Effet des étangs de barrage à vocation piscicole sur le fonctionnement écologique des cours d'eau de tête de bassin dans des contextes environnementaux différents PDF Download
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Author: Brian Four Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
La France compte de nombreux étangs (environ 251 000), construits le plus souvent par l'aménagement d'un barrage sur un cours d'eau de tête de bassin, dans des fonds de vallées argileux, pour la production de poissons. La Lorraine est une région riche en étangs et ces derniers sont le plus souvent localisés sur des cours d'eau temporaires dans des bassins versants agricoles et/ou forestiers. Ces cours d'eau ont un fonctionnement écologique basé sur l'intégration, par les réseaux trophiques détritiques, des ressources organiques allochtones. Or, les étangs constituent des zones lentiques biogènes : la matière organique (MO) autochtone (constituée entre autres par le plancton, les macrophytes, les fèces produits par le biote) peut modifier les équilibres - souvent fragiles - de ces écosystèmes aquatiques de tête de bassin. L'objectif de ce travail de thèse est d'étudier l'influence des étangs de barrage sur le recyclage et l'intégration de la MO allochtone et autochtone par les réseaux trophiques basaux aquatiques des cours d'eau de tête de bassin. Premièrement, ce travail a porté sur l'étude de la décomposition des litières (et des communautés associées) en amont et en aval d'étangs localisés sur des bassins soit agricoles, soit forestiers. Nos résultats mettent en exergue l'intérêt de la prise en compte de l'occupation du sol sur le bassin versant pour appréhender au mieux l'effet des étangs sur les processus de décomposition des litières. Nous montrons ainsi que l'étang de barrage entraîne une diminution de la vitesse de décomposition des litières, en lien notamment avec une diminution de la biomasse fongique, uniquement dans les cours d'eau en milieu agricole. Sur les cours d'eau forestiers, ce sont essentiellement les communautés de macroinvertébrés qui semblent influencées, et de manière plus marquée qu'en milieu agricole, avec une diminution des taxons les plus sensibles aux pollutions organiques. Puis, nous avons cherché à préciser les processus de décomposition des litières dans les cours d'eau temporaires de tête de bassin versant entravés ou non par un étang. Notre choix s'est porté sur les cours d'eau en milieu forestier afin de limiter les effets confondants liés à d'autres perturbations humaines. Dans ces conditions, nos résultats montrent que la présence d'un étang tend à augmenter la vitesse de décomposition des litières. Cela serait dû à un meilleur conditionnement des litières et également à une modification des communautés de déchiqueteurs en aval de l'étang. En revanche, l'effet de l'étang sur l'intégration des ressources allochtones par les réseaux trophiques détritiques nécessite la prise en compte des conditions hydrologiques se présentant à l'aval du barrage. Il s'agit là d'un résultat original révélant que l'impact de l'étang est plus marqué sur les communautés de déchiqueteurs et sur leur action de dégradation des litières lorsque le cours d'eau passe en régime permanent à l'aval de l'étang. Enfin, nous nous sommes intéressés à la modification des niches trophiques à partir de l'étude des signatures isotopiques des communautés de macro-invertébrés de cours d'eau entravés ou non par un étang. Nos résultats montrent que l'étang influence majoritairement les signatures isotopiques des biofilms et des matières en suspension. En lien avec cette observation, nous remarquons que les niches isotopiques des différentes guildes trophiques de macro-invertébrés sont modifiées à l'aval de l'étang. Ce résultat souligne ainsi que l'ensemble des guildes trophiques ici étudiées consomment et intègrent les ressources autochtones produites au sein même de l'étang. Pour résumer, ce travail a mis en évidence les interactions complexes entre étang et cours d'eau de tête de bassin. Il souligne de fait la nécessité de prendre en compte l'occupation du sol sur les bassins versant et le régime hydrologique du cours d'eau pour conclure sur l'effet de l'étang sur le fonctionnement écologique des cours d'eau de tête de bassin.
Author: Brian Four Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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La France compte de nombreux étangs (environ 251 000), construits le plus souvent par l'aménagement d'un barrage sur un cours d'eau de tête de bassin, dans des fonds de vallées argileux, pour la production de poissons. La Lorraine est une région riche en étangs et ces derniers sont le plus souvent localisés sur des cours d'eau temporaires dans des bassins versants agricoles et/ou forestiers. Ces cours d'eau ont un fonctionnement écologique basé sur l'intégration, par les réseaux trophiques détritiques, des ressources organiques allochtones. Or, les étangs constituent des zones lentiques biogènes : la matière organique (MO) autochtone (constituée entre autres par le plancton, les macrophytes, les fèces produits par le biote) peut modifier les équilibres - souvent fragiles - de ces écosystèmes aquatiques de tête de bassin. L'objectif de ce travail de thèse est d'étudier l'influence des étangs de barrage sur le recyclage et l'intégration de la MO allochtone et autochtone par les réseaux trophiques basaux aquatiques des cours d'eau de tête de bassin. Premièrement, ce travail a porté sur l'étude de la décomposition des litières (et des communautés associées) en amont et en aval d'étangs localisés sur des bassins soit agricoles, soit forestiers. Nos résultats mettent en exergue l'intérêt de la prise en compte de l'occupation du sol sur le bassin versant pour appréhender au mieux l'effet des étangs sur les processus de décomposition des litières. Nous montrons ainsi que l'étang de barrage entraîne une diminution de la vitesse de décomposition des litières, en lien notamment avec une diminution de la biomasse fongique, uniquement dans les cours d'eau en milieu agricole. Sur les cours d'eau forestiers, ce sont essentiellement les communautés de macroinvertébrés qui semblent influencées, et de manière plus marquée qu'en milieu agricole, avec une diminution des taxons les plus sensibles aux pollutions organiques. Puis, nous avons cherché à préciser les processus de décomposition des litières dans les cours d'eau temporaires de tête de bassin versant entravés ou non par un étang. Notre choix s'est porté sur les cours d'eau en milieu forestier afin de limiter les effets confondants liés à d'autres perturbations humaines. Dans ces conditions, nos résultats montrent que la présence d'un étang tend à augmenter la vitesse de décomposition des litières. Cela serait dû à un meilleur conditionnement des litières et également à une modification des communautés de déchiqueteurs en aval de l'étang. En revanche, l'effet de l'étang sur l'intégration des ressources allochtones par les réseaux trophiques détritiques nécessite la prise en compte des conditions hydrologiques se présentant à l'aval du barrage. Il s'agit là d'un résultat original révélant que l'impact de l'étang est plus marqué sur les communautés de déchiqueteurs et sur leur action de dégradation des litières lorsque le cours d'eau passe en régime permanent à l'aval de l'étang. Enfin, nous nous sommes intéressés à la modification des niches trophiques à partir de l'étude des signatures isotopiques des communautés de macro-invertébrés de cours d'eau entravés ou non par un étang. Nos résultats montrent que l'étang influence majoritairement les signatures isotopiques des biofilms et des matières en suspension. En lien avec cette observation, nous remarquons que les niches isotopiques des différentes guildes trophiques de macro-invertébrés sont modifiées à l'aval de l'étang. Ce résultat souligne ainsi que l'ensemble des guildes trophiques ici étudiées consomment et intègrent les ressources autochtones produites au sein même de l'étang. Pour résumer, ce travail a mis en évidence les interactions complexes entre étang et cours d'eau de tête de bassin. Il souligne de fait la nécessité de prendre en compte l'occupation du sol sur les bassins versant et le régime hydrologique du cours d'eau pour conclure sur l'effet de l'étang sur le fonctionnement écologique des cours d'eau de tête de bassin.
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En Lorraine, environ 7000 ha d'étangs sont exploités pour la production piscicole. Le présent travail a été consacré à la compréhension des mécanismes de transfert des micropolluants dans les étangs en mettant l'accent sur trois questions : (1) évaluer l'ampleur de la contamination métallique des étangs (n=45) ; (2) évaluer l'influence des étangs (n=3) sur les concentrations, le risque de toxicité et les flux de pesticides; (3) évaluer l'importance relative des voies de transfert des PCB vers le poisson. (1) Les enrichissements calculés soulignent des contaminations généralement faibles à modérés à l'exception des étangs localisés dans la Vôge et de deux étangs localisés dans la Woëvre. Cet enrichissement est plus prononcé pour le Cd et semble être lié à la richesse du sédiment en matière organique et carbonates (perte au feu). (2) Dans les cours d'eau de tête de bassin versant sur lesquels s'inscrivent ces trois étangs de barrage, les concentrations les plus élevées étaient généralement réduites de plus de 90% entre l'amont et l'aval de l'étang. Le risque de toxicité, évalué par la méthode de l'unité toxique, était atténué en aval des étangs. Lorsqu'on considère les flux de pesticides, les résultats obtenus suggèrent que, selon les substances considérées, les charges en pesticides sont réduites de 10 à 100% entre l'amont et l'aval de l'étang. (3) Les résultats montrent que le sédiment contaminé n'a pas d'impact sur la biodisponibilité orale des trois congénères de PCB chez la carpe commune. L'effet géosorbant du sédiment, qui explique son rôle de réservoir environnemental de PCB, paraît insuffisant dans les conditions du tractus digestif de la carpe commune, pour éviter un transfert vers le poisson.
Author: David Gocel-Chalté Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Au cours de l'holocène, les activités humaines ont continuellement affecté le fonctionnement des écosystèmes naturels et ont aujourd'hui un impact à l'échelle globale. La situation actuelle est notamment préoccupante pour l'état des écosystèmes d'eau douce, mais les activités locales historiques peuvent également toujours avoir un impact sur ces écosystèmes et sont très rarement pris en compte dans la gestion des cours d'eau. Les ruisseaux de têtes de bassin versant, dont le fonctionnement est basé sur les apports de matière organique terrestre, sont particulièrement sensibles aux usages des territoires adjacents et sont donc susceptibles d'être actuellement affectés par des stress d'origine historique. Il semble donc pertinent d'identifier de tels effets des activités passées sur les milieux dulçaquicoles et d'en comprendre les mécanismes (persistance des perturbations dans le paysage, résistance/résilience des milieux naturels). Durant ce doctorat, nous avons mené une étude prospective in situ pour tenter de déterminer si les héritages d'éventuelles activités historiques dans des paysages de tête de bassin versant peuvent influencer la qualité écologique actuelle des ruisseaux locaux. Pour cela, nous avons associé une approche d'écologie historique des paysages (anthracologie, étude de cartes anciennes, ...) et une étude des paramètres biotiques et abiotiques des ruisseaux. Respectivement, le premier aspect avait pour but d'étudier l'histoire des écosystèmes forestiers au cours des derniers siècles et de référencer des aménagements anthropiques anciens (zones déboisées, sites de production de charbon, habitations, étangs) dans ces milieux. Le second aspect consistait à déterminer l'état écologique des ruisseaux par une approche multiparamétrique. Les résultats de cette approche menée sur des bassins versant forestiers du massif des Vosges du Nord ont révélé que ces ruisseaux, sur un territoire à la naturalité importante, présentent dans leur ensemble une bonne qualité écologique. Si la présence d'étangs d'âges variables impacte les communautés d'invertébrés benthiques, les écarts au bon état écologique sont très probablement d'origines contemporaines, comme des rejets urbains ou des pluies acides. Néanmoins, l'exploitation de la forêt pour la production de charbon de bois jusqu'au début du XXème siècle a engendré l'existence de milliers de sites de charbonnières qui semblent influencer la disponibilité du phosphore dans l'environnement. De plus, la dynamique forestière semble avoir été conditionnée par la gestion sylvicole, avec par exemple une composition floristique actuelle plus riche en résineux que par le passé (avant le charbonnage). Ces aspects nous amènent à penser que les activités anthropiques ont en partie influencé la composition des apports en matière organique vers les ruisseaux. Nous pouvons conclure que la construction d'étangs et le charbonnage historique réalisés dans ces forêts influent sur les caractéristiques des ruisseaux en parallèles des stress actuels. Ainsi, ce doctorat ouvre des pistes fortes de recherche à propos des flux de nutriments dans les compartiments aquatiques et terrestres, sous influence des charbonnières, pour mieux comprendre l'impact réel de cette pratique au cours du temps.
Author: Alice Gossiaux Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Dans le contexte actuel des changements environnementaux, de nombreuses pressions menacent le fonctionnement et l'intégrité des milieux naturels. Parmi ces pressions, l'augmentation des températures et les modifications de la disponibilité des nutriments sont au cœur des préoccupations, en particulier concernant les écosystèmes aquatiques d'eau douce. Pour les ruisseaux de tête de bassin versant, qui sont des écosystèmes fragiles dont le fonctionnement est déterminant pour les masses d'eau situées à l'aval, les conséquences de ces changements sont primordiales à anticiper afin de prévoir des mesures de gestion et de conservation de ces milieux qui rendent de nombreux services écosystémiques. Le fonctionnement de ces cours d'eau repose principalement sur la décomposition de matière organique d'origine allochtone, qui constitue l'apport majeur de carbone des réseaux trophiques benthiques. Dans une moindre mesure, la production primaire y est représentée par les organismes autotrophes du biofilm. En utilisant différentes approches (microcosmes, mésocosmes, in natura), les travaux de cette thèse visent d'abord à comprendre comment les compartiments microbiens et macro-invertébrés, impliqués dans le fonctionnement des cours d'eau de tête de bassin, réagissent à l'augmentation des températures, puis tentent d'en démêler les effets conjoints de la modification de la disponibilité en nutriments, de la saisonnalité, de l'identité des espèces et des interactions biotiques sous-jacentes. Les résultats obtenus lors de cette thèse démontrent que la température et les nutriments ont des effets complexes--potentiellement faibles, non-linéaires et parfois opposés aux résultats de la littérature--sur les processus de décomposition des litières dans les cours d'eau. De plus, ces travaux soulignent l'importance de considérer les effets saisonniers et la dynamique temporelle pour mieux appréhender les processus mesurés en milieux naturels ou semi-naturels. Enfin, l'identité des espèces (litières, micro- et macro-organismes), leur rôle dans la communauté (groupes fonctionnels) et leurs interactions (antagonistes, facilitatrices) jouent un rôle clef dans la variabilité des réponses observées, en modulant, par exemple, l'importance de la voie brune et verte dans le fonctionnement de ces systèmes. Finalement, la variabilité des effets de l'augmentation de la température et de la disponibilité en nutriments sur le fonctionnement des cours d'eau de tête de bassin versant, fortement liée au contexte et au niveau d'organisation biologique, ouvre de nombreuses perspectives de recherche, et notamment dans le cadre des sciences participatives.
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Ce livre est une critique raisonnée des choix que des services de l'État ont fait au début des années 2000 pour mettre en oeuvre la Directive cadre européenne sur l'eau, dont l'idée générale est de supprimer les obstacles dans les cours d'eau pour faciliter le transit sédimentaires et permettre la migration des poissons. Selon les auteurs, cette politique n'est pas fondée sur une connaissance suffisante des rivières. Après une présentation du dispositif législatif et réglementaire, l'ouvrage plaide pour une politique prenant davantage en compte la complexité et les dynamiques dans le cadre du changement climatique en cours. Pour une "gestion apaisée", ils prônent également un véritable dialogue avec les habitants et les usagers pour réellement réfléchir collectivement aux meilleurs choix, la continuité écologique n'étant qu'un des aspects de la gestion des rivières.
Author: Régis Barraud Publisher: Editions Quae ISBN: 2759226786 Category : Barrages Languages : fr Pages : 254
Book Description
Cet ouvrage propose une analyse approfondie de la controverse environnementale portant sur le démantèlement des seuils et barrages en vue de restaurer la qualité de l’eau et des milieux aquatiques. Le sujet est traité sous l’angle des sciences humaines et sociales et plus précisément celui de la géographie environnementale.
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Afin d'atteindre le bon état écologique des cours d'eau fixé par la DCE, les arasements de barrage sont de plus en plus fréquents. Néanmoins, leurs conséquences sont encore méconnues. Ce projet de fin d'études consiste en une revue bibliographique et s'intéresse aux impacts biotiques des arasements de barrages. L'étude a mis en évidence que les arasements impactent tous les organismes aquatiques, aussi bien à l'amont qu'à l'aval du barrage. Les effets seront différents en fonction des caractéristiques du barrage ainsi que son environnement. La synthèse bibliographique montre de nombreux impacts, aussi bien positifs que négatifs. Ils varient selon une échelle spatio-temporelle. De manière générale, les effets à court terme seront plutôt négatifs alors qu'on voit apparaître les effets positifs à plus long terme. Par exemple, la mortalité des invertébrés est importante directement après l'arasement du fait du relargage des sédiments. L'apparition d'espèces polluo-sensibles et un regain de biodiversité apparaitront à plus long terme. Ce travail met en avant certaines limites concernant la connaissance sur les arasements de barrage : Peu d'articles présentent un suivi sur un arasement de barrage, la majorité étant théorique. Les études concernent majoritairement des arasements aux Etats-Unis. Barrage, arasement, biotique, continuité écologique, végétation, invertébrés, poissons.
Author: Christian Lévêque Publisher: Quae ISBN: 2759233200 Category : Technology & Engineering Languages : fr Pages : 288
Book Description
Qu’est-ce que le « bon état écologique » d’une rivière ? Cet ouvrage amène le lecteur à s’interroger sur l’avenir de nos cours d’eau et les objectifs des opérations de restauration écologique. Que cherche-t-on à restaurer ? Que signifie retrouver des rivières « naturelles » ? Quelle politique de gestion de l’eau adopter dans un contexte de réchauffement climatique afin de préserver nos cours d’eau ? Quelles natures voulons-nous dans un monde qui évolue en permanence ? Ce livre explore tous les aspects qui composent les relations des hommes aux rivières. Considérant que l’environnement est au service de l’humanité, et non l’inverse, l’auteur s’interroge sur la pertinence du concept de « restauration » écologique.
Author: Bernard de Merona Publisher: IRD Éditions ISBN: 2709924757 Category : Nature Languages : fr Pages : 135
Book Description
Entre 1990 et 2002. l’IRD a mené des études approfondies sur les peuplements piscicoles du fleuve Sinnamary en Guyane française, afin d’évaluer les effets du barrage hydroélectrique de Petit-Saut, mis en eau en janvier 1994. Quatre années d’observations avant la construction du barrage et neuf années après ont permis une description détaillée des peuplements de poissons dans le fleuve et une analyse de leur évolution sous l’effet de la perturbation majeure subie par ce bassin tropical. Cet ouvrage constitue une synthèse de ces études. Il est exceptionnel, en milieu tropical, de disposer de données exhaustives concernant les conséquences d’un barrage sur les peuplements de poissons. La prise en compte d’études parallèles sur les autres compartiments de l’écosystème (invertébrés, végétation, chimie des eaux, hydrologie) rend possible une interprétation des mécanismes en jeu dans les transformations, seule à même d'anticiper les changements et d’en limiter les impacts négatifs. Accessible à un large public grâce à une présentation didactique des méthodes scientifiques utilisées, l'ouvrage intéressera également les spécialistes à travers les interprétations des résultats présentés. Il constituera une référence utile dans le cadre d’autres projets de barrage ou d’aménagements similaires en région tropicale.
Author: Brian Four
Author: Brian Four
Author: Juliette Gaillard
Author: David Gocel-Chalté
Author: Alice Gossiaux
Author: Jean-paul Bravard
Author: Régis Barraud
Author: Audrey Gloaguen
Author: Céline Escalier
Author: Christian Lévêque
Author: Bernard de Merona