"Merveilleux plancton" : l'Orbiquet, source de vie

Les cinq classes de 5e du collège Notre-Dame (Lisieux) découvrent l'Orbiquet devenu un laboratoire à ciel ouvert


Ces lundi 15 et mardi 16 juin les cinq classes de 5e du collège Notre-Dame vont découvrir l'environnement et le patrimoine dans la région d'Orbec (Calvados). Au programme : visite du Clos des Ratites (parc animalier), intervention de la Dame Blanche (association de découverte et de protection de la nature), intervention d'un technicien du Syndicat Mixte du Bassin Versant de la Touques, visite du Petit moulin d'Orbec et mon intervention en tant que planktonaute.

A traver cet article, je souhaite concentrer le sujet sur les faunes microscopique et macroscopique aquatiques. Interdépendantes, elles fonctionnent comme de véritables révélateurs de l'état de santé de l'eau

1. La source de l'Orbiquet, un site remarquable

La source de l'Orbiquet, située à La Folletière-Abenon, est une magnifique résurgence karstique (une source d'origine souterraine) réputée pour être l'une des plus importantes du nord de la France. Classé comme Espace Naturel Sensible, ce site bucolique dévoile des eaux d'une limpidité et d'une fraîcheur constantes, qui alimentent le cours de l'Orbiquet et attirent régulièrement les plongeurs spéléologues venus explorer ses galeries souterraines, mais aussi les trouristes attirés par la beauté et l'intérêt du site.

Le lieu marie harmonieusement nature sauvage et patrimoine local, puisqu'on peut y observer les vestiges d'un ancien moulin, un lavoir traditionnel, le tout dans une atmosphère paisible et ombragée idéale pour la promenade.

Un panneau explicatif sur le site permettent de comprendre l'origine de la source...


La 4e source *Vauclusienne de France par son débit

La source *vauclusienne tire son nom de la célèbre fontaine de Vaucluse, où l’eau remonte de plus de 300 m de profondeur dans un puits noyé. Le terme vauclusien est donc utilisé pour les sources ayant ce type particulier de morphologie souterraine, avec une circulation de l’eau souterraine présente à un niveau très inférieur à celui de la source, et drainée jusqu’à elle via un conduit karstique subvertical.

Le schéma sur le panneau illustre la façon dont l'eau de pluie s'infiltre dans la roche. 
Alors, pour approfondir le sujet, je vous propose un peu de géologie...



L'eau de la source de l'Orbiquet circule au sein d'un massif de craie datant du Crétacé supérieur, et plus précisément du Cénomanien (entre environ -100 et -94 millions d'années).

Le mur imperméable qui retient cette nappe et permet l'émergence de la source est quant à lui constitué par les formations marneuses sous-jacentes du Jurassique supérieur (Oxfordien / Kimméridgien), typiques de la transition géologique en bordure du Bassin parisien et du Massif armoricain.

Des affleurements de cette craie sont bien visibles le long de la route à quelques centaines de mètres avant d'arriver au village de la Folletière-Abenon, depuis Orbec.


Afleurement de craie blanche cénomanienne à gauche de la route départementale

D'où vient cette craie, roche par ailleurs à l'origine des falaises d'Etretat ?

Vous comprendrez pourquoi j'insiste sur ce sujet, et aussi pourquoi j'ai accepté l'invitation de mon jeune (et pourtant "ancien" car je rappelle que je suis à la retraite depuis presque 2 ans) collègue de SVT Alexandre au collège Notre-Dame. 
La craie a bien une origine vivante, le plancton. 😉

Par contre, l'idée de les montrer au microscope est compliquée car ces microorganismes minuscules ne peuvent être révélés qu'au microscope électronique.

Par manque de temps, j'ai juste effleuré ce sujet passionnant en présentant aux élèves la source et en effectuant une mesure de la température de l'eau par une élève.


Mesure de la température de l'eau à la source


Un peu fraiche non ?

Une question se pose après avoir effectué des prélèvements il y a deux semaines pour préparer le sujet et constaté une pauvreté en vie planctonique à la source : comment expliquer ce constat ?

Mais d'abord et avant tout : qu'est-ce que le plancton ? Pour connaître la réponse, voir l'article Tatihou (I) sur ce blog.

L'absence ou la grande pauvreté en plancton dans l'eau de la source de l'Orbiquet — directement à son point d'émergence — tient principalement à sa nature d'eau souterraine et au fonctionnement de l'aquifère karstique.

Deux facteurs majeurs expliquent cette situation :

  • L'obscurité totale (zone aphotique) : Le phytoplancton, à la base de la chaîne trophique pélagique, est strictement photoautotrophe. Privé de lumière tout au long de son parcours dans les galeries de la craie cénomanienne, il ne peut absolument pas se développer. En l'absence de ces producteurs primaires, les populations de zooplancton n'ont aucune ressource pour subsister en suspension.

  • La filtration mécanique et l'infiltration : Avant de rejoindre les conduits karstiques majeurs, l'eau de pluie subit une filtration intense en traversant la couverture de sol, les formations superficielles (limons, biefs à silex) et la matrice micro-poreuse de la craie. Ce filtre naturel retient efficacement les particules organiques et les micro-organismes venus de la surface.

Le "vrai" plancton (notamment les diatomées fluviales) ne commencera à coloniser l'Orbiquet que quelques centaines de mètres plus en aval, dès que l'eau sera exposée à la lumière du soleil, que son cours ralentira et qu'elle s'enrichira en nutriments de surface.


2. L'Orbiquet et sa faune, près de sa source

Cédric est le technicien du Syndicat Mixte du Bassin Versant de la Touques chargé d'une mission pédagogique : faire découvrir aux élèves comment la macrofaune aquatique peut donner une idée de la qualité d'une eau d'un ruisseau ou d'une rivière.


Cédric montre aux élèves comment et où récolter la petite faune d'invertébrés aquatiques

Alexandre, le jeune (et néanmoins "ancien") collègue professeur de SVT du collège se charge d'aider les élèves à identifier, avec Cédric, la macrofaune aquatique, grâce à des fiches illustrées et du matériel d'observation (des loupes binoculaires).


Une séance de TP SVT en plein air


Quel est cet animal étrange ?Etudions la clé de détermination...


...Une larve de trichoptère à fourreau
Ce que l'on observe sur l'image :
  • Le fourreau protecteur : On aperçoit l'étui tubulaire fabriqué par la larve à l'aide de petits éléments composites (fragments de végétaux, grains de sable ou petits graviers agglomérés avec de la soie).

  • La larve en activité : On devine la tête et les pattes thoraciques sombres qui dépassent de l'avant du tube pour lui permettre de se déplacer au fond de l'eau.

L'Orbiquet, proche de sa source étant un cours d'eau  frais et bien oxygéné, offre un habitat idéal pour les larves d'insectes. 
La présence de larves de trichoptères est une très bonne nouvelle, car ce sont de superbes bioindicateurs de la qualité de l'eau. 
Leur présence témoigne généralement d'un milieu aquatique sain et peu pollué.


Aquarium d'eau douce où les élèves réunissent leurs pêches : gammares, larves d'insectes, limnées, chabots...

De mon côté, j'ai apporté de quoi prélever du plancton au même endroit, un filet à plancton, puis de quoi observer au microscope : le mien est un microsocpe optique basique à miroir, facile à transporter et surtout adaptable en digiscopie pour prendre photos et vidéos avec une bonne qualité d'image. Alexandre a apporté quelques microscopes du laboratoire avec batterie intégrée pour l'éclairage. Par contre j'ai eu quelques difficultés à prendre des photos en digiscopie. A voir pour plus tard...

Filet à mailles 50 µm (0,05 mm)

Le microscope révèle le "non visible" à l'oeil nu


Diatomée au centre de l'image (Microscope optique à miroir x100)

Sur l'image ci-dessus, la diatomée (phytoplancton) de couleur jaune-doré, bien visible en vue connective au centre est très caractéristique : il s'agit de Meridion circulare.
Les cellules individuelles de cette diatomée d'eau douce sont triangulaires ou en coin (cunéiformes) en vue connective. Lorsqu'elles se divisent, elles restent attachées par leurs faces latérales, ce qui finit par former une colonie typique en forme d'éventail, d'arc de cercle ou parfois de boucle fermée.

C'est une excellente trouvaille pour ce site ! Meridion circulare est une espèce typique des eaux courantes propres, fraîches à froides, particulièrement abondante au printemps dans les sources et les ruisseaux de tête de bassin. Sa forte présence près de la source de l'Orbiquet est un excellent indicateur de la fraîcheur et de la bonne oxygénation de l'eau à cet endroit.

Je retrouve sur mon ordinateur mes clichés de diatomées pris il y a quelques jours pour préparer les sorties à la source de l'Orbiquet :


La diatomée en éventail : Meridion circulare et une algue verte filamenteuse (Chlorophyte) - Microscope Bresser Researcher (x400)

On y voit précisément comment les colonies de Meridion circulare utilisent le filament d'algue comme un point d'ancrage physique stable au milieu du courant de la source pour se déployer face au flux d'eau, optimisant ainsi leur accès aux nutriments et à la lumière.

Concernant le zooplancton, peu de représentants à cet endroit. Proche de la source, la vie est benthique et fixée (périphyton, larves d'insectes) plutôt que planctonique. Le "vrai" zooplancton ne commencera à se développer significativement que bien plus en aval, là où le courant ralentit, où l'eau se réchauffe et où la rivière commence à créer ses propres nutriments en suspension.

3. L'Orbiquet et un étang à Orbec, à 4 km de la source


Les prélèvements à Orbec (parc de loisirs)

. Mesure par un groupe d'élèves de la température de l'eau de l'Orbiquet à Orbec : 16°C (on rappelle qu'à la source la température était d'environ 12°C).

Un prélèvement dans l'Orbiquet montrera peu de plancton à cause du courant qui laisse peu de temps au plancton de se développer. Cependant, on observe quelques représentants du phytoplancton.


Phytoplancton (x100)

Il s'agit d'une algue verte unicellulaire coloniale (Chlorophyceae) appartenant probablement au genre Pediastrum. L'autre organisme en-dessous de la colonie semble être un protiste (organisme planctonique  unicellulaire du genre euglène ?).

.
Mesure par un autre groupe d'élèves de la température de l'eau de l'étang : 26°C (pratiquement la même température que l'air à cette heure de la journée (vers 14h00).

Un prélèvement dans l'eau de l'étang par un groupe d'élèves révélera une abondance de plancton.


Prélèvement au bord de l'étang du parc de loisirs d'Orbec


Prélèvement de l'eau de l'étang


Observation au microscope après filtration et concentration

Le phytoplancton :


Un bloom de diatomées responsable de la couleur jaune-vert de l'eau de l'étang

Prises sur le vif avec un smartphone appliqué sur l'oculaire du microscope (digiscopie), l'image est un peu floue. Il s'agirait de diatomées pennées aciculaires (en forme d'aiguilles). Genre Ulnaria ou Nitzschia ?

Le zoolancton :

Une goutte d'eau prélevée de l'étang "fourmille de vie zooplanctonique.

Zooplancton de l'étang (MO microscope x40)

Cette goutte d'eau résume parfaitement l'équilibre d'un écosystème d'eau calme en été : la richesse en nutriments et la stabilité de l'eau permettent une prolifération massive de producteurs primaires (les diatomées flèches), ce qui soutient en cascade une population dense, diversifiée et reproductrice de consommateurs secondaires (le zooplancton : rotifères, copépodes...). 
C'est un matériel pédagogique d'une grande richesse ! 

4. Le Petit Moulin d'Orbec : quand l'Orbiquet se fait source de vie auprès des orbecquois

Comment passer sous silence et à côté d'un élément incontournable du patrimoine historique d'Orbec ?

Le Petit Moulin et sa roue


La roue Sagebien du Petit Moulin en action


Racheté en 2019 par des propriétaires privés (qui ont eu la gentillesse de me proposer une visite guidée privée) et magnifiquement restauré par l'association « Le Petit Moulin d'Orbec » (qui a remis sa machine en fonction en 2023), ce moulin à blé dont l'existence remonte au moins à 1130 incarne à la perfection le titre de notre article : « L'Orbiquet, source de Vie ».

Au XIXe siècle, face à une population grandissante et à une eau de rivière polluée par l'activité des tanneries, l'accès à l'eau potable était devenu un problème vital pour les Orbecquois. C'est grâce à l'eau de l'Orbiquet, dont le poids vient se déverser sur les pales d'une remarquable roue de type Sagebien, que l'ingénieur Ernest Jules Bollée a pu installer en 1883 une ingénieuse machine hydraulique à élever l'eau. En utilisant la gravité et le volume de l'eau plutôt que la simple force du courant, ce mécanisme a permis de propulser une eau pure de source à travers tout un réseau souterrain. Le moulin a ainsi littéralement alimenté la population en donnant vie à 30 fontaines publiques, aux écoles, aux lavoirs et aux bornes d'incendie de la commune. Plus qu'un simple élément de patrimoine visible et visitable aujourd'hui grâce à l'association, le Petit Moulin témoigne du temps où la rivière, domestiquée avec génie, était le cœur battant et le garant de la santé de toute une ville.


La machine à élever l'eau inventée par Ernest Jules Bollée 

🎥 La machine à élever l'eau en fonctionnement


Remerciements :

. Alexandre pour m'avoir fait découvrir le site et m'avoir intégré dans le projet de découverte environnementale en classes de 5e..😉

. Michel et Cécile pour leur gentillesse, leur disponibilité et leur accueil dans leur magnifique Petit Moulin à Orbec...😉 (Je suis devenu membre de leur association) 👍
    
    👉En savoir plus sur leur Association : 

. M. Crinière directeur du Collège Notre-Dame pour m'avoir autorisé à intervenir dans ces sorties de découverte en 5e...😉


Suite à donner pour l'année prochaine ?

. Une sortie en 5e sur un thème plus ciblé autour de l'eau et de l'Orbiquet source de vie...

. Commencer par la source à La Folletière-Abenon avec initiation à de la géologie locale...

. Une idée d'activité pédagogique en fin journée ou au retour en classe ? Construire deux réseaux trophiques à comparer : 

1. Un réseau trophique en rivière (l'Orbiquet) proche de sa source ;
2. Un réseau trophique en étang proche de l'Orbiquet.

. Un projet pluridisciplinaire innovant associant Sciences (SVT & Physique-Chimie), Histoire-Géographie, Technologie, Arts Plastiques, Français...

. Une restitution élèves sous la forme d'une exposition au CDI, ou bien la création d'un petit journal...


Et peut-être d'autres idées à venir ?...



  Sensibiliser pour préserver...

On se lasse de tout, sauf d’apprendre...




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