Déterminisme spatio-temporel des peuplements macrophytiques en grands cours d'eau : application à la Garonne et à la Dordogne

Spatio-temporal determinism of aquatic macrophytes in large rivers : application to the rivers Garonne and Dordogne

• Auteur / Autrice : Emilie Breugnot
• Direction : Jacques Haury
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du vivant, géosciences et sciences de l'environnement. Écotoxicologie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aqui-TV

Hydrologie fluviale

Plantes -- Effets des inondations

Adaptation (biologie)

Plantes des cours d'eau

Plantes aquatiques

Mots clés libres

Macrophytes aquatiques

Etude multi-échelle

Stratégies adaptatives

Résumé

Les macrophytes aquatiques représentent un compartiment fonctionnel des hydrosystèmes, aux rôles écologiques multiples. Néanmoins, les grands cours d’eau, écosystèmes souvent très impactés et aux fortes contraintes physiques, n’ont été que peu étudiés. L’objectif de ce travail est donc d’établir le détermisme à différentes échelles de temps et d’espace des peuplements végétaux, à partir de l’étude de huit sites sur la Dordogne et la Garonne. Les communautés à Ranunculus fluitans des deux cours d’eau sont relativement semblables et caractéristiques de milieux méso-eutrophes courants. Les contraintes physiques apparaissent prépondérantes pour la composition floristique et la répartition des macrophytes, à l'échelle du tronçon comme à l'échelle locale. En comparaison avec de petits systèmes, la trophie du cours d’eau ne joue un rôle que très secondaire. Les facteurs hydrologiques s'avèrent également déterminants aux différentes échelles de temps considérées. Les crues représentent la source principale de perturbations avec des répercussions pluri-annuelles. Il existe des intéractions plantes-écoulements complexes. Les plantes aquatiques agissent en particulier sur les écoulements, en modifiant les hauteurs d’eau et les vitesses de courant. Enfin, l’utilisation d’un modèle biologique simple associé aux contraintes physiques du milieu, a permis de poser les bases d'un modèle dynamique de croissance des macrophytes aquatiques en grand cours d'eau. En améliorant les connaissances sur le fonctionnement des phytocénoses en grands cours d’eau, ces résultats ouvrent également des perspectives en termes d’application de l’Indice Biologique Macrophytique en Rivière dans ces milieux.

Aquatic macrophytes are a functional group of hydrosystems with numerous ecological rules. Large rivers are ecosystems often impacted by human activity and present strong physical constraints. However, large rivers have been little studied. The principal aim of this study is to analyse the determinism of the macrophytes communities with a multi-scale approach (different space and time scales) in eight sites on the rivers Dordogne and Garonne. Ranunculus fluitans communities are similar in the two rivers and are characteristic of meso-eutrophic and running waters. Physical parameters (depth, substratum, water velocity) represent the principal factors affecting the floristic composition and the abundance of the macrophytes at the station scale as well as at the local scale. Compared with small rivers, chemical parameters only have little influence. The hydrological factors are especially structuring at the different temporal scales. Floods are the major source of disturbances and their impacts are often observed during several years. We showed the complex interactions between plants and flow. The macrophytes especially modify the water heights and velocities. Using a biological growth model (Gompertz model) associated with the hydrological constraints we proposed the bases of a dynamic model of growth for the aquatic macrophyte communities in large river. This thesis allowed us to improve knowledge on the functioning of plant communities in large rivers and to evaluate the implication of these results for surveying and sampling macrophytes in large rivers especially when applying the Macrophyte Biological Index for Rivers.