♦ Acronyme : IBGN
Cet indice normalisé AFNOR (1992) a pour but de d'évaluer la tendance évolutive de la qualité des eaux des écosystèmes lotiques à partir d'indicateurs biologiques des eaux pures et des eaux polluées. Il constitue une information synthétique exprimant l'aptitude d'un cours d'eau courante au développement des invertébrés benthiques toutes causes confondues. Il permet un classement objectif des qualités biogènes de sites appartenant à des systèmes différents, naturels, modifiés, artificiels ou diversement dégradés.
Cette méthode permet de situer la qualité biologique d'un site en dehors de toute présomption relative à la nature d'une quelconque perturbation. Elle permet d'évaluer l'effet d'une modification du milieu de type naturel (affluence, modification du substrat, réchauffement des eaux...) ou provoquée artificiellement (rejet, recalibrage du lit...). Elle est utilisée pour compléter les techniques usuelles de qualification et de détection des sources de perturbation (analyse physicochimique des eaux, par exemple) par une indication ayant une signification différente, puisque visant à caractériser les perturbations par leurs effets et non par leurs causes,et plus globale puisque traduisant à la fois les caractéristiques de l'eau et du substrat.
♦ Équivalent étranger : Normalized global biotic index (NGBI).

♦ Utilisé comme un indicateur de la qualité écologique des eaux côtières européennes. Il permet de décrire la réponse des communautés benthiques de substrat meuble aux perturbations naturelles et anthropiques dans les environnements côtiers et estuariens. La macrofaune benthique de substrats meubles peut être classée en cinq groupes, selon leur sensibilité à l’augmentation d’un gradient de stress (i.e. augmentation de l’enrichissement en matière organique) :

• Groupe I : Espèces très sensibles à l’enrichissement en matière organique et présentes dans des conditions non polluées (état initial)
• Groupe II : Espèces indifférentes à l’enrichissement, toujours présentes en faibles densités avec des variations non significatives au cours du temps (de l’état initial à légèrement perturbé)
• Groupe III : Espèces tolérantes à un excès en matière organique. Ces espèces peuvent se trouver dans des conditions normales mais leurs populations sont stimulées par l’enrichissement (situations légèrement perturbées)
• Groupe IV : Espèces opportunistes de deuxième ordre (situations légèrement à fortement perturbées)
• Groupe V : Espèces opportunistes de premier ordre (situations fortement perturbées).

La distribution de ces groupes écologiques en fonction de leur sensibilité à un stress de pollution donne un index biotique BI à huit niveaux discontinus dont les valeurs vont de 0 à 7.

> L’indice est fondé sur le pourcentage d’abondance de chaque groupe écologique. Il constitue une adaptation de la méthode I2EC. L’avantage de cette méthode est, à partir d’une formule simple, de fournir une variable continue alors que les variables discrètes de l’indice biotique (IB) ne le sont pas. Par ailleurs, sa valeur n’est pas soumise à la subjectivité qui peut entrer en compte dans l’attribution de l’Indice Biotique lorsque deux groupes écologiques sont en proportions équivalentes. Le coefficient biotique se calcule comme suit :

CB = [(0 x %GI) + (1,5 x %GII) + (3 x %GIII) + (4,5 x %GIV) + (6 x %GV)] / 100

Les espèces qui ne sont pas assignées à un des cinq groupes écologiques ne sont pas prises en considération. En général, ces espèces ne représentent qu’un faible pourcentage < 2 % du nombre des espèces. De cette façon le CB fournit une série de valeurs continues (0 quand le sédiment est azoïque) qui peuvent fournir une moyenne et un écart-type, ce qui permet de représenter la santé de la communauté benthique à un endroit donné.

• Très bon état
  Les niveaux de richesse en espèces (S) et de l’abondance (A) de la macrofaune sont conformes à ceux communément rencontrés dans des conditions normales. Les espèces du GEI dominent. Le peuplement est normal et correspondant à un bon état de santé. Ces zones non polluées sont associées à 0 < AMBI ≤ 1,2.
• Bon état
  Les niveaux de S et A sont légèrement différents de ceux observés dans des conditions normales non perturbées. La plupart des espèces de GEI sont toujours présentes en abondance mais c’est GEIII qui domine. Le peuplement est légèrement perturbé et AMBI est : 1,2 < AMBI ≤ 3,3.
• État intermédiaire
  Les niveaux de S et A sont modérément différents de ceux observés dans des conditions normales sans pollution. Les espèces sentinelles de pollution sont présentes et à l’inverse il manque des espèces sensibles qui sont les premières à disparaître. C’est un état de transition, légèrement pollué, ou intermédiaire avec AMBI : 3,3 < AMBI ≤ 4,3.
• Mauvais état
  Le peuplement montre des évidences manifestes de perturbations et est dominé par des espèces du GEIV et correspond à une situation polluée en réponse à des eaux de mauvaise qualité et est vraisemblablement le témoin d’une situation qui peut encore évoluer vers un état de dégradation maximal avec AMBI : 4,3 < AMBI ≤ 5,5.
• Très mauvais état
  Les eaux sont de très mauvaise qualité et correspondent à une pollution extrême ; les peuplements benthiques sont dominés par les espèces du GV. Il correspond à l’état maximal de dégradation (avant la disparition de la macrofaune) avec AMBI : 5,5 < AMBI ≤ 7.

♦ Synonyme : Coefficient biotique marin.
♦ Équivalent étranger : Marine biotic index, AMBI.

♦ Utilisé pour mesurer la qualité des eaux côtières, mais testé également pour mesurer les impacts physiques comme le chalutage. Il se fonde sur la richesse spécifique et l’abondance relative des espèces au sein d’un échantillon. Il faut d’abord calculer un indice de diversité, l’ES₅₀, qui est la probabilité du nombre d’espèces dans un échantillon théorique de 50 individus :

               (N - N_i) (N - 50)
ES₅₀ = ∑_i ──────────
              (N - N_i - 50) N

       • N est le nombre total d’individus dans un échantillon
       • N_i le nombre d’individus de l’espèce i

La validation de l’indice est fondée sur une distribution aléatoire de chaque espèce.

Afin d’exclure les espèces présentes dans quelques échantillons seulement, le nombre d’échantillons dans lequel une espèce est présente doit être supérieur ou égal à 20 pour prendre en compte cette espèce. Il est supposé que les espèces sensibles se trouvent seulement dans les échantillons où la diversité est importante (ES₅₀ élevé) et les espèces tolérantes sont principalement trouvées dans des échantillons à faible diversité (ES₅₀ faible).

> Sur une courbe de distribution d’abondance d’une espèce en fonction des valeurs de l’ES₅₀, les individus les plus tolérants pour cette espèce sont très probablement associés aux valeurs ES₅₀ les plus faibles, soit 5 % de la population. La valeur ainsi obtenue est définie comme la valeur de tolérance de l’espèce : ES₅₀0.05.
Plus une espèce a un ES₅₀0.05 élevé, plus elle est considérée comme sensible.

♦ Équivalent étranger : Benthic Quality Index.

♦ Paramètre de comparaison rigoureux, indépendant de la richesse spécifique et est très utile pour la comparaison des dominances potentielles entre sites (interzone et intrazone ou groupes floristiques). Il permet d’apprécier les déséquilibres que l'indice de diversité ne peut pas estimer. Plus sa valeur a tendance à se rapprocher de 1, plus il traduit un peuplement équilibré. Il traduit le degré de diversité atteint par un peuplement ou un  groupement floristique et sa valeur résulte du rapport de l’indice de diversité de Shannon et Weaver (H) ou diversité réelle sur la valeur de la diversité théorique maximale (Hmax) :

R = H' / Hmax = H' / log₂ S

       où         H’ correspond à l’indice de Shannon et Weaver
                   S   est le nombre total d’espèces

L’indice R permet d’évaluer le poids de chaque espèce dans l’occupation de l’espace et varie entre 0 et 1. Il tend vers 1 (maximal) quand les espèces ont des abondances identiques dans le peuplement (ou lorsque chacune des espèces est représentée par le même nombre d’individus) et vers 0 (minimal) lorsque la majorité des effectifs correspond à une seule espèce.

♦ Équivalent étranger : Pielou index.

♦ Indice essentiellement utilisé pour caractériser l’utilisation des îles par des espèces. Les espèces présentes sur les petites îles ont un indice d'amplitude géographique moyen plus grand que les peuplements d'espèces d'îles de plus grande surface. Comme cet indice mesure simplement le nombre d'îles dans lesquelles les espèces sont présentes, un fort indice moyen signifie que le peuplement est dominé par des espèces généralistes, occupant aussi de nombreuses autres îles.
♦ Équivalent étranger : Geographic amplitude index.

♦ Indicateur quantitatif du degré du manque d’eau présente à un endroit donné qui se calcule par la formule de De Martonne :

Indice d’aridité : I = P / T + 10

   où     P : Précipitation moyenne annuelle (mm)
            T : Température moyenne annuelle (C°)

Si : I est compris entre :

•  5-10  >> Milieu très sec
• 10-20 >> Milieu semi-aride
• 20-30 >> Milieu tempéré

Les indices d’aridité permettent de définir la qualité des zones concernées.

> Indice d’aridité résultant de l'utilisation du rapport P / ETP

Précipitation moyenne par an (P) / évapotranspiration potentielle moyenne par an (ETP)

 ♦ Équivalent étranger : Aridity index.

♦ Indice correspondant à sa tolérance à différents paramètres : lumière, température, continentalité, acidité, azote, humidité et salinité.
L’indice d’humidité édaphique (F) est évalué à partir du référentiel Ellenberg (Ellenberg, 1988, première édition en 1974) où chaque espèce végétale est associée à une valeur variant de 1 à 12. Peut s’ajouter à cet indice, celui de l’azote (N) reflétant un niveau trophique.

> Il s’agit de réaliser un inventaire phytosociologique à partir de quadrats. Sur une zone humide d’un hectare avec une communauté végétale hétérogène, il faut prévoir quatre à cinq quadrats. Le but est d’identifier les espèces les plus caractéristiques de la zone humide. Par quadrat, le recouvrement de chaque espèce végétale sera estimé visuellement par l’observateur. Ce recouvrement est exprimé à l’aide de coefficients d’abondance-dominance de Braun-Blanquet.

> Les données de chaque quadrat sont analysées à la suite du calcul des indices "F" et "N" d’Ellenberg. Ne sont retenues que les espèces ayant un coefficient d’abondance-dominance de 2, 3, 4 et 5. Il s’agit d’associer à chaque espèce végétale du référentiel Ellenberg, une valeur "F" variant de 1 à 12 et une valeur "N" variant de 1 à 9 décrites dans les tableaux ci-dessous.
Une fois les valeurs affectées à chaque espèce, il est effectué une moyenne des valeurs "F" et des valeurs "N" par relevé puis pour l’ensemble des relevés. Les deux notes finales indiquent ainsi l’état d’humidité édaphique (F) et le niveau trophique (N) de la zone humide

 ♦ Équivalent étranger : Ellenberg index.

♦ Paramètre de comparaison rigoureux, indépendant de la richesse spécifique et est très utile pour la comparaison des dominances potentielles entre sites (interzone et intrazone ou groupes floristiques). Il permet d’apprécier les déséquilibres que l'indice de diversité ne peut pas estimer. Plus sa valeur a tendance à se rapprocher de 1, plus il traduit un peuplement équilibré.

Il traduit le degré de diversité atteint par un peuplement ou un groupement floristique et sa valeur résulte du rapport de l’indice de diversité de Shannon & Weaver (H') ou diversité réelle sur la valeur de la diversité théorique maximale (Hmax) :

R = H’ / Hmax

   où  •  H’  correspond à l’indice de Shannon & Weaver
          • Hmax = ln S (avec S = nombre total d’espèces)

L’indice R permet d’évaluer le poids de chaque espèce dans l’occupation de l’espace et varie entre 0 et 1. Il tend vers 1 (maximal) quand les espèces ont des abondances identiques dans le peuplement (ou lorsque chacune des espèces est représentée par le même nombre ’individus) et vers 0 (minimal) lorsque la majorité des effectifs correspond à une seule espèce.

♦ Équivalent étranger : Pielou index.

♦ Également appelé indice de dominance ou de répartition des individus entre les espèces d’une communauté, il est la probabilité que deux individus choisis au hasard à partir d’un échantillon appartiennent à la même espèce.
C’est un indice de diversité qui donne plus de poids aux espèces abondantes qu’aux espèces rares et le fait d’ajouter des espèces rares à un échantillon, ne modifie pratiquement pas la valeur de l’indice de diversité. Il mesure la probabilité que deux individus sélectionnés au hasard appartiennent à la même espèce. Il permet d’exprimer la dominance d’une espèce lorsqu’il tend vers 0 ou qu’il varie entre 0 et 1. Sa formule mathématique est :

          n (n_i - 1)
D = ∑_i ───────
          N (N - 1)

    où   •  S  représente le nombre total d’espèces observées dans un groupe floristique considéré
             • N le nombre total d’individus, n_i le nombre d’individus de l’espèce i dans ce groupe
             • p_i = n_i / N

♦ Équivalent étranger : Simpson index.

♦ Valeur déterminée par le nombre total des espèces présentes mais non établies dans la flore d’une région donnée, et qui vise à apprécier les modifications induites par l’activité humaine.
♦ Équivalent étranger : Instability index.

♦ Mesure de la variabilité d’un niveau trophique des proies consommées par un groupe trophique. Il est caclulé par la formule :

IO = ∑_i ( τ_i – (τ_j - 1) )² x DC_ij )

   où   •  τ    est le niveau trophique du groupe proie i ou prédateur j
            •  DC_ij  est la fraction du groupe proie i dans le régime alimentaire de j

♦ Équivalent étranger : Omnivory index (OI).

♦ Voir : Indice de diversité.
♦ Équivalent étranger : Biodiversity index..

♦ Permet aux gestionnaires forestiers d’intégrer aisément la biodiversité taxonomique ordinaire dans leur gestion courante. Cet indice estime la capacité d’accueil en espèces (plantes, oiseaux, insectes) et en communautés et permet de définir les facteurs améliorables par la gestion, mais il n’est pas un outil de mesure de la biodiversité réelle d’un peuplement, ni une méthode d’évaluation de l’état de conservation d’un habitat et ne préjuge pas de la biodiversité réellement présente qui ne pourrait être évaluée qu’avec des inventaires complexes, non opérationnels en routine.

Il est composé de dix facteurs donnant une note maximale de 50, sept facteurs dépendants de la gestion et trois facteurs liés au contexte (https://www.biodifor.eu/ibp-principes.html). Les sept premiers ont un lien direct avec les peuplements forestiers, leur gestion et leurs conditions stationnelles :

Les essences naturellement présentes :
Ce facteur caractérise le mélange et la diversité en essences, mais n’intègre pas les arbres introduits par plantation, comme le mélèze ou le douglas.

La structure verticale de la végétation :
La variété des étages dans une forêt permet la multiplication des habitats pour l’accueil de la faune ou la flore.

Les bois morts de grande dimension (diamètre supérieur à 40 cm) :
Dans les forêts européennes.

Les très gros bois vivants (diamètre de 70 cm et au-delà) :
Du fait de leur grande dimension, ils offrent des surfaces d’accueil particulières (architecture des branches, dimension des troncs…). Ces bois restent souvent rares dans les forêts gérées.

Les arbres vivants porteurs de microhabitats :
En langage plus commun, il s’agit des ʺdéfauts" qu’un arbre peut présenter, une cavité, une fissure, une branche maîtresse cassée, une blessure, du lierre… Ces singularités offrent une multitude d’habitats à de nombreux petits animaux.

Les milieux ouverts :
Il s’agit des trouées (non régénérées) de quelques ares, des landes, des tourbières, des éboulis clairs, des lisières. Ce dernier critère permet d’aborder la notion de mosaïque d’une forêt : plus les milieux seront différents et contrastés, plus les habitats seront variés.

Sur la base de ces sept facteurs il est possible, en fonction d’objectifs définis, d’orienter la gestion pour maintenir ou améliorer tel ou tel élément de diversité dans les peuplements.

Les trois derniers facteurs sont inféodés au contexte de la forêt :

La continuité temporelle de l’état boisé :
Les forêts anciennes, c’est-à-dire qui n’ont pas connu de défrichement depuis plus de 200 ans, se caractérisent par une diversité biologique élevée.

Les milieux aquatiques :
Leur présence dans une forêt améliore sensiblement la variété des milieux colonisables par les amphibiens, par exemple. Il s’agit ainsi des mares forestières, des bras morts.

Les milieux rocheux :
Colonisés par les mousses, les fougères ou les lichens, les rochers et les pierriers constituent des habitats à part entière.

C’est donc sur la base de ces 10 critères que l’indice de biodiversité sera mesuré. Chaque facteur est affecté d’une note (0, 2 ou 5) déterminée à partir de valeurs seuil.

> L’utilisation de l’IBP est particulièrement adaptée aux forêts adultes. Un poids certain est donné aux facteurs caractérisant le degré de naturalité des forêts. La comparaison de l’IBP entre les types de peuplements oriente la hiérarchisation des interventions sylvicoles.
 - Lien internet >> https://www.zimmersa.com/blog-forestier/lindice-de-biodiversite-potentielle-un-outil-simplepour-evaluer-la-diversite-biologique-en-foret-n106
Cet outil a initialement été conçu pour des forêts de montagne mais est progressivement étendue aux forêts de plaine (http://www.cnpf.fr/n/ibp-indice-de-biodiversite-potentielle)

♦ Équivalent étranger : Potential biodiversity index.

♦ Le concept de statut trophique est fondé sur le fait que des changements dans les niveaux de nutriments (mesurés par le phospore total) provoque des changements dans la biomasse alguale mesurée par la chlorophylle a) qui, à son tour, intervient sur la transparence de l’eau d’un plan d’eau, mesurée par le disque de Secchi). L’indice de l’état trophique développé par Carlson. Cet indice utilise une transformation logarithmique des valeurs de profondeur du disque de Secchi comme une mesure de la biomasse alguale sur une échelle de 0 à 110. Chaque augmentation de dix unités sur l’échelle représente un doublement de la biomasse alguale. La chlorophylle a et le phosphore total sont généralement corrélés étroitement aux mesures fournies par le disque de Secchi et donc ces valeurs peuvent être considérées comme des valeurs d’un indice trophique.

> La formule et les équations utilisées sont :

         TSI (SD) + TSI (ChA) + TSI (TP)
CTSI = ───────────────────────
3

        avec
             •   TSI (SD) = 60 - 14,41 x ln Secchi disque (mètres)
             •   TSI (ChA) = 9,81 x ln [Chlorophylle a] (μg/L) + 30,6
             •   TSI (TP) = 14,42 x ln [Phosphore total] (μg/L) + 4.15
        où
             •   CTSI = Indice trophique de Carlson
             •   ln = logarithme népérien

> Interprétation

- Valeurs standards pour chaque paramètre de l'index -
───────────────────────────────────────────
Classe           Transparence          Chorophylle A          Phosphate
                             (m)                             (μg/L)                         (μg/L)
───────────────────────────────────────────
Oligotrophique                > 4                              < 2,6                            < 12                  
Mésotrophique              2 ~ 4                         2,6 ~ 7,2                     12 ~ 24               
Eutrophique                   < 2                               > 7,2                             > 24               
───────────────────────────────────────────

> L’indice de Carlson est utile pour comparer des plans d’eau dans une même région et pour évaluer les changements de statut trophique au cours du temps. Cet indice a été développé pour un usage dans des lacs présentant peu de végétaux aquatiques enracinés et une faible turbidité non liée aux algues.

♦ Équivalent étranger : Carlson's Trophic State Index, CTSI.

♦ Noté NO (pour niche overlap en anglais), il est le produit du chevauchement alimentaire de Schoener (1970) noté dm et de l’indice de chevauchement géographique temporel noté gm.

dm = 1 – 0,5 x ( Σ_dm (Px_i − Py_i) )

gm = 1 – 0,5 x ( Σ_km(%CPUEx_k − %CPUEy_k)

NO = dm x gm

   où  •  m  est le mois
          •  Px_i et Py_i sont les proportions de l’espèce i dans le régime des espèces x et y (ou la pêche si x ou y correspondent aux pêcheurs)
          •  CPUEx_k et CPUEy_k sont les proportions des captures par unité d’effort dans le carré statistique k au mois m

♦ Équivalent étranger : Hansson trophic overlap index.