Deuxième expérience : La résistance au sel des jacinthes
L'expérience réalisée consiste à placer une quantité croissante de sel dans quatre bacs de 30 Litres chacun, afin de déterminer la salinité (s’exprimant en gramme par litre) à partir de laquelle les jacinthes seront perturbées et éventuellement celle qui sera fatale pour les plantes.
Matériel nécessaire :
4 bacs sont nécessaires pour réaliser l'experience :
- Le premier bac est appelé bac « témoin » et ne contient pas de sel (0 g/L) : il servira de référence pour le suivi de la croissance des plantes "en conditions normales".
- Le deuxième bac contient une concentration d’un gramme de sel par litre (1 g/L).
- Le troisième bac contient une concentration de trois grammes de sel par litre (3 g/L).
- Le quatrième bac contient une concentration de cinq grammes de sel par litre (5 g/L).
Le choix de ces différentes salinités a été fait suite à des recherches sur internet qui nous ont révélé qu’a partir de 3 à 4 grammes de sel par litre, des effets sont nettement observables quant à l’état des jacinthes. Ces plantes sont en effet d'origine continentale où elles se développent et peuvent proliférer dans des cours d'eau et dans des lacs dont la salinité est nulle.
Ces recherches ont montré aussi que les jacinthes ne survivent pas quand elles sont exposées à de l'eau de mer dont la salinité est voisine de trente cinq grammes par litre (35 g/L). La lagune d'Abidjan est constamment alimentée en eau de mer par le canal de Vridi et reçoit des quantités d'eau douce variables selon les lieux et les saisons. La salinité de la lagune varie donc de façon importante, entre 0 et près de 30 g/L, comme l'illustre la carte ci-dessous :
(carte extraite -page 80- de la synthèse sur les lagunes éditée par l'Orstom en 1994)
L'arrivée des jacinthes dans la lagune (saumâtre) où elles sont transportées par les eaux de crue (eaux douces) les soumet obligatoirement à des salinités qui peuvent être élevées et provoquer ainsi localement leur dépérissement. Les jacinthes mortes coulent et se décomposent : elles peuvent ainsi contribuer à augmenter la pollution organique de la lagune.
Sachant que nous avons versé 30 litres d’eau dans chaque bac, les quantités de sel utilisées pour l'expérience sont les suivantes :
- Le premier bac ne contient pas de sel : c'est notre référence.
- Le deuxième bac a reçu 30 L x 1 g/L = 30 g de sel.
- Le troisième bac a reçu 30 L x 3 g/L = 90 g de sel.
- Le quatrième bac a reçu 30 L x 5 g/L = 150 g de sel.
Du sel de mer destiné à la consommation a été utilisé.
Les quantités ont été pesées avec une balance de cuisine.
PREMIERE ÉTAPE : LE LAVAGE DES BACS
Les bacs étant tout juste achetés et donc neufs, ils ont besoin d’un lavage afin d’en retirer toutes les impuretées, saletés ou bouts de plastique qui pourraient nuire à la qualité de l’eau qui y sera mise et donc par la suite au développement des jacinthes qui y seront placées.
Les bac ont été partiellement remplis avec de l'eau du robinet, puis les parois ont été soigneusement frottées.
L'opération a été répétée plusieurs fois pour chacun des bacs.
DEUXIEME ÉTAPE : LE REMPLISSAGE DES BACS
Nos bacs ayant une contenance d'environ 50 litres, nous avons decidé de les remplir de 30 litres d'eau afin d'éviter les risques de renversement d'eau lors des manipulations.
Cette quantité est suffisante pour que les jacinthes ne touchent pas le fond des bacs.
Pour s'assurer de verser la bonne quantité d'eau dans chaque bac, nous avons utilisé un bidon de 10 litres que nous avons rempli puis déversé 3 fois dans chacun des 4 bacs, ce qui nous donne exactement 30 litres par bac.
Cinq bacs sont présents mais nous n'en avons utilisé que quatre pour cette expérience.
TROISIEME ÉTAPE : L'AJOUT DE SEL DANS LES BACS
Les calculs ayant déjà été effectués ci-dessus, nous n'avons plus qu'à ajouter :
- 0 gramme de sel dans le premier bac (0 g/L)
- 30 grammes de sel dans le second bac (1 g/L)
- 90 grammes de sel dans le troisième bac (3 g/L)
- 150 gammes de sel dans le quatrième bac (5 g/L)
Une fois le sel correctement pesé et versé dans les bacs, ceux-ci ont été brassés de sorte à bien dissoudre le sel et obtenir des milieux de salinités homogènes.
Une fois que les quatre bacs ont été préparés, nous avons vérifié la salinité à l'aide d'un instrument appelé "Réfractomètre".
Fonctionnement du réfractomètre :
Nous avons constaté alors que la salinité de chacun des bac était inférieure à celle prévue.
Nous en avons donc déduit que le sel de table utilisé n'était pas integralement composé de chlorure de sodium pur.
Nous avons alors rajoutés progressivement du sel jusqu'à obtenir les salinités souhaitées pour chaque bac.
Ces salinités ont été validées à l'aide du réfractomètre.
Nous avons ensuite inscrit au marqueur sur chaque bac sa salinité, marquage qui nous permettra de reconnaitre à coup sûr les différents bacs et de ne pas faire d'erreurs.
QUATRIEME ÉTAPE : MISE EN PLACE DES JACINTHES
Trois jacinthes ont été placées dans chacun des bacs. Ces jacinthes provenaient d'une culture que nous avions mise en place une dizaine de jours avant le début de l'expérience afin de s'assurer que les plantes se développaient correctement dans un milieu artificiel constitué seulement d'eau du robinet. Les jacinthes utilisées pour cette culture avaient été collectées dans la lagune Ebrié à Grand Bassam.
CINQUIEME ÉTAPE : OBSERVATION DU DEVELOPPEMENT
Jour 1 :
Les jacinthes de chacun des bacs se portent toutes très bien.
Jour 3 :
- Bac Témoin : Les jacinthes se développent normalement : aucune anomalie visible n'a été constatée.
- Bac contenant 1 g/L de sel : De légers changement de couleurs sont notables sur certaines parties des feuilles (jaunissement) mais le developpement n'est visiblement pas gravement altéré.
- Bac contenant 3 g/L de sel : Changement de couleur de la plupart des feuilles (net jaunissement) et les jacinthes ne se tiennent plus droites.
- Bac contenant 5 g/L de sel : Certains plans sont morts ; l'eau se teinte (brunissement) et devient légèrement opaque.
Jour 5 :
- Bac Témoin : Les jacinthes se developpent toujours normalement : aucune anomalie visible.
- Bac contenant 1 g/L de sel : De légers changement de couleurs sont toujours notables sur certaines parties des feuilles, mais certaines d'entre elles sont désormais mortes. Le développement semble se poursuivre tout de même pour les plans encore vivants.
- Bac contenant 3 g/L de sel : Les jacinthes ne se tenant plus droites ne se sont pas redressées. Le dévelopement des plantes est clairement ralenti par raport au bac témoin qui comporte beaucoup plus de plans qu'à l'origine.
- Bac contenant 5 g/L de sel : Le développement est là aussi extrémement ralenti : certains plans continuent de mourir et l'eau se trouble de plus en plus.
Jour 7 :
- Bac Témoin : Le développement continue sans problème et de plus en plus de plans apparaissent.
- Bac contenant 1 g/L de sel : L'eau commence à devenir trouble ; certains plans sont morts mais les survivants se dévelopent apparemment normalement.
- Bac contenant 3 g/L de sel : Là aussi l'eau devient trouble. Environ la moitié des plans sont désormais morts tandis que les autres ont du mal à se développer (flétrissement des feuilles).
- Bac contenant 5 g/L de sel : L'eau continue de se troubler et la plupart des plans sont morts.
Jour 9 :
- Bac Témoin : L'eau s'est légèrement troublée ; aucun plan n'est mort et le développement semble se poursuivre sans problème.
- Bac contenant 1 g/L de sel : L'eau est trouble ; quasiment tous les plans sont morts tandis que les derniers survivants tiennent à peine droit.
- Bac contenant 3 g/L de sel : L'eau est aussi trouble que celle du bac contenant 1 g/L de sel ; presque tous les plans sont morts et le seul plan encore vivant ne tient pas droit et est en train de mourir.
- Bac contenant 5 g/L de sel : Absolument tous les plans sont morts et l'eau est très trouble.
RESULTATS DE L'EXPERIENCE :
Au bout de 9 jours de développement dans leurs bacs :
- Les Jacinthes du bac témoin se sont développées sans aucun problème. L'eau s'est legerement troublée à la fin de la première semaine mais les plans se sont multipliés montrant ainsi que lé developpement peut se faire dans ces conditions artificielles (eau du robinet non exposée au plein soleil). Ceci confirme la robustesse de cette plante.
- Les Jacinthes du bac contenant 1 g/L de sel se sont développées beaucoup plus lentement que celles du bac témoin. Après 9 jours, la majorité des plans sont morts mais ceux restants se tiennent encore bien droits. L'eau est trouble.
- Les Jacinthes du bac contenant 3 g/L de sel se sont developpées encore plus lentement. Moins de plans sont encore visibles et presque tous sont morts après 9 jours d'expérience. L'eau est aussi trouble que celle du bac contenant 1g/L de sel.
- Les Jacinthes du bac contenant 5 g/L de sel sont toutes mortes après 9 jours d'exposition. L'eau est très trouble et est de teinte marron. Des débris commencent à s'accumuler sur le fond du bac.
Mesure du poid de l'eau restante :
Nous avons observé qu'à la fin de l'expérience, les quantités d'eau n'étaient pas les mêmes dans tous les bacs. Le niveau de l'eau du bac témoin avait nettement diminué par rapport aux niveaux des autres bacs. Nous avons donc voulu mesurer les volumes qui restaient dans chacun des bacs. Pour cela, nous avons en fait pesé les différents bacs après en avoir extrait les jacinthes. Nous avons utilisé pour cela un pèse-personne : l'un d'entre nous s'est pesé avec les differents bacs, dont le bac vide pour avoir la tare de notre pesée, et ainsi pouvoir calculer le poid brut de chacun des traitements.
Alexandre + bac vide = 54.5Kg, nous allons donc soustraire 54.5Kg à tous nos résultats.
Alexandre + bac (5 g/L) = 81Kg
Alexandre + bac (3 g/L) = 81Kg
Alexandre + bac (1 g/L) = 81Kg
Alexandre + Bac témoin = 80Kg
Nous obtenons donc les résultats bruts une fois les soustractions éffectuées :
bac (5 g/L) = 26.5 Kg
bac (3 g/L) = 26.5 Kg
bac (1 g/L) = 26.5 Kg
Bac témoin = 25.5 Kg
Nous observons donc que 3.5 litres d'eau ont disparu des 3 bacs où du sel avait été ajouté tandis que 4.5 litres d'eau se sont échappés du bac témoin. Si l'on admet que l'évaporation a été la même dans tous les bacs, nous en déduisons que l'important développement des jacinthes dans le bac témoin s'est accompagné d'une nette consommation d'eau.
Enfin, nous avons aussi observé l'apparition de larves de moustique dans tous les bacs, sauf dans celui contenant 5 g/L de sel, salinité semble-t-il trop élevée pour pour autoriser le développement des larves.
CONCLUSION :
Après 9 jours d'exposition des jacinthes à différentes salinités, nous pouvons désormais confirmer que la salinité de l'eau a effectivement un impact fort sur les plantes, qui paraissent finalement très peu tolérantes au sel puisque des mortalités plus ou moins importantes ont été observées à toutes les concentrations tandis que les jacinthes placées dans le bac témoin se sont abondamment développées.
Soumis à une salinité de 1 g/L, certains plans ont bien survécu après 9 jours. Soumis à une salinité de 3 g/L, presque tous les plans sont morts tandis que la mortalité est totale après 9 jours d'exposition à une salinité de 5 g/L. D'importants dépôts organiques étaient alors visibles au fond de ce bac.
Nous en concluons donc que les jacinthes apportées en lagune Ebrié par les crues du fleuve Comoé sont vouées dans leur majorité à y mourir dès que les courants les amèneront au contact des eaux marines, c'est à dire dans la région d'Abidjan située à proximité immédiate du canal de Vridi. Ces mortalités vont obligatoirement contribuer à augmenter la pollution organique de la lagune sous l'effet de la décomposition des jacinthes qui auront été tuées par le sel.
Les jacinthes sont donc un effet aggravant de la pollution de la lagune Ebrié.