La lagune El Mellah, située sur le littoral nord-est algérien, classée site Ramsar et intégrée au Parc National d’El Kala (PNEK), constitue un écosystème côtier méditerranéen d’une grande valeur écologique, mais particulièrement vulnérable aux pressions naturelles et anthropiques. Cette étude, menée sur un cycle saisonnier complet, vise à évaluer l’état écologique de la lagune à travers l’analyse spatio-temporelle des variables physico-chimiques et de la structure phytoplanctonique, tout en identifiant les signaux d’eutrophisation et les mécanismes de résilience du système. Un échantillonnage intensif, réalisé sur 31 stations réparties sur l’ensemble du plan d’eau, a permis de mesurer les principales variables physico-chimiques et les concentrations en nutriments : température, pH, oxygène dissous, salinité, conductivité éléctrique, matières en suspension, chlorophylle a, NO₃⁻, NO₂⁻, NH₄⁺, PO₄³⁻ et SiO₂. Les données recueillies ont été analysées à l’aide d’approches unidimensionnelles (modèles linéaires mixtes) et multivariées (ACP–WQI) afin d’évaluer la qualité des eaux et de caractériser les gradients spatiaux et saisonniers. La structure du phytoplancton a été étudiée à partir d’indices de diversité alpha (richesse spécifique, abondance, indice de Shannon et équitabilité) et bêta (spatiale et temporelle, SCBD, LCBD), avec une attention particulière portée aux diatomées, reconnues pour leur rôle bioindicatif. Les outils géostatistiques (indice de Moran, variogrammes, krigeage) ont permis de modéliser la distribution spatiale des variables et d’identifier des zones de forte productivité ou de stress écologique. Les résultats mettent en évidence une variabilité saisonnière marquée des paramètres hydrologiques et une hétérogénéité spatiale prononcée entre les zones nord et sud de la lagune. La période estivale se caractérise par des températures élevées, une stagnation hydrique et une accumulation de nutriments favorisant les risques d’eutrophisation. Le cycle annuel des diatomées révèle une alternance entre des phases de diversification (printemps–été), dominées par des diatomées centriques (Chaetoceros, Cyclotella, aoraculaire), et des phases de stabilisation ou de déclin (automne–hiver). L’analyse de la diversité bêta montre une structuration temporelle et spatiale non aléatoire, traduisant une cohérence écologique forte et une capacité de réorganisation de la structure des diatomées après perturbation. Certaines espèces, telles que Paralia sulcata, Cymatopleura et Aulacoseira, apparaissent comme des bioindicateurs sensibles des gradients environnementaux, tandis que d’autres, ubiquistes et tolérantes, assurent la continuité fonctionnelle du système. Les résultats indiquent que la lagune El Mellah présente un fonctionnement écologique globalement équilibré et une forte richesse spécifique, malgré une sensibilité marquée aux déséquilibres hydrologiques et trophiques liés aux pressions anthropiques et aux variations climatiques. Ces observations s’inscrivent dans la tendance générale observée dans d’autres lagunes méditerranéennes soumises à des contraintes similaires. L’approche méthodologique adoptée, combinant analyses physico-chimiques, indices de diversité et outils statistiques intégrés, s’est révélée particulièrement efficace pour appréhender la complexité spatiotemporelle de cet écosystème et identifier les zones potentiellement vulnérables. L’ensemble de ces résultats constitue une base scientifique solide pour le suivi écologique et la mise en place de stratégies de gestion durable de la lagune.