Evaluation de l'efficacité de zones littorales flottantes artificielles pour atténuer les effets du marnage sur la biodiversité lacustre

Assessment of the effectiveness of artificial floating littoral zones to mitigate the impacts of water level fluctuations on lake biodiversity

• Auteur / Autrice : Quentin Salmon
• Direction : Martin Daufresne, Jean-Marc Baudoin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'environnement. Ecologie
• Date : Soutenance le 14/06/2022
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de l'environnement (Aix-en-Provence)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Office français de la biodiversité (OFB) - INRAE (Aix-en-Provence)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : Ecocean (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Evelyne Franquet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : James Aronson, Véronique Gouraud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Usseglio-Polatera, Hervé Capra

Mots clés

Mots clés contrôlés

Serre-Ponçon, Barrage de (Hautes-Alpes)

Barrages

Invertébrés aquatiques

Niveau des eaux

Biodiversité aquatique

Écologie des lacs

Écologie des rivages

Écologie des eaux

Mots clés libres

Ingénierie écologique

Atténuation écologique

Fluctuations artificielles du niveau d’eau

Marnage

Îles flottantes artificielles

Retenue hydroélectrique

Poissons

Macroinvertébrés

Ecological engineering

Ecological mitigation

Water level fluctuations

Artificial floating islands

Hydropower reservoir

Fish

Macroinvertebrates

Résumé

La construction de barrage et leur fonctionnement induisent des modifications hydromorphologiques et conduisent à l’altération des zones littorales. L’atténuation de ces pressions représente ainsi un enjeu socio-économique et environnemental majeur pour soutenir la biodiversité aquatique tout en conservant les usages de ces milieux. Ce travail de thèse vise à évaluer l’efficacité de trois prototypes de zones littorales flottantes artificielles installés en 2018 sur la retenue hydroélectrique de Serre-Ponçon (PACA, France). L’efficacité de ces structures a été évaluée en suivant leur utilisation par la macrofaune aquatique durant près de trois années et en la comparant aux communautés biologiques présentes dans la retenue. La colonisation par les macroinvertébrés a été rapide et se caractérise par une abondance et une richesse plus forte, ainsi qu’un assemblage fonctionnel différent dans les structures flottantes grâce à l’environnement stable et complexe qu’elles fournissent. Concernant l’ichtyofaune, les différents habitats fonctionnels proposés par les structures flottantes ont été fréquentés par plusieurs espèces de poissons aussi bien à des stades juvéniles qu’adultes. En particulier, la végétation aquatique semble créer des habitats de refuge-nurserie pour les larves de brochet. L’ensemble de ces résultats mériteraient d’être confirmés par des suivis à plus long terme. Finalement, ces résultats ont permis de poursuivre une réflexion sur l’optimisation des structures flottantes en termes d’architecture, de matériaux, d’efficacité écologique et de coût, afin de proposer un nouveau produit d’ingénierie écologique, potentiellement utilisable par les gestionnaires

The construction and functioning of dams lead to major hydromorphological modifications and to the degradation of the littoral zones. The mitigation of these pressures represents a major socio-economic and environmental challenge to sustain aquatic biodiversity while preserving the uses of these environments. This PhD work aims to assess the effectiveness of three prototypes of artificial floating littoral zones installed in 2018 on the Serre-Ponçon hydropower reservoir (PACA, France). The efficiency of these structures was assessed by monitoring their use by aquatic macrofauna during almost three years and comparing it them to the biological communities found in the reservoir. The macroinvertebrate colonisation was quick and characterised by higher abundance and richness, and a different functional assemblage in the floating structures, due to the stable and complex environment they provide. In regards to the ichthyofauna, the functional habitats provided by the floating structures were used by several species of fish, both at juvenile and adult stages. In particular, the aquatic vegetation of the floating structures appears to offer refuge-nursery habitats for pike larvae. The results of this study should be further validated over longer monitoring periods. Finally, this work enabled the optimisation of floating structures in terms of architecture, materials, ecological efficiency and cost, leading to the design of a new ecological engineering product, potentially usable by the stakeholders