Programme de restauration de lônes sur le Haut - LPO Rhone

Programme de restauration de lônes sur le Haut-Rhône :
méthode de réalisation et de suivi
Emilie Wichroff
Syndicat du Haut-Rhône (73 Yenne)
J.M. Olivier
UMR CNRS 5023Université Lyon1
[email protected]
Gestion des milieux aquatiques et préservation de la faune: deux approches à concilier pour l’atteinte du bon état
Vendredi 12 avril 2013. Ecosite du Val de Drôme (Eurre)
Programme de restauration hydraulique et
écologique du Rhône
Trois volets :
1/ augmentation du débit réservé
dans les tronçons court-circuités
G e n è ve
Miribel-Jonage
L yo n
Pierre-Bénite (2000)
Vienne
Chautagne (2004)
Belley (2005)
Brégnier-Cordon (2006)
Péage-de-Roussillon
2/ réhabilitation des bras latéraux
Valence
Baix logis-Neuf
Montélimar
Donzère-Mondragon
Montélimar
O range
3/ restauration des axes de vie
migratoires
Arles
Mars e ille
Méditerranée
Augmentation des débits réservés
Exemple du secteur de Chautagne
Avant
Hauteur d’eau
Vitesse
0.9 m
0.35 m/s
Après
1m
0.74 m/s
Utilisation d’indicateurs hydrauliques synthétiques intégrateurs des changements
de caractéristiques majeurs liés à l’augmentation des débits minimum
Suivi scientifique de la restauration hydraulique et écologique du Rhône
Objectifs :
évaluer l’effet des procédures de restauration (sur le milieu et les
peuplements et in fine sur le fonctionnement du système)
Méthodes :
développer des méthodes et des protocoles dédiés à ces objectifs :
stratégies d’échantillonnage, définitions d’indicateurs et de
métriques pertinents, modélisation.
Acquisition de données : état initial et suivi post-restauration
approche prédictive
32 lônes
8 secteurs
27 lônes
26 lônes + 8 témoins
8 secteurs
24 lônes
Les phases du projet
1995-2000 : programme de restauration de Pierre-Bénite
2000
Phase de préparation
Lancement du programme
mi 2002
Phase de préparation
« Conception des modalités du suivi scientifique
du programme Rhône. »
convention DIREN – ZABR
mi 2003
Lancement des premières
actions de restauration
Fin 2006
Fin de la restauration
des 3 secteurs du HautRhône
Poursuite 2007-2013
Phase fonctionnelle
Phase fonctionnelle
Réalisation des états initiaux
Suivi post-restauration
Test des métriques et des indicateurs
(Plan Rhône, volet « Qualité des eaux,
ressource et biodiversité » )
1) Augmentation du débit dans les sections-court-circuitées
- phase initiale : optimisation de la valeur du débit
- suivi écologique : mesure des conséquences sur les
communautés aquatiques et détermination de la fréquence de
connexion des lônes avec le chenal principal
2) Réhabilitation des bras latéraux
- phase initiale : caractéristiques écologiques des sites
- suivi écologique :
- estimation du taux de sédimentation dans les bras latéraux,
- mesure des effets sur la structure des communautés,
- mesure des modifications en terme de fonctionnement des
populations fluviales (utilisation de la connectivité, fraie,
refuge hivernage).
Réhabilitation des lônes
Actuellement
21 lônes restaurées sur le Haut-Rhône et 3 à Pierre-Bénite
2 à Péage-de-Roussillon (Noyer Sud, Sainte)
1 à Montélimar (Roussette)
Plusieurs modalités de restauration
• curage des sédiments (fins en général)
• ouverture à l’aval
• ouverture à l’aval et à l’amont.
Suivi : sédimentation, végétation aquatique, macroinvertébrés, poissons
Chautagne
Motz dam
MALO
Hydroelectric power
station
BROT
Belley
Lavours dam
Savières dam
CHAZ
LUIS
MOIR
ORGE
L e sé
ran
Fournier weir
FOUR
BEAR
LUCE
Lucey weir
Hydroelectric power station
ENIL
VIRI
Yenne weir
CHAN
1000 m
PONT
MORT
PLAI
MOLO
TEBA
NAPP
Hydroelectric power station
DAHO
Molottes weir
ROSS
VILO
MATH
TONK
Champagneux dam
CRBL
VACH
La
CERI
Bièvre
GRAN
Brégnier-Cordon
Le Guie
1000
rs
Travaux de génie civil
Travaux préparatoires
Terrassements et dragages
Terrassement
Débroussaillage
Maintien des accès réalisation
pont cadre (lône de Lucey)
Approfondissement du chenal
(lône ???)
Talutage des berges
lône Béard)
(
Travaux de finition
Dragages
Modelage d’habitats
Exportation des sédiments fins
(lône Moiroud)
Réalisation d’une mare
(lône des Luisettes)
Détail du ‘’couteau’’
Modelage d’une roselière
(lône de Virignin)
Batardeau & pompages
(lône des Sables)
Talutage des berges Préservation des
arbres en place
Création d’un haut-fond par rejet de
la drague (lône de Virignin)
Bouture
Modelage d’une île
(lône de Virignin)
Sect.
Lônes
Long. Eau (m)
Surf. Eau (ha)
Profondeur
Long.
Tot.
Avt
Aprs
Avt
Aprs
Moy
Min
Max
Q
Alim
phréat
CHAU
Malourdie
750
300
750
0.1
0.75
1.35
0.56
2.48
50
+
CHAU
Brotalet
830
350
790
0.7
2
1.18
0.49
2.40
401
(+) milieu
BELL
Anse de Chanaz
320
180
300
0.2
0.75
?
?
1.5
60
0
BELL
Luisettes
2705
2100
2650
1.1
1.5
1.17
0.07
1.84
60
(+) amont
BELL
Moiroud
1080
500
750
0.2
0.5
1.11
0.22
1.78
60
(+) amont
BELL
Béard
700
30
650
0.02
0.4
0.71
0.11
2.05
60
+
BELL
Orgeval
320
0
80
0
0.1
1
?
1.5
60
0
BELL
Fournier
800
550
750
0.7
1.1
1.03
0.45
2.63
60
(+) amont
BELL
Lucey
1295
1295
1295
2
2
1.01
0.09
1.62
60
0
BELL
Anse de Yenne
650
20
630
0.02
0.7
1.28
0.54
1.98
60
0
BELL
Virignin
600
600
600
6
6
1.5
0.5
?
60
(+) amont
BELL
Chantemerle*
950
950
950
2.8
2.2
2.46
1.25
5.42
423
0
BREG
Granges
1175
50
550
0.01
0.2
1.13
0.04
2.29
65
(+)
BREG
Vachon
875
575
875
6
1.3
0.86
0.23
2.31
65
0
BREG
Cerisiers
950
950
950
1.9
1.9
0.57
0.12
1.69
80
0
BREG
Mattant
1750
1750
1750
0.08
1.15
0.72
0.06
1.69
80
0
BREG
Molottes
1490
300
700
0.2
1.1
1.78
1.41
2.20
80
(+) amont
BREG
Islon
810
610
810
1.8
2.4
0.7
?
1.5
80
0
BREG
Sables
950
950
950
6
6
0.5
?
1.5
80
0
BREG
Marquisat & Colonnes
1300
1100
1300
1.1
1.7
1
?
1.5
440
0
BREG
Ponton
500
400
450
0.2
0.2
2.14
1.75
2.43
440
(+)
Secteur
Lône
An. Rest.
Type de restauration
Drag
Con.Amt
Con. Avl
Amgt min
Connectivité
Aug Q
Avant
Après
Chautagne
Malourdie
2004
x
-
x
-
x
Abs
aval
Chautagne
Brotalet
2004
x
-
-
-
x
aval
aval
Belley
Anse de Chanaz
2005
x
-
-
-
x
Amt-avl
Amt-avl
Belley
Luisettes
2005
x
-
-
-
x
aval
aval
Belley
Moiroud
2005
x
-
-
-
x
aval
aval
Belley
Fournier
2005
x
-
-
-
x
aval
aval
Belley
Béard
2005
x
-
x
-
x
abs
aval
Belley
Orgeval
2005
x
-
x
-
x
abs
aval
Belley
Lucey
2005
-
-
-
gué
x
Amt-avl
Amt-avl
Belley
Anse de Yenne
2005
x
x
-
-
x
abs
Amt-avl
Belley
Virignin
2005
x
-
-
-
x
aval
Aval
Belley
Chantemerle
1989/1993/2003
x
-
-
-
-
Amt-avl
(Amt)-avl
Brégnier-Cordon
Granges
2006
x
-
-
-
x
abs
aval
Brégnier-Cordon
Vachon
2006
x
x
-
-
x
aval
Amt-avl
Brégnier-Cordon
Cerisier
2006
-
-
-
Dra. Loc.
x
aval
(Amt)-avl
Brégnier-Cordon
Mathan
2006
x
x
x
-
x
abs
Amt-avl
Brégnier-Cordon
Molottes
2006
x
-
x
-
x
abs
aval
Brégnier-Cordon
Ponton
2006
x
-
x
-
-
abs
aval
Brégnier-Cordon
Islon
2006
x
x
-
-
x
aval
Amt-avl
Sables
2006
x
-
-
Conec. avl
-
aval
aval
Marq. & Col.
2006
x
x
-
-
-
aval
Amt-avl
Brégnier-Cordon
Brégnier-Cordon
Chautagne
Belley
Fournier
Brégnier-Cordon
Granges
Vachon
Brotalet
Anse de Yenne
Malourdie
Cerisiers
Béard
Réhabilitation des lônes
Suivi :
- sédimentation
- végétation aquatique
- macroinvertébrés
- poissons
Luisettes
Mattant
Molottes
Température de l’eau (mars 2010-mars 2011, Belley)
Hétérogénéité inter-milieux
30,0!
25,0!
20,0!
RCC!Belley!
Moiroud!
15,0!
Anse!de!yenne!
Béard!
10,0!
5,0!
0,0!
22/01/10!00:00!
13/03/10!00:00!
02/05/10!00:00!
21/06/10!00:00!
10/08/10!00:00!
29/09/10!00:00!
18/11/10!00:00!
07/01/11!00:00!
26/02/11!00:00!
17/04/11!00:00!
Température de l’eau Lône des Luisettes (Belley)
Hétérogénéité intra-lône
Sédimentologie des annexes fluviales (J. Riquier- H. Piégay)
Problématiques :
• Quelle est l’espérance de vie d’une lône restaurée ?
- Les annexes restaurées se comblent-elles et à quels rythmes ?
- Des phénomènes de décapage sont-ils effectifs ?
- Ces processus s’exercent-ils dans des secteurs préférentiels ?
- La durée de vie des bras est-elle modifiée par les travaux de restauration ?
• La restauration modifie-t-elle les conditions d’habitat ?
- Les conditions d’habitat sont-elles modifiées par rapport aux conditions initiales ?
- Les conditions d’habitat post-restauration sont-elles pérennes ?
Résultats disponibles
Evolution temporelle des conditions granulométriques du fond des bras restaurés
Bras périodiquement
décapés
Bras
courants
Décanteurs
Source : J. Riquier UMR CNRS 5600
Exemple
Macro-invertébrés
Lônes
Indicateurs
Métriques
Richesse taxonomique totale
Richesse spécifique des taxons EPT
Richesse taxonomique et
statut des espèces
Richesse spécifique des mollusques gastéropodes
Nombre d’espèces à statut de protection ou de vulnérabilité documenté
% d’individu appartenant à des espèces non-indigènes
% broyeurs / collecteurs
% collecteurs filtreurs / autres collecteurs
% prédateurs / autres groupes trophiques
Caractéristiques biologiques et écologiques
des taxons
% taxons > 1 génération par an / taxons < 1 génération par an
% taxons se déplaçant à la surface du substrat
Anisus vorticulus
% taxons à dérive comportementale
(E. castella)
% espèces typiques du fleuve
Connectivité latérale
MO, diversité sub, Cond, Vég, N-NH4
E. Castella et coll. Université de Genève
Méthodes
Source : E. Castella, Université de Genève, Institut Forel.
Stratégie d’échantillonnage
26 lônes + 8 témoins
2 sites / lône
(4 points /site) * 2 saisons
amont
aval
Source : E. Castella, Université de Genève, Institut Forel.
Stratégie d’échantillonnage
Paramètres du milieu
Matière organique
N-NH4
Lône de Béard, été 2003
Quadrat :
Surface échantillonnée :
0.25 m2
Filet surber modifié
Vide de maille : 500µm
Source : E. Castella, Université de Genève, Institut Forel.
Recouvrement végétation
Diversité substrat
Conductivité
Invertébrés des lônes
Connectivité latérale
Construction d’une variable synthétique exprimant le niveau de connectivité
latérale des sites, à partir de plusieurs variables traduisant chacune un aspect
de l’influence du fleuve.
- la conductivité électrique de l’eau (μS/cm) qui, dans le système étudié, est la plus
basse dans les eaux de surface du Rhône. Elle augmente avec la proportion d’eau
souterraine dans les milieux (Juget et al., 1976 ; 1979).
- la teneur en azote ammoniacal (N-NH4, mg/l) indique également l’origine des eaux,
avec des teneurs élevées dans les eaux de surface du fleuve et basses dans les eaux
souterraines (Bornette & Heiler, 1994).
- le recouvrement par les plantes aquatiques submergées (note de recouvrement
variant de 0 à 5) diminue avec l’influence décapante des crues et donc en grande partie
avec le niveau de connexion au fleuve
Invertébrés des lônes
Connectivité latérale
- la teneur en matière organique des sédiments superficiels (%) est un indicateur du
niveau d’autogénie dans le fonctionnement des anciens chenaux (Rostan et al. 1987).
Cette teneur augmente avec l’isolement des milieux par rapport aux flux du cours actif.
- la diversité du substrat minéral (indice sans dimension variant de 0 à 1) augmente avec
les proportions de sédiments minéraux grossiers (sables, graviers, galets) et donc
également avec l’influence des crues sur le milieu. Les sédiments les moins diversifiés se
rencontrent dans les milieux les plus isolés du fleuve, où la fraction argilo-limoneuse est
la seule représentée en surface.
Relation connectivité latérale – composition faunistique
1er axe AFC
Composition taxonomique
Communautés
lénitophiles
Communautés
rhéophiles
Lentique
Source : E. Castella, Université de Genève, Institut Forel.
Lotique
Connectivité latérale
Relation entre les changements de connectivité latérale et de richesse par site
après restauration
Source : E. Castella, Université de Genève, Institut Forel.
Une image de la
diversité faunistique
entre sites
1) Après restauration les
communautés indiquent
« plus de courant »
2) Mais aussi une plus
grande diversité ENTRE
sites à l’échelle du secteur
Connexion avec le Rhône
Diversité des communautés d’invertébrés aquatiques dans les secteurs de Belley et Brégnier-Cordon (40 sites au total). Chaque point est un site à une date donnée
(pré- ou post-restauration). La distance entre deux points est une mesure de leur dissimilarité. (TEMs : 12sites témoins (non restaurés) déconnectés du Rhône
(stagnants = lentiques) ; TEMc : 4 sites témoins (non restaurés) connectés au Rhône (courants = lotiques) ; PRE : 20 sites avant leur restauration (2003 - 2005) ;
POST : les mêmes après leur restauration à t+2 (2007-2008) et t+4 (2009-2010) (plus 4 sites nouvellement créés par la restauration).
1) Les témoins stagnants et courants définissent les conditions extrêmes (courantes et stagnantes) des communautés d’invertébrés aquatiques dans la zone
alluviale, 2) A t+2, la restauration induit un déplacement global des communautés vers des types plus lotiques (mouvement vers la gauche de PRE vers POST), 3) A
t+2, la restauration induit une diversification des communautés à l’échelle de la zone alluviale (augmentation de la taille de l’ellipse rouge - POST par rapport à la
bleue - PRE = augmentation de la diversité faunistique entre sites). Deux et quatre ans après restauration, la faune des invertébrés aquatiques traduit 1) une
évolution vers des conditions plus lotiques / connectées au Rhône, 2) une diversification des conditions à l’échelle des secteurs (Belley + Brégnier). Source : E.
Castella, Université de Genève, Institut Forel.
Brégnier: une espèces patrimoniale remarquable:
Anisus vorticulus
(Directive
habitat,
2004)
Brégnier: une espèces patrimoniale remarquable:
- Présente dans 8 des 19 lônes
étudiées à Brégnier depuis 2002,
localement avec des effectifs très
élevés
N
-Suivi après curage (Nappes 0203 / 04-05) ou restauration
(Rossillon)
-Site remarquable à l’échelle
européenne
B
1 km
A. Terrier
Source : E. Castella, Université de Genève, Institut Forel.
Réhabilitation des lônes
Poissons
Indicateurs
Lônes
Métriques
Richesse spécifique piscicole
Abondance relative des espèces
Indicateur d’eaux stagnantes
Abondance relative des espèces phytophiles et lithophytophiles
Espèces cibles
Abondance des espèces cibles (rotengle, tanche, bouvière, brochet)
4
0.7
Ponton
Molottes
Brotalet
Effectif total
Chantemerle
Malourdie
Fournier
Anse de Yenne
0
Luisettes
Granges
Moiroud
Vachon
1er axe de l’ACP inter-lônes
1er axe de l’ACP inter-lônes
Cerisiers
% 0+
Proportion de
litho-phytophiles
et phytophiles
0
Mattant
Béard
-3
-0.2
Conclusion
Programme de restauration hydraulique et écologique du Rhône = vaste champ
expérimental permettant :
- de définir le plus clairement possible des objectifs de restauration (ou de
réhabilitation)
- de mettre en place des stratégies de suivi et de mesure des effets des
procédures de restauration sur le moyen ou le long terme (lien avec la
restauration, développements méthodologiques…)
- de développer des approches multi-échelles
- de coupler les études développées par rapport aux changement de débit et
celles menées sur les annexes fluviales (connectivité)
- de coupler la restauration et l’analyse des effets de la restauration aux
démarches de définition du bon potentiel écologique (D.C.E.)
- de définir de nouvelles questions en relation avec la capacité d’accueil du
milieu pour les espèces fluviales
Merci pour votre attention