Le principe de l’EBQI (Ecosystem-Based Quality Index) est de prendre en compte l’ensemble des compartiments écosystémiques en les évaluant avec un certain nombre de métriques (Ruitton et al., 2017). Une note peut ainsi être attribuée, apportant une réponse plus complète sur le bon état écologique. Cette approche est cohérente avec les besoins pour l’évaluation de l’état de conservation des habitats communautaires au sens de la Directive Habitat (évaluation de la fonction et de la structure d’un habitat).
L’EBQI Coralligène est une application de cette méthode à l'habitat coralligène (Ruitton et al., 2014 ; Ruitton et al., 2017).
Le coralligène est un habitat remarquable, largement répandu en Méditerranée. À ce titre il est listé à la directive habitat 92/43/EEC dans l’habitat d’intérêt communautaire 1170 ‘Récifs’.
L’habitat marin susceptible d’être évalué par l’indicateur est, selon la Typologie NatHab Méditerranée (v2, Michez et al., 2014 ; description de l’habitat dans La Rivière et al., 2021), le suivant :
- IV.3.1 - Biocénose coralligène (C)
L’indicateur peut également contribuer à l'évaluation des écosystèmes marins listés au Règlement relatif à la restauration de la nature (Annexe 2) pour le type d’habitat (EUNIS 2022) suivant :
- MC1 51 - Biocénose coralligène
Acquisition des données : EBQI Coralligène
(i) l’acquisition des données sur le terrain selon la méthodologie préconisée ;
(ii) l’utilisation de données existantes préalablement collectées ;
(iii) le « dire d’expert ».
Si les données ne sont pas complètes selon un type d’acquisition, il est possible de faire appel à l’ensemble de ces 3 types d’acquisition pour évaluer l’écosystème. Nous en tiendrons compte par la suite dans le calcul de l’indice de confiance.
Moyens matériels : 1 appareil photo subaquatique, 1 planche photo d’aide à l’identification, 1 quadrat de 0,5 × 0,5 m, 1 transect de 40 m, 1 transect de 25 m, barre de 1 m.
L’acquisition des données sur le terrain selon la méthodologie préconisée est effectuée en plongée en scaphandre autonome. Sur la base moyenne de 20 minutes de travail en plongée entre 30 et 40 mètres de profondeur (voire moins si le site est plus profond), nous estimons qu’il faut 12 plongées pour réaliser la totalité des mesures dans un site. Ainsi, en respectant les règles de sécurité pour la plongée hyperbare professionnelle (p. ex. 2 plongées maximum par jour et par personne), il faudra 3 jours de travail à 2 plongeurs professionnels ou 1,5 journée de travail à 4 plongeurs. Au total, 4 protocoles sont mis en œuvre pour étudier le coralligène :
1. Observations in situ, photographie et vidéo qui serviront à lister les espèces de bio-constructeurs (compartiment 1), de macrophytes non constructeurs (compartiment 2), des filtreurs et suspensivores (compartiment 3) et de racleurs et brouteurs (compartiment 5) ;
2. 30 quadrats photo 0,5 m × 0,5 m pris le long d’un transect de 40 m qui seront analysés pour le recouvrement des macrophytes non constructeurs (compartiment 2), le recouvrement des filtreurs et suspensivores (compartiment 3), les Cliona spp. (compartiment 4) et le recouvrement de la matière organique;
3. 10 transects de 25 m x 1 m, comptages de Sphaerechinus granularis (compartiment 4), d’Holothuria spp. et Bonellia viridis (compartiment 10) ;
4. Comptages de poissons sur 10 transects de 25 m × 4 m de large pour les compartiments 6 à 8.
Ce travail est composé à la fois de méthodes simples à mettre en œuvre (e.g. dénombrement des holothuries, des bonellies et des oursins) et des méthodes nécessitant des connaissances en biologie marine ainsi qu’un entraînement indispensable (e.g. reconnaissance d’espèces, comptage visuel des poissons).
Tableau 1 : Méthodologie d’acquisition des données de terrain pour l’évaluation des compartiments fonctionnels du coralligène. La difficulté d’acquisition des paramètres est signalée par les étoiles (*** : difficile, nécessité d’un entraînement et de connaissances scientifiques ; ** : moyennement difficile ; * : facile) (Ruitton et al., 2017).
Compartiment 1 : bio-constructeurs (macrophytes et invertébrés)
Les informations pour le premier paramètre concernant les espèces de bio-constructeurs sont récoltées grâce à des observations in situ, mais également par des prises de photographies et de vidéos qui seront analysées ultérieurement. Aucun prélèvement n’est effectué. A noter que parmi les espèces de la liste, certaines sont facilement identifiables (comme par exemple le faux corail Myriapora truncata ou le corail jaune solitaire Leptopsammia pruvoti, mais d’autres le sont beaucoup moins, comme les algues calcaires par exemple. L’acquisition de ce paramètre demande donc de l'entraînement et de bonnes connaissances scientifiques. Il faut également s’appuyer sur des prises de vue de qualité, de préférence réalisées en macrophotographie, afin de pouvoir revenir sur les observations et interroger à posteriori des experts. Si les plongeurs ne se sentent pas capables de renseigner ce paramètre, il vaut mieux ne pas le prendre en compte et utiliser uniquement le second paramètre. Dans ce cas, la note de l’EBQI sera dégradée ainsi que l’IDC.
Le second paramètre concernant le nombre et le recouvrement des strates est renseigné à partir des observations faites in situ mais également par des prises de photographies et de vidéos.
Compartiment 2 : macrophytes non constructeurs
Le premier paramètre consiste à recenser les espèces de macrophytes non constructeurs parmi les 33 espèces figurant dans une liste (Ruitton et al., 2017).
Le deuxième paramètre est la détermination du recouvrement du substrat bio-construit par les macroalgues non perturbatrices, c’est-à-dire n’étant pas introduites ou tolérantes (cf. Ruitton et al., 2017). Certaines espèces introduites peuvent présenter des caractéristiques invasives comme les caulerpes Caulerpa cylindracea, Caulerpa taxifolia, ou certaines algues filamenteuses comme Womersleyella setacea. D’autres espèces dites tolérantes peuvent proliférer dans certains cas de perturbations comme par exemple le béret basque Codium bursa qui prolifère sur le coralligène dégradé et soumis à des apports de matière organique importants.
Le troisième paramètre est la détermination du nombre de strates algales. Quatre strates algales ont été retenues en fonction de la hauteur de la végétation. La strate arborescente est la strate la plus haute de la végétation, généralement formée par de grandes algues dont la hauteur dépasse 10 cm. Cette strate inclut notamment les espèces pérennes des genres Cystoseira ou Sargassum. La strate arbustive comporte des espèces dépassant rarement 10 cm comme par exemple les Dictyotales, Halimeda tuna ou Halopteris filicina. La strate gazonnante est formée par les petites algues filamenteuses d’une hauteur maximale de 1 cm environ. Enfin la strate encroûtante inclut toutes les espèces dont le développement est encroûtant c’est-à-dire recouvrant de manière uniforme le substrat et avec un développement enrobant le support, comme Codium coralloides ou Palmophyllum crassum.
Les informations pour le premier paramètre concernant les macroalgues non constructrices sont récoltées grâce à des observations in situ, mais également par des prises de photographies et de vidéos qui seront analysées ultérieurement. A noter que parmi les 33 espèces de la liste certaines sont facilement identifiables comme par exemple la monnaie de Poséidon Halimeda tuna ou le Sphérocoque Sphaerococcus coronopifolius mais d’autres le sont beaucoup moins. L’acquisition de ce paramètre demande donc de l'entraînement et de bonnes connaissances scientifiques. Il faut également s’appuyer sur des prises de vue de qualité, de préférence réalisées en macrophotographie afin de pouvoir revenir sur les observations et interroger a posteriori des experts. Si les plongeurs ne se sentent pas capables de renseigner ce paramètre, il vaut mieux ne pas le prendre en compte et utiliser uniquement les deux autres paramètres. Dans ce cas-là, la note de l’EBQI sera dégradée ainsi que l’IDC.
Le second paramètre concernant le recouvrement des macroalgues est déterminé à partir des 30 quadrats photographiques de 0,5 m × 0,5 m pris le long d’un transect de 40 m de long. Ce transect doit être disposé à une profondeur à peu près constante et donc pas dans le sens de la pente. Chaque quadrat est analysé afin d’estimer le recouvrement total des macrophytes. L’évaluation finale de ce paramètre est la moyenne du recouvrement des macrophytes dans chaque quadrat photographique.
Le troisième paramètre concernant le nombre des strates est renseigné à partir des observations faites in situ mais également à partir des prises de vue (photographies et vidéos).
Compartiment 3 : filtreurs et suspensivores benthiques
Le premier paramètre consiste à évaluer le recouvrement des invertébrés filtreurs et suspensivores dans un site.
Le second paramètre consiste à recenser les espèces d’invertébrés filtreurs et suspensivores parmi les 48 espèces listées par Ruitton et al (2018). Cette liste a été établie à partir d’espèces de grande taille et facilement reconnaissables in situ pour un plongeur scientifique entraîné.
Les informations pour les deux paramètres concernant les filtreurs et les suspensivores sont récoltées grâce à des observations in situ, mais également par des prises de photographies et de vidéos qui seront analysées ultérieurement.
Le premier paramètre concernant le recouvrement des filtreurs et des suspensivores est déterminé à partir des 30 quadrats photographiques de 0,5 m sur 0,5 m pris le long d’un transect de 40 m de long. Ce transect doit être disposé à une profondeur à peu près constante et donc pas dans le sens de la pente. Chaque quadrat est analysé afin d’estimer le recouvrement de ces invertébrés. L’évaluation finale de ce paramètre est la moyenne du recouvrement des invertébrés dans chaque quadrat photographique.
Concernant le recensement des espèces de filtreurs et de suspensivores, aucun prélèvement n’est prévu pour cette étape car nous privilégions les méthodes non destructives. A noter que parmi les espèces certaines sont faciles à identifier (comme par exemple le corail rouge Corallium rubrum ou le spirographe Sabella spallanzanii) mais d’autres le sont beaucoup moins. L’acquisition de ce paramètre demande donc de l'entraînement et de bonnes connaissances scientifiques. Il faut également s’appuyer sur des prises de vue de qualité, de préférence réalisées en macrophotographie afin de pouvoir revenir sur les observations et interroger a posteriori des experts. Si les plongeurs ne se sentent pas capables de renseigner ce paramètre, il vaut mieux ne pas le prendre en compte et utiliser uniquement les deux autres paramètres. Dans ce cas-là, la note de l’EBQI sera dégradée ainsi que l’IDC. Une planche photo d’aide à l’identification est proposée en annexe 7.
Compartiment 4 : bio-érodeurs
Les éponges perforantes Cliona spp. sont capables de perforer les supports calcaires (roches, coquilles de mollusques, corallinacées, etc.) où elles vivent. On ne voit alors que les ostioles (regroupés en papilles, pores inhalant) et les oscules (pores exhalant) qui sortent du substrat. Ces éponges se présentent sous 3 formes différentes : forme alpha qui se développe à l’intérieur du substrat calcaire et n’est visible que par les oscules ; la forme bêta ou encroûtante apparaît lorsque l’éponge se développe à la surface du substrat qu’elle érode par-dessous ; et enfin la forme gamma ou massive. En Méditerranée, on observe essentiellement les formes alpha et bêta. Le premier paramètre consiste à quantifier la présence de cette éponge selon une échelle semi-quantitative, en fonction de sa forme et de la quantité des papilles présentent à la surface des bio-concrétions.
Le second paramètre est relatif à la présence des oursins violets Sphaerechinus granularis. Cet oursin est en fait un racleur qui par son action mécanique contribue à l’érosion des algues calcaires. Cet oursin est donc connu pour être largement impliqué dans la bioérosion des concrétions du coralligène en Méditerranée. L’érosion due à cette espèce est fonction de la taille des individus et de leur densité.
L’estimation des éponges perforantes est réalisée à partir de l’analyse des 30 quadrats photographiques de 0,5 m sur 0,5 m pris le long d’un transect de 40 m de long et déjà utilisés pour les compartiments 2 et 3. La densité des oursins violets Sphaerechinus granularis est déterminée par le comptage des individus le long de 10 transects de 25 m de long sur 1 m de large. Ces transects sont réalisés par un plongeur simultanément aux transects de comptage visuel des poissons. Dans ce cas-là, le plongeur comptant les poissons précède le plongeur comptant les oursins. Le plongeur comptant les oursins effectue les comptages dans un couloir de 1 m de large qu’il matérialise avec une barre de 1 m de long qu’il tient devant lui. Cette technique permet d’avoir deux plongeurs proches l’un de l’autre lors de ces comptages sur de longues distances. Ces transects sont les mêmes que ceux permettant de quantifier les holothuries et les bonellies (compartiment 10).
Compartiment 5 : racleurs et brouteurs
Les informations concernant les racleurs et les brouteurs sont récoltées grâce à des observations in situ, mais également par des prises de photographies et de vidéos qui seront analysées ultérieurement. La reconnaissance des espèces n’est pas forcément facile et demande un entraînement et de bonnes connaissances scientifiques. Il faut également s’appuyer sur des prises de vue de qualité, de préférence réalisées en macrophotographie, afin de pouvoir revenir sur les observations et interroger a posteriori des experts. Une planche photo d’aide à l’identification est utilisée sous l'eau.
Compartiments 6 à 8 : poissons planctonophages, poissons prédateurs, omnivores, céphalopodes et poissons piscivores
Les planctonophages (compartiment 6) incluent deux catégories : les consommateurs exclusifs de zooplancton comme les anthias, les castagnoles ou les athérines et les consommateurs omnivores qui vont consommer à la fois du zooplancton et de la matière organique particulaire comme les bogues ou les oblades. Les prédateurs et les omnivores (compartiment 7) présentent des régimes alimentaires diversifiés. Parmi eux, les omnivores incluent les espèces comme les sars Diplodus spp. et les muges (Mugilidae) qui vont consommer à la fois des macroalgues et des invertébrés pour les sars mais aussi de la matière organique particulaire pour les muges. Les poissons prédateurs d’invertébrés incluent les espèces dont le régime alimentaire est composé d’invertébrés comme les annélides, les crustacés et les mollusques. On inclut également dans ce compartiment les céphalopodes. Les piscivores (compartiment 8) ont un régime alimentaire préférentiellement composé de poissons même s’ils peuvent se nourrir d’invertébrés.
L’acquisition de la donnée sur le terrain se fait par comptages visuels, de la même manière que pour l’écosystème de l’herbier à Posidonia oceanica, à l’exception de la dimension des transects, qui est de 25 m de long sur 4 m de large. Les transects sont placés à des profondeurs à peu près constantes donc parallèles à la pente. Chaque transect couvre une surface de 100 m² et 10 comptages sont effectués entre 10:00 et 16:00. A noter ici également, que les comptages des oursins violets Sphaerechinus granularis (compartiment 4 des bio-érodeurs), des holothuries et des bonellies (compartiment 10 des détritivores benthiques) se font sur les mêmes transects de comptage de poissons mais par un plongeur suivant le plongeur compteur de poissons, afin de ne pas perturber les recensements des poissons.
Enfin, pour l’ensemble des espèces de poissons un indice spécifique de diversité relative (SRDI) est calculé. Il correspond au nombre moyen d’espèces par transect (moyenne du nombre d’espèces dans chaque transect).
Compartiment 9 : matière organique benthique
La matière organique benthique est quantifiée à partir du recouvrement de la matière détritique estimée lors de l’analyse des 30 quadrats photographiques de 0,5 m sur 0,5 m pris le long d’un transect horizontal de 40 m de long. L’évaluation finale de ce paramètre est la moyenne du recouvrement de la matière détritique dans chaque quadrat photographique.
Compartiment 10 : détritivores benthiques
Les holothuries et les bonellies sont dénombrées le long de 10 transects de 25 m de long sur 1 m de large. Ces transects sont les mêmes que ceux permettant le dénombrement des oursins violets (compartiment 4).
Modèle conceptuel et pondération : EBQI Coralligène
Le modèle conceptuel de fonctionnement de l’habitat coralligène permet de distinguer 10 compartiments considérés comme importants à quantifier. Une pondération a été attribuée à ces 10 compartiments en fonction de leur importance dans le fonctionnement de l’écosystème.
Les 10 compartiments fonctionnels sont évalués par un ensemble de paramètres permettant de calculer l’état écologique de l’écosystème coralligène. Le SRDI (indice spécifique de diversité relative) est un paramètre supplémentaire qui est pris en compte ici et qui concerne l'ensemble des poissons. Son poids est de 3. Les paramètres sélectionnés sont évalués sur une échelle semi-quantitative de 0 (mauvais) à 4 (très bon) permettant de définir le statut (S) ou état du compartiment. Un compartiment peut être estimé à partir d’un ou plusieurs paramètres comme par exemple les compartiments 1 et 2. Dans le cas de l’utilisation de plusieurs paramètres pour l’évaluation d’un compartiment, le statut final du compartiment sera obtenu par la moyenne du statut des deux paramètres.
Figure 1 : Modèle conceptuel de fonctionnement de l’écosystème coralligène avec pondération des compartiments fonctionnels. Les chiffres entourés de rouge représentent le poids (W) des compartiments, noté de 1 à 5 (Ruitton et al., 2017).
Compartiment 1 : bio-constructeurs (macrophytes et invertébrés)
Nombre d’espèces bio-constructrices, nombre des strates des bio-constructeurs et notes associées (Ruitton et al., 2017).
Compartiment 2 : macrophytes non constructeurs
Nombre d’espèces de macroalgues, pourcentage de recouvrement d’espèces de macroalgues non perturbatrices, nombre de strates de macroalgues non bio-constructrices et notes associées (Ruitton et al., 2017).
Compartiment 3 : filtreurs et suspensivores benthiques
Pourcentage de recouvrement des filtreurs et des suspensivores benthiques, nombre d’espèces et notes associées (Ruitton et al., 2017).
Compartiment 4 : bio-érodeurs
Recouvrement des éponges perforantes (Clionidae), densité de Sphaerechinus granularis (nombre d’individus.25 m-²) et notes associées (Ruitton et al., 2017).
Compartiment 5 : racleurs et brouteurs
Nombre d’espèces d’invertébrés racleurs et brouteurs et notes associées (Ruitton et al., 2017).
Compartiments 6 à 8 : poissons planctonophages, poissons prédateurs, omnivores, céphalopodes et poissons piscivores
Biomasse humide de poissons (kg MH.100 m-²), SRDI et notes associées (Ruitton et al., 2017).
Compartiment 9 : matière organique benthique
Pourcentage de recouvrement du substrat par la matière sédimentaire et les détritus et notes associées (Ruitton et al., 2017).
Compartiment 10 : détritivores benthiques
Densité de détritivores benthiques (nombre d’individus.25 m-2) et notes associées (Ruitton et al., 2017).
Calcul de l'EBQI :
Le statut (S) du compartiment pondéré est donné par la multiplication de son statut (de 0 à 4) et de son poids (W). Pour calculer l’EBQI, on additionne tous les statuts pondérés de tous les compartiments étudiés puis on divise cette somme par la somme maximale réalisable. Par convention ce rapport est converti en note sur 10.
Equation 1 : 
L’EBQI est compris entre 0 et 10.
Avec :
- Wi poids du compartiment i ;
- Si statut du compartiment i ;
- Smax statut maximale (= 4) pour un compartiment ;
- i nombre de compartiments plus le paramètre SRDI, soit ici i = 11.
[A ce jour (2024) les grilles de lecture ont été développées dans un contexte spécifique et ne sont pas généralisables à l’ensemble de la façade. Avant toute utilisation, il convient de contacter les auteurs.]
- Interprétation de l'EBQI :
Les classes permettant de caractériser l’état écologique d’un écosystème, de très bon à mauvais, correspondent au découpage de la note EBQI sur 10 (Tableau 29). Cet état écologique reprend les statuts écologiques de la directive cadre sur l’eau (DCE) avec 5 classes : très bon, bon, moyen, médiocre, mauvais.
Tableau 2 : Les 5 classes permettant de caractériser l’état écologique de l’écosystème coralligène en fonction de la valeur de l’EBQI (Ruitton et al., 2017).
- Indice de confiance de l'évaluation :
Chaque estimation d’EBQI est accompagnée d’un indice de confiance (IDC). En effet, les données collectées pour certains compartiments peuvent être manquantes ou de “mauvaise qualité” (p. ex. : données anciennes, protocole peu adapté). Il est donc fondamental de compléter l’évaluation de l’EBQI par un indice de confiance reflétant la qualité de la donnée utilisée. Ainsi, pour chaque compartiment, un IDC de 0 à 4 est attribué aux données récoltées.
Tableau 3 : Critères pour attribuer un indice de confiance (IDC) à la donnée utilisée pour évaluer chaque compartiment biologique et le calcul de l’EBQI (Ruitton et al., 2017).
Pour le calcul de l’IDC final de l’EBQI (IDCEBQI), chaque indice attribué à une donnée est pondéré par le poids du compartiment (W) pour être ensuite additionné aux indices des autres compartiments. La somme de ces indices est ramenée à la somme totale maximale que l’on peut obtenir (100% de confiance dans l’analyse) puis multipliée par 4 pour donner un indice de confiance de l’analyse effectuée.
Equation 2 : 
IDCEBQI est compris entre 0 et 4.
Avec :
- Wi : poids du compartiment i ;
- IDCi : indice de confiance du compartiment i ;
- IDCmax : indice de confiance maximal (= 4) pour un compartiment ;
- i nombre de compartiments plus le paramètre SRDI, soit ici i = 11.
L'indicateur prend en compte l'ensemble des compartiments de l'habitat.
Le fonctionnement de l'écosystème est pris en compte.
Flexibilité de prendre des données anciennes ou des dires d'experts si les données ne sont pas récoltables.
L'ensemble des protocoles et des données peuvent être mises en place et récoltées pour un site en une journée.
Compliqué à mettre en œuvre.
Lorsqu'il prend en compte l'ensemble des compartiments, l'EBQI est peu sensible aux pressions.
Développer la sensibilité de chaque compartiment aux pressions.
Réaliser des EBQI pressions, correspondant à des EBQI dégradés qui ciblent l'impact de certaines pressions.