Hydroécologie fluviale (HEF)

Unité de recherche HYCAR - Hydrosystèmes Continentaux Anthropisés - Ressources, Risques, Restauration

Responsable de l'équipe Evelyne Talès +33 1 40 96 60 94

Les travaux de recherche de l’équipe Hydroécologie fluviale (HEF) portent sur l’écologie des cours d’eau et des communautés d’organismes qu’ils abritent.

Mots-clés

Écologie des milieux fluviaux, Écologie des communautés, poissons, macro invertébrés, Connectivité des milieux aquatiques, Restauration, Bio-indication

Recherche

Les travaux de recherche de l’équipe Hydroécologie fluviale (HEF) portent sur l’écologie des cours d’eau et des communautés d’organismes qu’ils abritent. Les activités de l’équipe concernent en particulier les cours d’eau impactés par les activités humaines, notamment l’urbanisation et l’agriculture intensive. Cela conduit l’équipe à s’intéresser à des situations multi-stress impliquant potentiellement des effets complexes, synergiques ou antagonistes. L’objectif de cette recherche est d’évaluer l’impact de l’homme sur l’écosystème, d’en fournir des éléments diagnostics, d’en limiter les effets négatifs, et de proposer des clefs pour leur restauration et leur réhabilitation. Ces travaux débouchent notamment sur la mise aux points d’outils et de méthodes pouvant à terme faire l’objet d’un transfert.

Les questions abordées par l’équipe HEF se déclinent autour de trois axes principaux.

Modélisation des facteurs de contrôle des communautés

Cet axe se focalise sur les relations structurantes entre les communautés aquatiques (poissons et invertébrés en particulier) et les facteurs de milieu en s’appuyant sur des concepts classiques de l’écologie tels ceux de niche écologique ou de filtres environnementaux. Il s’agit de faire la part entre les facteurs environnementaux naturels, les pressions anthropiques et leurs éventuelles interactions dans le contrôle des communautés. Cet axe s’inscrit dans une démarche de modélisation avec une volonté de développer des outils prédictifs permettant une extrapolation spatiale des liens environnement/communautés mis en évidence, voire la prédiction des conséquences d’éventuels changements d’environnement sur la composition des communautés. Pour ces travaux, des approches basées sur la composition taxonomique et sur les traits de vie des espèces sont combinées avec des études des réseaux trophiques des cours d’eau (analyse des isotopes stables du carbone et de l’azote). L’objectif à terme est de proposer des nouveaux indicateurs fonctionnels des communautés et des écosystèmes permettant de compléter le diagnostic apporté par les bio-indicateurs plus traditionnels fondés essentiellement sur la structure des communautés.

Spatialisation des habitats, connectivité et dynamique des populations

Cet axe aborde le concept de la connectivité des habitats aquatiques comme facteur déterminant la distribution spatiale des espèces. Il s’agit de mieux appréhender la dynamique d’utilisation des habitats par les populations, dans des contextes fragmentés par les barrières physiques et chimiques. La mise en œuvre de cet axe conduit notamment à utiliser des concepts relevant de l’écologie du paysage, souvent développés initialement pour les milieux terrestres et qui doivent donc être transposés aux systèmes fluviaux (notion de « riverscape »). Les travaux portent en particulier sur les ruptures de connectivité longitudinale, pour envisager la restauration de la continuité écologique dans les réseaux hydrographiques. La problématique des seuils et petits barrages (plus de 60 000 recensés à l’échelle nationale) et de leurs effacements éventuels est donc au cœur de ces travaux. Il s’agit notamment de mettre au point des méthodes et outils pour faire un diagnostic hiérarchisé et contextualisé permettant de raisonner les priorités d’actions pour rétablir la continuité écologique dans les réseaux hydrographiques. Ces travaux visent à répondre aux demandes croissantes des politiques publiques dans le cadre de la conservation des espèces et la gestion/restauration des habitats des cours d'eau en lien étroit avec des réglementations actuelles tout en tenant compte des impératifs sociaux d’autres domaines.

Vers une vision plus dynamique des systèmes : des trajectoires temporelles

Dans cet axe l’équipe engage des travaux portant sur l’évolution à long terme (de quelques décennies à quelques siècles) des cours d’eau et de leurs communautés. Il s’agit de reconstituer les trajectoires des écosystèmes sur le temps long en examinant les co-changements entre communautés vivantes et environnement en les replacent notamment dans un contexte d’évolution des pressions anthropiques. Cette démarche est corollaire à la mise en œuvre de la restauration des cours d’eau pour pouvoir comprendre non seulement un état à un stade d’évolution donné, mais aussi l’évolution d’ensemble d’un écosystème, soit sa trajectoire d’évolution. De telles approches historiques ont par exemple été menées sur le bassin de la Seine et ont fait l’objet de collaborations interdisciplinaires avec des historiens de l’environnement. Des éléments solides concernant la manière dont les peuplements ont pu évoluer au cours du temps ont été établis mais les moteurs de ces changements, et en particulier la place des activités humaines dans ces changements, restent largement à élucider.

Composition de l’équipe

Animateur de l’équipe Scientifiques Techniciens Ingénieurs contractuels
Evelyne Talès Marie-Bernadette Albert
Jérôme Belliard
Céline Le Pichon
Mathieu Girondin
Daniel Mira
Amandine Zahm
Maria Alp
Marie-Line Merg
 

Assistante Véronique Marracci

Pour nous contacter : prénom.nom@irstea.fr

Publications

Sélection des publications récentes

Consulter les autres publications de l'équipe HEF

Logiciels

  • Anaqualand : Analyse 2D de la connectivité dans les cours d’eau

L’analyse de la connectivité des habitats clefs de cycle de vie des organismes se base sur le calcul des distances fonctionnelles entre les diverses taches de ces habitats vitaux prenant en compte la résistance du paysage au mouvement. Anaqualand réalise les calculs pour les paysages fluviaux (flux orienté) à partir de matrices ascii raster qui représentent les cartes du milieu de déplacement et les habitats vitaux de l’espèce considérée. Le logiciel peut prendre en compte les capacités de déplacements des espèces et leurs divers stades de développement. Des cartes de la résistance minimale cumulée et des probabilités d’accès sont issues de ces calculs.

Le logiciel ANAQUALAND a été développé depuis 2002 en collaboration avec Thierry Faure (LISC, Irstea Clermont-Ferrand) qui a réalisé l’implémentation de la version 1.0 du logiciel. Hughes Boussard (INRA-SAD, Rennes) a implémenté la version 2.0 [https://www6.rennes.inra.fr/sad/Outils-Produits/Outils-informatiques/Anaqualand] dont l’interface est développée en Java. La Version 3.0 intégrant les améliorations réalisées en 2017 par Sylvain Descloux (Irstea) est disponible sur demande. Ce logiciel a été développé avec l’aide de la DIREN Ile de France et du Programme PIREN Seine.

Publication associée: Roy, M.L. & Le Pichon, C. (2017) Modelling functional fish habitat connectivity in rivers: A case study for prioritizing restoration actions targeting brown trout. Aquatic Conservation (acceptée pour publication) DOI:10.1002/aqc.2786

Projets

Exemples

  • PIREN Seine Programme Interdisciplinaire de Recherche sur l'eau et l'environnement du bassin de la Seine
  • GIP Seine Aval Il assure le pilotage du programme de recherche Seine-Aval pour valoriser les connaissances acquises et les transférer vers le décideur.
    Le projet CONSACRE, CONtinuite écologique de la Seine et interêt des ACteurs pour sa REstauration (2018-2021), a pour ambition l’analyse de la continuité écologique piscicole de l’ensemble de l’axe Seine, afin de dégager des pistes d’actions, qui permettraient de renforcer ces signes d’amélioration.

Partenaires

Contact

Responsable de l'équipe Evelyne Talès +33 1 40 96 60 94