973 ; Van Hook 1974 ; Ireland 1983 ; Sedki et al. 1994). Ce rapport de concentration peut nous renseigner sur la capacité d’un ver de terre à bioconcentrer certains éléments par rapport à d’autres dans un sol donné et par conséquent sur le niveau de contamination. Ainsi pour les stations d’étude de l’oued Rhumel, les lombriciens semblent assimiler les éléments métalliques du sol selon la séquence des rapports d’accumulation suivante : Zn > Cd > Pb > Cu Cette séquence de bioaccumulation des éléments traces par les vers de terre a été obtenue aussi par de nombreux auteurs (Van Hook 1974 ; Beyer et al. 1982 ; Ma 1982 ; Abdul Rida 1992 ; Sedki et al. 1994 ; Spurgeon and Hopkins 1996 ; Emmerling et al. 1997). Nous constatons (figure 6) les grandes différences entre les valeurs minimales et maximales du rapport d’accumulation pour les éléments étudiés, en particulier le Cd qui varie de 0,33 à 34. Cette grande variabilité a été constatée dans les sols contaminés ou non (Andersen 1979 ; Ja, 1979 ; Beyer et al. 1982 ; Abdul Rida 1992 ; Neuhauser et al. 1995 ; Marinussen 1997 ; Sample et al. 1998). En outre, la bioconcentration des éléments traces métalliques varie selon l’espèce lombriciennne (tableaux 5 et 6), sa catégorie écologique, la saison, les propriétés physicochimiques des sols, de l’élément et l’interaction avec les autres métaux (Gish et al. 1973 ; Ireland 1983 ; Ma et al. 1983 ; Morgan et al. 1991 et 1993 ; Abdul Rida 1992 et 1996a ; Marinussen 1997). La comparaison des Fc montre que les vers de terre semblent réagir différemment vis-à-vis des teneurs totales métalliques dans le sol (tableau 5) ; ce qui donne les séquences suivantes : O. transpadanus Cd > Zn > Pb > Cu H. moebi moebii Cd > Zn > Pb > Cu H. michaelseni Zn > Cd > Pb > Cu N. meridionalis Zn > Cd > Pb > Cu Les résultats de l’analyse canonique (tableau 8) nous permettent de confirmer la bioconcentration des éléments traces par les vers de terre. Conclusion Les résultats obtenus pour les sols des berges de l’oued Rhumel en amont de sa confluence avec l’oued Seguin et se terminant en aval à Aïn Kerma ont montré qu’en moyenne les sols bordant l’oued Rhumel sont classés comme poreux (P % > 30 %). Le pH est légèrement alcalin (7,6 ± 0,22) et la zone d’étude est calcaire (6 ± 12 % CaCO 3 ). Les sols ont un taux de matière organique (% MO) normal (compris entre 1,5 et 2,5 %), présentent une richesse en % N (0,18 ± 0,08 %) et un rapport C/N moyen (7 ± 3). Quant à la texture des sols, elle est de nature limono-sableuse (LS). Par ailleurs, il en ressort que la densité moyenne des lombriciens est de 286 ± 188 ind./m² et la biomasse est de 229 ± 137 g/m², ce qui représente 2 tonnes de lombriciens à l’hectare et indique une biomasse très élevée dans les sols des rives de l’oued Rhumel. Les résultats obtenus pour les éléments traces montrent l’état critique des stations étudiées, notamment celles qui sont situées près de la ville. Cette situation préoccupante de la contamination relative aux sols des rives de l’oued Rhumel de la région de Constantine a et aura certainement de graves conséquences écologiques. Les lombriciens ont confirmé encore leur capacité de jouer le rôle de bio-indicateurs des substances dans le sol. Ainsi, l’apport des lombriciens nous a permis d’établir un premier diagnostic du niveau de contamination de la portion sud de l’oued Rhumel et devrait s’étendre à l’ensemble du bassin versant. Bibliographie Abdul Rida A.M.M., 1992. Biosurveillance de la contamination du sol : Apport de l’étude des lombriciens à l’évaluation des risques liés aux éléments traces. Document pédozoologique, Montpellier, INRA, Laboratoire de zooécologie du sol, 233 p. Abdul Rida A.M.M., 1996a. Concentrations et croissance des lombriciens et des plantes dans des sols contaminés ou non par Ca, Cu, Ni, Pb et Zn : Interactions sol-lombricien. Soil Biol. Biochem., 28, 1029-1035. ecologia mediterranea – Vol. 33 – 2007
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