Collecte d'échantillons

Collecte d'échantillons : Définition et importance

Commençons par la définition de la collecte d'échantillons.

Ces spécimens peuvent être biotiques ou abiotiques. Qu'est-ce que cela signifie ?

Le prélèvement d'échantillons dans la recherche

La collecte d'échantillons est essentielle à la recherche environnementale. Elle permet aux scientifiques d'en apprendre davantage sur les écosystèmes.

Par exemple, le prélèvement d'échantillons dans un cours d'eau permet de déterminer son degré de pollution et la présence de chaque espèce indigène.

La collecte d'échantillons dans l'environnement aide également les scientifiques à trouver des preuves pour étayer leurs théories. Les preuves transforment l'idée du scientifique en une théorie à part entière et acceptée.

Collecte d'échantillons : Procédure

Lorsqu'ils planifient la collecte d'échantillons, les scientifiques suivent une procédure spécifique.

1. Tout d'abord, ils rédigent un plan de collecte des échantillons. Ce plan précise où et quand les échantillons seront prélevés et pourquoi ils doivent l'être.
2. Ensuite, ils collectent les échantillons sur le terrain.
3. Enfin, ils veillent à ce que les échantillons collectés soient conservés en toute sécurité jusqu'à ce qu'ils soient prêts à être utilisés.

Il est important de suivre cette procédure spécifique pour des raisons éthiques. En planifiant ce que tu vas faire, au lieu de t'aventurer dans un écosystème et d'attraper des spécimens sans réfléchir, tu minimiseras les perturbations et les dommages causés à l'écosystème. Le fait de contenir les échantillons en toute sécurité - en particulier s'il s'agit d'animaux vivants - permet d'éviter toute détresse supplémentaire et tout risque pour la vie. De plus, cela permet d'éviter toute modification ou dégradation importante avant l'analyse (nous y reviendrons plus tard, alors continue de lire).

De plus, le fait de planifier à l'avance nous donne le temps de procéder à une évaluation des risques. Celles-ci permettent d'identifier les risques potentiels et la façon de les atténuer. Par exemple :

Prélèvement d'échantillons : Types, lieux et méthodes

Lorsque tu planifies ta collecte d'échantillons, tu dois déterminer les éléments suivants :

• letype de prélèvement

• Le lieu de prélèvement

• Les méthodes d'échantillonnage

Types de collecte d'échantillons

Les deux types de collecte d'échantillons les plus importants sont l'échantillonnage aléatoire et l'échantillonnage systémique.

Échantillonnage aléatoire

Dans l' échantillonnage aléatoire, chaque membre de la population a une chance égale d'être échantillonné. L'échantillonnage aléatoire est susceptible de produire des résultats impartiaux et représentatifs de la population.

Cependant, cette méthode n'est pas sans poser de problèmes. L'échantillonnage aléatoire prend beaucoup de temps, c'est pourquoi il convient mieux à une petite zone d'échantillonnage. De plus, l'échantillonnage aléatoire doit prendre en compte le comportement de l'espèce cible.

Échantillonnage systématique

Dans l'échantillonnage systématique, les échantillons sont prélevés à intervalles réguliers.

L'échantillonnage systématique est plus rapide et plus facile que l'échantillonnage aléatoire, mais il peut conduire à des résultats faussés si la population présente un schéma non détecté.

Lieu de collecte des échantillons

Les lieux d'échantillonnage doivent être :

• Sûrs

• accessibles

• Adapté à ton enquête

Une fois que tu as déterminé ton lieu de prélèvement, tu dois rassembler le matériel adéquat.

Lieu d'échantillonnage

Un transect est une ligne placée à travers un habitat. Il est utile pour échantillonner des lieux qui connaissent un gradient environnemental (un changement dans les facteurs abiotiques qui influence les organismes présents).

Il existe deux types de transects : les transects linéaires et les transects de ceinture.

• Lestransects linéaires sont des transects unidimensionnels. Chaque individu qui touche la ligne est identifié et compté.

• Lestransects de ceinture utilisent une zone rectangulaire au lieu d'une ligne. Ils fournissent plus de données qu'un transect linéaire, mais leur utilisation prend plus de temps.

Les deux types de transects peuvent être continus ou interrompus.

• Lestransects continus enregistrent chaque individu qui touche le transect. Ils fournissent un niveau de détail élevé, mais leur utilisation prend beaucoup de temps. Par conséquent, ils ne conviennent que pour les courtes distances.

• Lestransects interrom pusenregistrent les individus à intervalles réguliers. L'utilisation d'un transect interrompu est beaucoup plus rapide, mais ne fournit pas autant de détails qu'un transect continu.

Quadrats

Fig. 1 - Un quadrat à cadre ouvert, d'une superficie de^1m2. Source : Wikimedia Commons

Il existe trois types de quadrats utilisés dans les sciences de l'environnement :

• Lesquadrats à cadre ouvert sont constitués d'un simple cadre carré, dont la taille est généralement de ^1m2. Ils sont particulièrement utiles pour l'échantillonnage des zones rocheuses, car le cadre ouvert permet de les soulever et de les inspecter facilement.

• Lesquadrats à grille consistent en un cadre carré avec de nombreuses petites "grilles" carrées à l'intérieur (normalement 25 ou 100). Ils sont idéaux pour les zones où la végétation est dense.

• Les quadratsà points sont très différents des deux autres quadrats ; ils consistent en un cadre en forme de T contenant 10 longues tiges. Le quadrat est poussé vers le sol. Les organismes touchés par les épingles sont identifiés et comptés.

Méthodes d'échantillonnage

Lorsque tu détermines ta méthode d'échantillonnage, tu dois déterminer le matériel nécessaire et les mesures biotiques que tu effectueras.

Matériel d'échantillonnage

Ce tableau présente un résumé du matériel utilisé pour l'échantillonnage des facteurs biotiques.

Fig. 2 - Installation d'un piège lumineux. Source : Wikimedia Commons

Et ce tableau détaille le matériel adapté à la mesure des facteurs abiotiques.

Mesures biotiques

Il existe de nombreuses façons de quantifier les composantes biotiques et abiotiques d'un écosystème.

L'échelle DAFOR est un moyen utile d'obtenir une estimation de l'abondance des espèces dans un laps de temps relativement court. Elle est surtout utilisée pour déterminer l'abondance de la végétation en fonction de la couverture. DAFOR correspond aux valeurs de couverture identifiées :

• (D)ominant : >75% de couverture

• (A)bundant : 51-75% de couverture

• (F)requent : 26-50% de couverture

• (O)ccasionnel : 11-25% de couverture

• (R)are : 1-10% de couverture

L'indice de Lincoln est utilisé pour calculer la taille de la population d'une certaine espèce animale en utilisant la méthode "capture, marquage, recapture" . Plusieurs animaux sont capturés, marqués d'une manière ou d'une autre, puis relâchés. À une date ultérieure, d'autres animaux sont capturés. La proportion d'animaux marqués qui sont recapturés permet aux scientifiques d'estimer la taille de la population.

L'indice de biodiversité de Simpson intègre à la fois la richesse et l'abondance des espèces.

$D=1-\left(\sum _{n(n-1)}/N(N-1)\right)$

Où :

• D : indice de diversité (de 0 "pas de diversité" à 1 "diversité infinie")

• N : nombre total d'organismes

• n : nombre d'individus d'une espèce particulière

Prenons un exemple concret.

D =1 - (192 ÷ 26(26-1))

D = 1 - (192 ÷ 650)

D = 0.70

Prélèvement d'échantillons en laboratoire

Lorsque l'on prélève des échantillons pour les utiliser en laboratoire, il faut les surveiller attentivement pour s'assurer qu'ils ne se dégradent pas ou ne changent pas de façon significative avant l'analyse. C'est l'une des raisons pour lesquelles il est important de respecter la procédure de collecte des échantillons !

Souvent, les échantillons collectés sont trop grands ou trop peu maniables pour être utilisés en laboratoire, ils doivent donc être réduits. Ces échantillons réduits sont des portions de l'échantillon plus large qui sont jugées représentatives de l'ensemble.

Une fois que l'échantillon réduit est convenablement préparé pour l'analyse, il est considéré comme un échantillon test. Toutes les subdivisions de cet échantillon test sont appelées parties test. Ce sont les dernières parties de l'échantillon qui seront utilisées pour le test.

J'espère que tu en sais maintenant un peu plus sur les méthodes et les types de collecte d'échantillons que les scientifiques peuvent effectuer sur le "terrain". Peut-être même utilises-tu ce que tu as appris pour planifier ta prochaine sortie sur le terrain !

^{1. Fondation Nuffield, Indicateurs de pollution chez les invertébrés, Fiche élève de biologie pratique, 2010.}