Des système humides sous l`influence de dynamiques

Expertise scientifique et opérationnelle sur les zones humides - 2001-2011 -
Des système humides sous l’influence de dynamiques
fluviales et de pratiques anthropiques
ARTHAUD Florent
Expertise scientifique et opérationnelle sur les zones humides - 2001-2011 ARTHAUD Florent - Des système humides sous l’influence de dynamiques fluviales et de pratiques anthropiques
Zone humide : interface spatiale et/ou temporelle entre système terrestre et aquatique
Système terrestre
Système aquatique
Zone humide
Flux nutriment
et espèces
Flux nutriment
et espèces
Dynamique spatiale (connectivité)
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Zone humide : interface spatiale et/ou temporelle entre système terrestre et aquatique
Dynamique
temporelle
(atterrissement,
perturbation)
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Une question clé en écologie : Comment les filtres environnementaux régissent
l’organisation des communautés
Exemples
Pool espèces
globales
Pool espèces
régionales
Pool espèces
locales
Pool espèces
à l'habitat
Clements and Newman 2002
Histoire et
évolution
Extinction de masse,
spéciation
Biogéographie
et évolution
Glaciation, spéciation
Capacité de dispersion,
environnement,
physique et facteurs
anthropiques
Environnement,
physique et facteurs
anthropiques et
interactions biotiques
T°C, humidité,
pression anthropique
Connectivité
Perturbation
Niveau d'eau, O2,
ressources, compétition,
prédation
Stress
Annexes fluviales et étangs piscicoles Æ systèmes expérimentaux pertinents pour tester
théories en écologie ?
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Des système humides sous l’influence de dynamiques fluviales
Ex. Annexes fluviales du Rhône et de l'Ain (= lônes)
Connectivité
Amoros, Bornette et al.
Atterrissement
Avant 2001 : dynamique spatiale et temporelle des zones humides
(sédiments, chimie, végétation, etc. ) mais ...
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… difficile de dissocier dynamique spatiale et temporelle
Dynamique
spatiale et
temporelle
Æ Restauration écologique permet d’étudier les dynamiques de
succession secondaire en fonction de la connectivité
Plusieurs modalités de restauration :
- des sédiments
- Re-connexion à la nappe
-Ouverture à l’aval
- Ouverture à l’aval et à l’amont
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RHONE
Financements : Agence de l’Eau RMC ; Région R.A. (Feder)
; CNR ; Collectivités locales
1995 : secteur de Pierre-Bénite (3)
2002: + 7 autres secteurs du Haut Rhône (17)
2011 : + 3 autres secteurs du Bas Rhône (16)
AIN
Financements : Projet LIFE, contrat de rivière
2004 : 1
2005 : 3
2011 : 2
27 sites suivies depuis 10 ans (ou 30 ans)
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Ephéméroptères +
Plécoptères + Trichoptères
Témoins
courants
Témoins
stagnants
Lônes
après rest.
Lônes
avant rest.
Castella et al.
Re-connexion induit une grande diversité
fonctionnelle … à moyen terme
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Restauration = Connexion à la nappe
Restauration = « Connexion » à la rivière
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Sexuée vs
végétative
Thématiques à développer ? Diversité génétique, dynamique des populations …
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Une question clé en écologie : Comment les filtres environnementaux régissent
l’organisation des communautés
Exemples
Pool espèces
globales
Pool espèces
régionales
Pool espèces
locales
Pool espèces
à l'habitat
Clements and Newman 2002
Histoire et
évolution
Extinction de masse,
spéciation
Biogéographie
et évolution
Glaciation, spéciation
Capacité de dispersion,
environnement,
physique et facteurs
anthropiques
Environnement,
physique et facteurs
anthropiques et
interactions biotiques
T°C, humidité,
pression anthropique
Connectivité
Perturbation
Niveau d'eau, O2,
ressources, compétition,
prédation
Stress
Annexes fluviales et étangs piscicoles Æ systèmes expérimentaux pertinents pour tester
théories en écologie ?
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Des système humides sous l’influence de pratiques anthropiques
Gradient de connectivité induit par les pratiques humaines
Chaine ou réseau d’étangs
Probabilité d’immigration = nombre d’étangs en amont
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Des système humides sous l’influence de pratiques anthropiques
Gradient de perturbations induit par les pratiques humaines
Hauteur d’eau
Pluviométrie
t+1
t+2
PECHE
t+?
t+?
ASSEC
Temps
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Des système humides sous l’influence de pratiques anthropiques
Gradient de stress induit par les pratiques humaines
Forte variabilité des pratiques du bassin versant
Eutrophisation = stress lumineux, oxygène ...
Forte variabilité des pratiques dans les étangs
Alimentation complémentaire
Food and Agriculture Organization of the United Nations (www.fao.org)
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La Dombes
IGN
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Ex. Plantes aquatiques pour Stress x Perturbations
Perturbations induisent une succession cyclique
Eau claire
Turbidité
Assèchement
Abondance
Petites plantes
aquatiques
Temps
Grande plantesPlantes aquatiques
flottantes
aquatiques
Richesse spécifique des
plantes aquatiques
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Ex. Plantes aquatiques pour Stress x Dispersions
vegetation établie :
rho = - 0.68 p=0.002
Banque de propagules :
rho = -0.35 p= n.s.
Chlorophylle a (µg.L-1)
17
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25
20
15
puits
source
10
0% 10% 25% 50%
5
Sørensen similarity
0
0
5
10
15
20
25
Richesse spécifique végétation établie
Spatiale
Dispersion
Fenêtre temporelle de
reproduction pendant
l’assec et 1ère années
Temporelle
source
puits
Turbidité
Assec
Assec
Temps
Thématiques à développer ? Dispersion spatiale vs dispersion temporelle
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Exemple de gestion dans des
« réserves » de La Dombes
Richesse spécifique
végétation aquatique
40
35
30
25
20
15
Arrêt de la pisciculture pour des objectifs « biodiversité »
10
5
0
0,1
1
10
100
1000
Chlorophylle a (µg/L)
Concilier biodiversité et activité humaine, … à suivre
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Conclusion d’un jeune scientifique (écologue) :
- Les zones humides sont des systèmes très pertinents pour étudier
les dynamiques spatiales et temporelles des écosystèmes et metacommunautés
- La gestion humaine des zones humides fournit des systèmes
expérimentaux, « grandeur nature », peu chers (pour nous) et
très pertinents
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Merci de votre attention ...