Biodiversité végétale et connectivité des écosystèmes ... · LHyGeS Laboratoire...

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mbre

2009

L E S G R A N D S F L E U V E S V O N T A L A M E R De la production de connaissance à la gestion durable d’environnements d’exception

Michèle Trémolières

LHyGeS Laboratoire d’hydrologie et de Géochimie de

Strasbourg,

Université de Strasbourg (France)

Biodiversité végétale et connectivité des

écosystèmes aquatiques

de l'hydrosystème rhénan

L E S G R A N D S F L E U V E S V O N T A L A M E R

De la production de connaissance à la gestion durable d’environnements d’exception

22e Entretiens du Centre Jacques Cartier - Lyon, F rance30 novembre - 1er décembre 2009

Evolution du Rhin

Perte de :

- connectivité / fonctionnalité

- biodiversité

- services rendus par les

écosystèmes fluviaux




Hypothèses de travailLe degré de connectivité (connexion) entre

fleuve et bras morts influence la richesse

spécifique et la diversité des communautés

végétales aquatiques

Les inondations qui mettent en lien les

différents écosystèmes modifient ainsi la

qualité (trophie) des eaux et les formes des

cours d’eau

Restauration de la dynamique hydrogéomorphologique des

bras par reconnexion au cours principal

Les questions : quelle dynamique de recolonisation ?

Quel type de communauté s’installe? à quelle vitesse

évolue la végétation ? Quelles sont les stratégies des

espèces?

ObjectifsDéfinir les paramètres discriminants

pour caractériser la connectivité des

écosystèmes aquatiques

Identifier-caractériser les

communautés végétales

Analyser les relations entre les

communautés végétales, la richesse

des habitats et des espèces et le

degré de connectivité




O2 mg/l N-NH4 µg/l N-NO3 mg/l P-PO4 µg/l

connecté 10,07 183 1,16 69

temporairement connecté 10,61 105 0,38 57

déconnecté 8,45 59 0,62 16

Niveau trophique des eaux

Méthodologie Sélection de bras morts à des degrés de connexion variée:

connecté (11 sites), connecté temporairement (9 sites) et totalement

déconnecté (16 sites)

Mesure de la sinuosité, largeur, profondeur et degré de connexion

(nombre de jours d’inondation dans les secteurs connectés)

Analyse physico-chimique de l’eau

Relevés de végétation




-2-2

33-1-1 2.42.4

AltA2

AltA3

BRD2BRD3

CCD2

CCDP2

D2

D4D5

D6D8E1

E3

G2

G3

GE1

O1

O2

O4

O5

O6

O7

O8

R1

R2

R5

RE3

RE4

RE6S1

S2

S3

S4

S5

S6

VX1

-1.5-1.5

22

-1-1 1.81.8

+ : Highest values- : Lowest values

Sinuosity Connectii on WidthDepth+

-

+

-

+

-

+ -

aF2

4 Species

12 Species

22 Species

Specific diversity

F1

F2

F1

b

VX 3

A ltA 2

Al tA3

R hin BA C

BR D 2

B R D3

C C D2

CC D P 2D 2

D4D5

D 6

D 8

E 1

E 3

G 2

G 3

G E 1

R 1

R 2

R 5

RE 3

RE 4

R E 6

S 1

S 2

S 3

S 4

S 5

S 6

S CH O

V X 1

V X 3

O 1

O2O 4

O 5

O 6

O 7

-0 .8

0.8

-1 1

-1-1

0 .80 .8-1-1 11

p H N -NH 4

P -P O 4N -NO 3

O x yg en

C hl ori des

-+

-

+

-

++

-

-

+

-+

-+

Tem pe ratu re

+ : Highest valuesV- : Lowest valuesvaluesV

0. 8

-0 .8

1-1

O 8

aF 2

4 Species

12 Species

2 2 Species

Specific diversity

F1

F2

F 1

b

connecté

connecté

déconnecté

déconnecté

Temporairement

connecté

Temporairement

connecté




richesse phytosociologique

richesse spécifique de la communauté

dominante

Niveau trophique

défini par la communauté

Connecté 5 eutrophe 18-21

temporairement connecté 2

eutrophe à méso-

eutrophe 14

déconnecté 4

méso-eutrophe à

mésotrophe 10-21

Pas de relation évidente entre richesse et degré

de connexion




Les macrophytes des descripteurs du

fonctionnement hydrologique : échange

rivière-nappe

Apla

Arip

Afil

Bere

Bumb

Cobt

Cpla

CdemCasp

CconCfra

Eaci

Ecan

Eern

Enut

Fant

Gden

Hvul

Hpal

Ipse

Lgib

Lmino

Lminu

Ltri

Maqu

Msco

Mspi

MverNmaj

Nmin

Noff

Nobt

Nlut

Nalb

Npel

Paru

Paus

Pamp

Pacu

Pber

Pcri

Pluc

Pnat

Pnod

Ppan

PpecPsco

Pper

Ptric

Rcir

RfluRtri

Ramp

SemeSmin

Spol

TnatTlatUmin

Uneg

Uvul

Vana

Zpa

-0.4-0.4

0.80.8

-0.8-0.8 0.50.5

AltA2

AltA3

BRD2

BRD3

CCD2

CCDP2

D2

D4

D5

D6

D8

E1

E3

G2

G3GE1

O1

O2

O4O5

O6

O7

O8

R1

R2

R5

RE3

RE4

RE6

S1S2

S3S4

S5

S6

VX1

-0.4-0.4

0.50.5

-0.7-0.7 0.40.4

VX3

Pfri

a

F2

F2

F1

b

F1

Espèces

méso-

eutrophes

Espèces

eutrophes

Espèces

méso-

eutrophes

d’eau calme

connecté

Déconnecté

eaux

stagnantes

Déconnecté

eaux

courantes

Mais relation entre degré de

connexion et niveau

trophique




Travaux de restauration

Reconnexion des bras latéraux au cours principal 4 sites




Hypothèse

Eisswasser

2 sites

2002Rossmoerder

2004

Farhgiessen

2006

Schatfheu

SchollengiessenRecouvrement de la fonctionnalité

Date de

reconnexion

-Colonisation progressive : succession végétale ?

- Recouvrement progressif de leur fonctionnalité ?

- Similarité avec les bras connectés (cibles)?




Avant travaux Après travaux




Mise en place de la banque de propagules

- Helophyte + Hydrophyte sp.

- « propagules » : graines,

oospores, rhizomes, turions

Oogones de Characées




Banque de Propagules

Types de Propagule

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Schaf Schol EisM EisV Ross Fahr

Rhizoms

Seeds

Fragments

Buds

Avec le temps :

- diminution des fragments non spécialisés

- augmentation des graines (+rhizomes)




Dans les eaux courantes : végétation du Ranunculion fluitantis et

Callitricho-Bratrachion

Dominée par :

- Myriophyllum spicatum

(reconnexion + 1-4 années)

Remplacée par ?

- Potamogeton pectinatus, P. perfoliatus

(reconnexion + 5-7 années)

Vegetation

+ Elodea nuttallii

Potamogeton

perfoliatus

Elodea nuttallii




Premières Conclusions: Patrons de colonisation

Banque de graines

Installation des communautés Stabilisation

fragmentsgraines

in situ ou en dérive

vegetative prop.

(rhizomes)

Biodiversité latente

Propagules

Vegetation

Forte augmentation

Nb sp.

Cover %

Légère augmentation

Myr. spicatum

Pot. pectinatus

Pot. perfoliatus

biodiversité

Nutriment P Concn élevée dans :

EauStockage dans la plante Sédiment

Temps passé depuis la reconnexion

Combroux & Trémolières 2009




Merci de votre attention

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