Biodiversité spécifique et fonctionnelle des berges de cours d'eau : caractérisation des ouvrages de protection de berges suivant un gradient de "naturalité"

Riverbanks specific and fonctionnal biodiversity : a characterization of riverbank protection works depending on a naturality gradient

• Auteur / Autrice : Paul Cavaille
• Direction : Eric Tabacchi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biodiversité, écologie, environnement
• Date : Soutenance le 26/06/2014
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (France). Centre de Grenoble (2012-2019)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Thévenard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : André Evette, Jean-Jacques Brun
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Thierry Dutoit, Christophe Bouget

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rives -- Aménagement

Biodiversité

Mots clés libres

Biodiversité

Aménagement de berges

Entomofaune

Génie végétal

Anthropisation

Biodiversity

Riverbank landscaping

Entomofauna

Bioengineering

Anthropogenic

Résumé

Les berges de cours d'eau constituent des zones d'interface (ou écotones) entre milieux terrestres et aquatiques, elles présentent une très grande richesse biologique, tant pour la flore que pour la faune. Les berges jouent également un rôle majeur de corridor biologique pour les vertébrés et les invertébrés. L'anthropisation croissante de ces milieux conduit fréquemment à leur stabilisation avec des techniques de protection de berges. Ces techniques de protection sont nombreuses et variées. Certains ouvrages sont purement minéraux et uniquement constitués de béton ou d'enrochement, d'autres par contre sont entièrement constitués de matériaux vivants et biodégradables (boutures, géotextiles, pieux…). Enfin, certains ouvrages sont dits «mixtes» et associent matériaux minéraux (enrochements, grillages…) et vivants. Le type de matériaux et leurs conditions de mise en oeuvre vont influer sur les capacités d'accueil de la biodiversité de ces différents ouvrages.L'objectif de ce travail est de quantifier et d'analyser la biodiversité taxonomique et fonctionnelle de ces berges aménagées, dans la perspective de contribuer à l'amélioration du fonctionnement écologique de ces milieux et des services écosystémiques associés.Dans ce travail nous avons évalué les diversités taxonomiques et fonctionnelles des plantes vasculaires terrestres, des coléoptères aériens et des macroinvertébrés benthiques présents en pied de berge de plusieurs types d'aménagement de berge. Ces résultats ont fait l'objet d'une analyse comparative avec ceux des berges de référence subnaturelles à saulaies basses.Nous avons ainsi montré que les techniques issues du génie végétal engendraient des diversités taxonomiques et fonctionnelles, animales et végétales, significativement plus grandes que celles observées sur les aménagements issus du génie civil. D'autre part, la compétition interspécifique sur les aménagements issus du génie végétal limite le développement et l'invasion des espèces végétales néophytes. Enfin, la structure et le fonctionnement des communautés d'organismes terrestres et aquatiques sont largement dépendants de la technique d'aménagement et des conditions biotiques et abiotiques associées.

Riverbanks are interfaces (or ecotones) between terrestrial and aquatic areas, they have a great biodiversity for both flora and fauna. Riverbanks also contribute to the set up of the biological corridor for vertebrates and invertebrates migrations. The increasing human impact on these environments often leads to their stabilization using several bank protection techniques. These techniques are many and varied. Some techniques are purely mineral and only consist of concrete or rock; others consist entirely of organic or even living materials (Geotextiles, cuttings, woody stakes...). Finally, some works are identified as "mixed" and they combine mineral (stones, blocs...) and alive materials. The material constitution and their implementation will affect the biodiversity of each riverbank work.This study aims to quantify and analyze the taxonomic and functional biodiversity of the riverbank works in order to improve our understanding of the ecological functioning of these anthropogenic areas and associated ecosystem services.In this work, we surveyed taxonomic and functional diversities of vascular land plants, flying and ground beetles and benthic macroinvertebrates supported on each riverbank and according to bank management type. These results have been benchmarked with subnatural low willow stand banks taken as control banks.We show that techniques stemmed from bioengineering lead to significantly larger plant and animal, taxonomic and functional diversity, than those surveyed on riverbanks stemmed from civil engineering. On the other hand, interspecific competition on the bioengineering techniques limits the development and invasion of plant species neophytes. Finally, community structures and functioning of terrestrial and aquatic organisms are largely dependent on the riverbank technique and associated biotic and abiotic conditions.