L’indice macrophytique (MIR, ESMI)

Base de connaissances · 28 juillet 2026

La cartographie des macrophytes donne une liste d’espèces et leur recouvrement - et les indices macrophytiques transforment ces données en une évaluation d’état. En Pologne, vous rencontrerez le plus souvent deux d’entre eux : le MIR pour les rivières et l’ESMI pour les lacs (en France, l’équivalent en rivière est l’IBMR).

L’idée : les espèces portent de l’information

Les différentes plantes aquatiques ont des exigences et une tolérance différentes face à la fertilité et à l’altération. C’est pourquoi la composition et l’abondance de la végétation renseignent sur l’état de l’eau - et l’indice formalise cette relation.

Le MIR - l’indice macrophytique en rivière

Calculé pour un tronçon de rivière de 100 m à partir de la liste des espèces et de leur recouvrement, selon la formule :

MIR = ( Σ Lᵢ · Wᵢ · Pᵢ ) / ( Σ Wᵢ · Pᵢ ) × 10

L’échelle de recouvrement comporte neuf degrés et n’est pas linéaire : les degrés successifs correspondent à des plages de pourcentage de plus en plus larges :

Le résultat se situe entre 10 et 100 (10 = eaux les plus dégradées, 100 = les moins). Le facteur × 10 en fin de formule produit exactement cette plage.

⚠️ Les limites de classes du MIR dépendent du type de cours d’eau (nature du fond, taille du bassin) - le règlement les donne séparément pour chaque type. L’écart est important : pour une rivière de plaine sablo-limoneuse, la classe I commence à 46,8 ou 44,7 (selon la surface du bassin), pour un ruisseau en zone de formation de tourbe à 44,5, et dans les ruisseaux de montagne et de plateau les seuils sont nettement plus élevés. Pour un grand fleuve de plaine, le MIR n’est pas calculé du tout. Un même MIR = 40 donne donc la classe II dans une rivière et la classe III dans une autre. Sans le type de cours d’eau, l’indice ne se traduit pas en classe.

L’ESMI - pour les lacs

Pour les lacs, on utilise l’ESMI (Ecological State Macrophyte Index). Il est construit à partir de trois éléments :

• équitabilité J (Pielou : H′/H′max) - où H′ est l’indice de Shannon calculé non pas sur les espèces mais sur les communautés végétales, avec leurs surfaces comme mesure quantitative ;
• indice de colonisation Z - le rapport entre la surface du phytolittoral (la part du fond réellement végétalisée) et la surface délimitée par l’isobathe 2,5 m ;
• terme typologique N/P - le rapport entre la surface du phytolittoral et celle de l’ensemble du lac, qui permet de comparer les lacs peu profonds et profonds.

ESMI = 1 − exp[−J · Z · exp(N/P)]

L’indice de colonisation est en pratique couplé à la transparence : plus l’eau est trouble, moins la végétation immergée descend profond et plus le phytolittoral est réduit. L’ESMI réagit donc à l’eutrophisation par deux voies à la fois - l’appauvrissement des groupements et la contraction de la zone colonisée.

Le résultat se situe entre 0 et 1 (0 = végétation maximalement dégradée, 1 = au plus près de la référence). Les limites de classes sont affectées directement à des valeurs d’ESMI, sans conversion en EQR - et, contrairement au MIR, elles sont communes à tous les types de lacs où l’indice s’applique : classe I à partir de 0,680, II de 0,410, III de 0,205, IV de 0,070 (en dessous de 0,070 - classe V). Deux exceptions méritent d’être connues : dans les lacs à lobélies, l’ESMI n’est pas calculé du tout, et dans les lacs côtiers s’applique un indice distinct, ESMI_JP, dont les seuils sont exactement deux fois plus bas (0,340 / 0,205 / 0,103 / 0,035).

Les « lacs à characées » ne sont pas un type d’eau dans le règlement : la typologie répartit les lacs selon la teneur en calcium, le coefficient de Schindler et le régime de mélange. Les characées agissent autrement : si leurs groupements occupent plus de 25 % du phytolittoral, le lac se voit attribuer la classe I.

L’ESMI exige une mesure de surfaces (du phytolittoral et du lac), pas seulement un inventaire des communautés. Sans plan bathymétrique ni transects définis, on ne peut pas le calculer - c’est pourquoi l’indice lacustre demande bien plus de travail que l’indice fluvial.

Ce qu’il faut pour le calcul

MIR (rivières) :

• un inventaire fiable des espèces (détermination !) sur un tronçon fixe de 100 m,
• le recouvrement de chaque espèce sur l’échelle à neuf degrés.

ESMI (lacs) :

• une liste des communautés végétales sur des transects fixes et la part de chacune sur l’échelle de Braun-Blanquet,
• l’extension en profondeur de la végétation,
• les surfaces : du phytolittoral, du lac et de la zone jusqu’à l’isobathe 2,5 m.

D’où l’importance d’une méthode cohérente et de la répétabilité (voir cartographie des macrophytes).

Le calculateur d’indices de biodiversité (lien sous l’article) calculera H′ et l’équitabilité de Pielou J - une composante de l’ESMI. Pour l’ESMI, collez les communautés et leur recouvrement moyen en pourcentage, converti à partir de l’échelle de Braun-Blanquet, à la place des taxons avec abondances. Il ne calcule ni l’indice de colonisation Z, ni l’ESMI complet, ni le MIR.

Sources

• MIR - formule, valeurs indicatrices des espèces, pondérations et échelle de recouvrement : méthodologie élaborée dans l’équipe de K. Szoszkiewicz ; description de la méthode pour le suivi national - GIOŚ, macrophytes en rivière (PDF).
• ESMI - construction de l’indice et travail de terrain : méthode de H. Ciecierska et A. Kolada ; GIOŚ - lignes directrices pour le terrain (PDF).
• Les limites de classes des deux indices découlent du règlement polonais du 25 juin 2021 sur la classification des masses d’eau de surface (JO 2021 pos. 1475) - texte dans ELI ; MIR à l’annexe 7 (rivières), ESMI aux annexes 8 et 23 (lacs). Nous ne recopions pas les tableaux : ils changent d’un cycle à l’autre ; les valeurs indiquées ci-dessus proviennent de JO 2021 pos. 1475.

En pratique

L’indice ne vaut que les données d’entrée - les listes d’espèces et le recouvrement des saisons successives. Dans LimnoLog, vous les enregistrez comme des paramètres personnalisés (espèces, recouvrement, valeur de l’indice) et suivez l’évolution dans le temps. Les macrophytes sont l’un des éléments biologiques de l’évaluation de l’état.