Mares et Etangs

Mares et Etangs Gérer les mares et étangs pour promouvoir leur biodiversité Interven=on « SANU » du 19 juin 2013 Beat Oertli [email protected] Les préoccupations « locales » des gestionnaires
•  Développement excessif de plantes ou d’algues
•  Pullulation d’espèces:
ü Invasives (plantes exotiques)
ü Autres espèces (escargots, moustiques, etc.)
•  Dégradation de la qualité de l’eau
•  Odeurs
•  Mortalités (cf. poissons)
•  Atterrissement
•  Dégradation des berges
résultat d’une enquête menée auprès d’une centaine de gestionnaires en Suisse
Les mythes
• 
• 
Les mares et étangs doivent être gérés pour maintenir leur valeur d’habitat pour la vie
sauvage.
L’assèchement est désastreux pour la vie sauvage de l’étang.
• 
Les fluctuations du niveau du plan d’eau doivent être minimisées.
• 
Les mares et étangs doivent avoir au moins 1 m de profondeur, voire 2 m pour certains.
• 
• 
• 
• 
Plus l’étang est grand, mieux c’est.
Les étangs ne doivent pas être ombragés par des arbres.
Les étangs doivent héberger des plantes “oxygénantes”.
Les étangs doivent être curés afin d’éviter d’être envahis par la végétation. Les herbiers de
végétation submergée ou à feuilles flottantes ne doivent pas « envahir » l’étang.
Les nouveaux étangs doivent être ensemencés parce que la colonisation naturelle est trop
lente.
• 
• 
Il faut éviter de laisser le bétail avoir accès au plan d’eau.
• 
Les étangs doivent avoir un affluent pour éviter la stagnation des eaux.
• 
Les étangs sont des systèmes instables à cause de leur faible superficie et volume.
• 
Les étangs sont des systèmes autocontrôlés, des îles isolées dans un océan de terre ferme.
Etc.
Source: Pond Conservation, adapté dans Oertli et Frossard 2013
J$%&41))".%%")4$%&;$&/"%$&
K1%%$'&GHDG&
2 facteurs-clés: surface et diversité des habitats
Mc Arthur et Wilson 1967…
" selon les groupes
Étang de
plaine (Suisse)
Applications à la gestion....
La diversité des habitats promeut la biodiversité
•! Diversité des zones de végétation (type, composition)
•! Diversité des paramètres abiotiques: substrats (minéraux,
matière organique), pente des rives, ombrage, etc.
Illustrations: Oertli & Frossard 2013
Exemple. Association espèces <-> habitats
Étang du Bois-Vieux (GE)
Morphologie: diversifier les habitats
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Principe d’augmentation du
linéaire d’interface par
accentuation de la sinuosité du
pourtour
Illustrations: Oertli & Frossard 2013
Exemples de structures participant à la
diversification morphologique d’un nouvel
aménagement d’étang
Autre facteur clé en Suisse: l’altitude
(déclin déjà à l’étage montagnard)
Pour une mare
de 500 m2
Changement climatique -> glissement vers le haut
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D! 1.+*'@1"3*.-%&5@(@3"46"+(4&24-*$&++4+"*1&2.4'*+",&-3&42&2
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D! "2&/431*%&"5&$%@("(&,&-3%&,@3)"-&&3%E)7%1.(?-&24+'41@
Mesures permettant le
diagnostic:
-!O2
-!pH
-!Chlorophylle a
-!cyanobactéries
Quelle gestion? Quelles solutions?
Mare/étang ≠
Lac
Les étangs de plaine sont en Suisse
« naturellement » eutrophes
14
35
12
30
10
25
8
20
6
15
4
10
2
5
0
0
oligotrophe
mésotrophe
eutrophes
hypertrophes
Étages collinéen et montagnard (n=71)
oligotrophe
mésotrophe
eutrophes
hypertrophes
Étages subalpin et alpin (n=32)
Eutrophisation et richesse taxonomique
Rosset & Oertli (submitted)
Pourquoi l’hypertrophisation?:
- Arrivée d’eaux de
ruissellement riches en
nutriments
(engrais, matière
organique).
- Apport de matière organique
allochtone par le vent
(feuilles mortes, pollen,
fruits, etc.)
- Apport intentionnel de
nutriments (nourriture pour
poissons ou canards)
Les nutriments favorisent le
développement des végétaux
(macrophytes, algues
filamenteuses, algues
unicellulaires)
Trop de végétation dans la mare?
•!
4 compartiments
–!
–!
–!
–!
Algues unicellulaires libres: phytoplancton
Algues unicellulaires fixées : périphyton
Algues filamenteuses
Plantes aquatiques,
(i) submergées,
(ii) à feuilles
flottantes,
(iii) émergentes
Ces quatre compartiments
sont plus ou moins importants,
selon l’étang et selon le moment
de l’année
Illustrations: Oertli & Frossard 2013
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Limiter le ruissellement
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5&12"-3
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Source: Pond Conservation Toolkit
Bassin versant
Ex.: étang Hainard (Moulin de Vert, GE)
Mettre en place des zones tampon
(idéalement 30 m, mais une distance inférieure peut aussi être utile)
1.! Filtre (nutriments, poussières, et.)
2.! Habitats pour les espèces Amphibiotiques,
cf. Amphibiens et beaucoup d’insectes aquatiques
L’étang n’est pas isolé…
Exemple de cycle de vie amphibiotique: Odonates (libellules)
Figure: Dommanget
B=-.%"=1)&;$%&3"/.'"'%&8"#&9)$&7P7$&$%8Q4$&
Agrion à larges pattes
(Plactycnemis pennipes)
Macrohabitats
Dessin: S. Riat, d’après Martens 1996
B=-.%"=1)&;$%&3"/.'"'%&819#&-"&81)'$&&
;$&R&$%8Q4$%&;9&7P7$&*$)#$&S!"#$%&'(#&%880T
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© Thompson
Sympetrum noir
(Sympetrum danae)
Sympetrum vulgaire
(Sympetrum vulgatum)
Sympetrum rouge-sang
(Sympetrum sanguineum)
Sympetrum jaune d’or
(Sympetrum flaveolum)
Zone inondable
U1)4$8'V&D&$%8Q4$&8"#&).43$&
Dessin: Riat d’après Sternberg et König
Réduire la [c] en nutriments par le curage
retirer les sédiments (mais alors on ne touche pas la
source du problème!) (=curage)
hypertrophe
Aussi: fauche des hélophytes
Evolution d’un étang
•! L’étang, comme tout
milieu naturel, est en
constante évolution.
Vitesse de ce processus: dépend de
beaucoup de facteurs
= atterrissement
(phénomène naturel, accéléré
par l’hypertrophisation
connec%vité spa%ale 130
Ex.:
Canton de Genève,
cartographie des hot-spots
potentiels de biodiversité
110
490
500
510
Source: Oertli et al. 2002 120
Connectivité fonctionnelle (ex: 1 groupe)
Connectivité et carte de résistance
Ex: amphibiens dans la plaine de
la Seymaz (GE)
Cologny
Puplinge
Guglielmi 2013
U1))$4=:.'6&W1)4=1))$--$V&$X0&D&$%8Q4$&
K$NY&.)&,$#'-.&Z&[#1%%"#;&GHDI&
Notion de diversité régionale
Gestion régionale (en plaine) et eutrophisation
Situation illusoire
(ou alors
« jardinage »)
15 espèces
Situation
« normale »
14 espèces
gestion
Situation
« dégradée »
11 espèces
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3.43&+"/+"$&9<H
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@$.+.(*04&
Limnée (Lymnea stagnalis)
Biocenose diversifiée = moins de moustiques
Biodiversité
dans
l’étang
yf 2007, d’après Clegg
1974
Mesurer la biodiversité. Quel groupe est indicateur de la biodiversité des étangs? « parapluie » ou « umbrella » Rela%ons entre les richesses spécifiques de 5 groupes taxonomiques Corréla=ons entre les richesses des 5 groupes taxonomiques (n= 42 étangs ≤ 800m) Bon indicateur Mauvais indicateur Faible corréla=on entre la richesse spécifique des amphibiens et celle des autres groupes taxonomiques Une méthode simple pour évaluer la biodiversité.
« IBEM » Index de Biodiversité des Etangs et Mares
= évaluation de la biodiversité
Selon méthodologie adoptée par la DCE 2000
Ø 
La richesse observée (Sobs) est comparée à
la valeur d’un étang de référence (Sref)
correspondant à un très bon état écologique.
Ø 
Le statut écologique mesuré (index de biodiversité) correspond à une des 5
classes
bad
Poor
moderate good
high
Les 5 groupes choisis pour l‘IBEM
- Végétation aquatique
-  Gastéropodes aquatiques
- Coléoptères aquatiques
- Odonates adultes
- Amphibiens
à Les Amphibiens sont déterminés au niveau de l’espèce, les 4 autres
groupes au niveau du genre.
à Les déterminations au niveau de l’espèce sont bien entendu possibles (et
même souhaitées; cf LR), mais non utilisées dans le calcul de l’index.
Objectif de l’IBEM
"!Objectif
Un outil d’évaluation de la valeur biologique
(biodiversité) des petits plans d’eau destiné
aux professionnels de la gestion de la nature
(administrations, bureaux d’études,
associations, privés!).
Index de Biodiversité
des Etangs
et des Mares
Experts PLOCH
IBEM
Outil
"!
"!
"!
"!
standardisé
simple
économique
euro-compatible
"
Liste d’espèces
Principe de la méthode IBEM: 2 étapes
Echantillonnage de groupes
indicateurs
•  Etape 1
- Sobs
- Strue
Richesses
observées
Richesses
réelles
Evaluation
biologique
•  Etape 2
Strue
/
Sref
Rapport:
Richesse réelle/
Richesse réf.
Experts PLOCH
Score unique (valeur de 1 à 5)
http://campus.hesge.ch/ibem/
Ex.: Evaluation de l’étang du Gros Brasset
(réserve naturelle des Grangettes; VD)
1
Flore aquatique
Gastéropodes
0.29
C oléoptères
0.29
0.78
Odonates
0.56
Amphibiens
Moyenne
mauvais
0.58
médiocre
moyen
bon
très bon
Evaluation réalisée par les gestionnaires de la réserve
naturelle
D’autres lectures… Problème 4. Les moustiques!
!
•! Plainte des propriétaires!
•! Comment y répondre?
Les moustiques
Le cycle de vie d’un moustique est constitué par 4 stades :
"! œufs
"! larves
"! nymphe
"! adulte
Le cycle biologique entier peut
durer moins de dix jours!
Le maintient d’un niveau d’eau constant permet de garder submergées les
zones de pontes (substrats humides) favorables aux moustiques
Les moustiques: solution biologique
Favoriser l’installation des prédateurs des moustiques qui
se nourrissent de leurs oeufs et de leurs larves.
Adultes:
Chiroptères
Aménagement
de nichoirs
Exemple de lecture: Culler, L. E., and W. O. Lamp. 2009. Selective predation by larval Agabus (Coleoptera: Dytiscidae) on
mosquitoes: support for conservation based mosquito suppression in constructed wetlands. Freshwater Biology:2003-2014.
Les moustiques
Les prédateurs
(poissons, tritons, larves de
libellules)
Rapport proie -prédateur
Ce schéma explique aussi
beaucoup des autres pullulations
observées dans les mares
(escargots, lentilles!)
Réduction des surfaces propices à la ponte
Beaucoup d’espèces pondent sur des surfaces terrestres humides en bordure des
plans d’eau. Notamment dans la surface de battement des eaux; un niveau d’eau
constant est alors bénéfique (au contraire des fortes fluctuations de niveau)
Illustrations: Oertli & Frossard 2013
Les moustiques: solution mécanique
•! Créer un mouvement constant sur la surface de l’eau avec des pompes à
air.
•! Les larves des moustiques vivent en surface (et s’y maintiennent par
capillarité); elles ne peuvent respirer que si la surface de l’eau est calme !
www.massnrc.org
Lutte biologique contre les moustiques:
avec les bactéries (Bti)
Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti H14 )
Utilisé en Europe à 99%
•!Larvicide extrêmement sélectif* à base de bactéries
naturelles trouvées dans le sol. Son agent actif (cristaux
de protéines) provoquent des lésions importantes du tube
digestif des moustiques et entraînent leur mort.
•!Epargne insectes et crustacés aquatiques
•!Ne pollue pas la nappe
•!En suspension aqueuse,
granulé, poudre,
tablette ou glaçon
•  Nombre de passage
en fonction du durée
du cycle de vie (et
donc en fonction de la
température de l’eau):
•  -> tous les mois (finavril à début octobre)
mais toutes les 2
semaines en juillet/
août.
http://www.larvasonic.com/
Traitement aux Ultrasons
Les autres espèces indésirables
•  Espèces envahissantes
–  Liste noire
Ø  Les Jussies (Ludwigia peploïdes, Ludwigia grandiflora)
Ø  Le Myriophylle du Brésil (Myriophyllum aquaticum)
Ø  L'Elodée dense ou Elodée du Brésil (Egeria densa)
Ø  L’Elodée du Canada et de Nuttall (Elodea canadensis et
Elodea nuttallii)
Ø  La Renouée du Japon (Fallopia japonica)
•  Espèces exotiques
–  provenant de l’Aquariophilie
•  Tortue de Floride
•  Gastéropodes (escargots): Gyraulus parvus
(Nord-américaine)
Liste noire des plantes aquatiques
envahissantes
Jussie
Myriophylle du Brésil
Liste noire des plantes aquatiques
envahissantes
Elodea nuttallii (Elodée du Nutall)
Élodée du Brésil ou Élodée dense
Liste noire des plantes aquatiques
envahissantes
Renouée du Japon
En conclusion: quelques principes de gestion
•  Définir les objectifs
•  Attention aux mythes… (curage,
destruction des herbiers, homogénéisation
des habitats, soucis esthétique…)
•  A chaque étang sa gestion (pas de gestion
« standard »)
•  Gestion régionale à coupler à la gestion
locale
Sélec%on des données Analyse des données programme PLOCH (OFEV 1996-­‐2000) pour les objets fixes Analyses des données pour: -­‐ tous les étangs -­‐ étangs jusqu’à 800m Car fort effet de l’al=tude sur les richesses spécifiques Les habitats aquatiques … et terrestres
www.pondconservation.org.uk
Privilégier une grande diversité d’habitats
Exemples du Canton de Genève
•  Concentrations excessives
en Chlorophylle a (>50 µg/l)
Etang de la Clinique Bel-­‐Air (jusqu’à 400 µg/l) •  Concentrations excessives
en Cyanobactéries
Etang du chemin des Préjins (et jusqu’à 300 µg/l de Chl a) La biodiversité: les végétaux
–  Algues
•  unicellulaires
–  Épiphytes
–  Phytoplancton
•  filamenteuses
–  Macrophytes
•  submergés
•  feuilles flottantes
•  émergents
Qualité de l’eau
• 
• 
• 
• 
hypertrophe
Oxygène
pH
Transparence
Concentration en
nutriments
(Phosphore et
Azote)
Eutrophisation et biodiversité
Le concept de metapopulation
Différents types de métapopulations (adapté de Harrisson, 1991). Les cercles représentent des
mares. Cercles pleins = mare occupée par l’espèce considérée ; cercles vides = mares non
occupées par l’espèce considérée. Les flèches indiquent les phénomènes de dispersion.
Oertli & Frossard 2013
Impact de l’eutrophisation sur la biodiversité
Plantes: les plus sensibles
Amphibiens moins sensibles