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Colloque final Géni’Alp 14 novembre 2012 Lullier (GE) Projet Interreg IVA France-Suisse Colloque final Géni’Alp Suivi de la biodiversité des ouvrages de génie végétal sur des berges de cours d’eau * Correspondant: [email protected] Paul Cavaillé* André Evette Léon Ducasse Eric Tabacchi

Suivi de la biodiversité des ouvrages de génie végétal sur · Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE) ... Génie civil Génie civil et génie végétal

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

Projet Interreg IVA France-Suisse

Colloque final Géni’Alp

Suivi de la biodiversité des

ouvrages de génie végétal sur

des berges de cours d’eau

* Correspondant: [email protected]

Paul Cavaillé*

André Evette

Léon Ducasse

Eric Tabacchi

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

Plan

• Introduction • Protocoles • Résultats • Génie végétal et espèces exotiques envahissantes • Conclusions

• Perspectives et applications

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

1. Introduction

Considérations écologiques :

• Berges: zone d’interface: écotone.

Diversité des habitats

Facteurs Bioclimatiques

Voie de migration des espèces

Lien entre des habitats fragmentés

Biodiversité importante:

Considérations socio-économiques :

Augmentation des risques d’érosion

Urbanisation intensive

Emprise territoriale de l’agriculture

Comment??

Aménagement de berge pour le contrôle de l’érosion

Réduit encore le cordon riparien

Fragmente les corridors écologiques

Majoritairement issu du génie civil

Régime de perturbation (crues)

Perturbations anthropiques

Colonisation des espèces exotiques envahissantes

1.1. Contexte

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

Avantages communément attribués aux techniques de

génie végétal:

Retour à une biodiversité spécifique importante ?

Restauration des fonctions de corridor ?

Restauration des fonctions de la ripisylve ?

Les types de protection de berges utilisés :

Génie civil Génie civil et génie végétal Génie végétal

1. Introduction 1.1. Contexte

Dans quelle mesure??

Photo: Daumergue

Photo: Daumergue Photos: Cavaillé

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

1. Introduction 1.2. Problématique

Avènement et évolution spatiotemporelle de la biodiversité sur un

gradient de naturalité.

Problématique formalisée:

Taxons étudiés:

Les végétaux supérieurs:

Les coléoptères:

Les macroinvertébrés benthiques:

Photos: Ducasse

Photos: Ducasse

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

1. Introduction

1.3. État de l’art

Mots clefs: Riverbank + restoration

-> 114 réponses

Beaucoup de travaux sur la structure le

dimensionnement ou l’élargissement du lit.

Mots clefs: Riverbank + restoration + biodiversity

-> 7 réponses

Aucune analyse des techniques utilisées

Aucun travail n’intègre l’aspect multitaxonomique.

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

2. Protocole

58 berges échantillonnées Région Rhône-Alpes Suisse occidentale

France

Sites localization Temperature averages

2.1. Sites d’étude

Suisse

40 aménagements construits entre 2001 et 2008 (et 18 plus anciens)

Altitudes comprises entre 250 et 700 m

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

Enrochement

3 2

1

3 2 1

Caisson Berge naturelle

2.2. Végétaux supérieurs

3 transects, 25m linéaires 30 points de contacts par transect

90 points de contacts par site

Fascine Enrochement pied

de berge

2. Protocole

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

Piège Barber (x4) Observations binoculaires

Carabus sp.

2.3. Coléoptères épigés

2. Protocole

Photo: Cavaillé

Photo: Dommanget

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

Photos: Ducasse

2. Protocole Illustrations

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

- Inventaire et classification des substrats par habitabilité - Utilisation d’un échantillonneur “Surber” (x5)

Enrochement

Caisson Berge naturelle

Fascine Enrochement pied

de berge

2.4. Macroinvertébrés benthiques

2. Protocole

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

Photos: Cavaillé

2. Protocole Illustrations

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

14,9

35,9

23,925,6 26,1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Rip-rap Rip-rap + branch layers

Cribwall Willow fascines Natural bank

Sp

ecie

s a

vera

ge n

um

bers

Riverbank types

a

bc abc

b

bc

Enrochement Enrochement Pied berge

Caisson Fascine Naturelle

Types de berge

No

mb

re m

oye

n d

’esp

èce

s

Faible diversité – Substrat inapproprié

Diversité moyenne– Pente forte

Diversité moyenne – Fort développement végétatif des saules

Diversité moyenne– Saulaies basses, stade pionnier

Forte diversité – Fronts de colonisation diversifiés

3.1. Végétaux supérieurs

3. Résultats

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

Enrochement Enrochement Pied berge

Caisson Fascine Naturelle

Types de berge

No

mb

re m

oye

n d

’esp

èce

s

3 2 1

Rappel positions des transects

3.1. Végétaux supérieurs

3. Résultats

Diversité importante en pied de berge – Front de colonisation favorisé par

l’ouverture du milieu due aux enrochements

Diminution en milieu de berge – Pente trop importante qui ne favorise pas la

colonisation

Diversité faible en pied de berge – Instabilité du milieu

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

Evolution diachronique de la diversité végétale relativement au

type de technique d'aménagement utilisé.

17,6

25,6

24,4

34,25

17

28,6

37,5

16,6

28

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Enrochement Enrochement PB Fascine

Techniques d'aménagement.

No

mb

re d

'esp

èces.

2006-2008

2001-2005

1996-2000

Pas d’évolution du nombre d’espèces.

Tendance à l’augmentation: Recrutement d’espèces

Tendance à la diminution: établissement des espèces

dominantes

3 classes d’âges différentes: -3-7 ans -8-12 ans -13-18 ans

3 techniques d’aménagement : -Enrochement -Enrochement pied de berge -Fascine de saule

Évolution temporelle de la diversité végétale

3.1. Végétaux supérieurs

3. Résultats

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

Peu de variations mais des valeurs équivalentes à celles des berges naturelles.

3.2. Coléoptères épigés

3. Résultats

3,8 3,8 3,6

4,1

5,4

3,8

3,4 3,7

4,1 4,3

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

Enrochement Enrochement pied berge

Caisson Fascine Naturelle

No

mb

re m

oye

n d

e t

axo

ns

Types de berges

Barber pied berge Barber haut berge

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

9,6 9,6

11,0

9,6

12,0

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

Enrochement Enrochement pied de berge

Caisson végétalisé

Fascine Naturelle

No

mb

re m

oye

n d

'hab

itats

41,2

36,1

49,7 47,9

57,2

0

10

20

30

40

50

60

70

Enrochement Enrochement pied de berge Caisson végétalisé Fascine Naturelle

No

mb

re m

oyen

d'e

sp

èces

Anova (Taxon) P-value

Type de berge 0.042 *

Habitat 0.34

Type de berge x Habitat 0.39

Ce n’est pas le nombre d’habitats créés qui importe le plus mais la qualité (habitabilité)

Habitats Taxons

ab bc

bc

bc

a a a

a a

a

Enrochement Pied berge

Caisson Fascine Naturelle

Types de berge

Enrochement Enrochement Pied berge

Caisson Fascine Naturelle

Types de berge

3.3. Macroinvertébrés benthiques

3. Résultats

Enrochement

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

14,9

24,7 26,1

0

5

10

15

20

25

30

35

Génie civil Génie végétal Naturelle

No

mb

re m

oye

n d

'es

ce

s

a

b b

38,7

48,8

57,2

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

Techniques en enrochements Génie végétal Naturelle

No

mb

re m

oye

n d

e t

ax

on

s

Type de berge

a

b c

Végétation

Coléoptères

Macroinvertébrés

benthiques

3,8 3,9

4,8

0

1

2

3

4

5

6

Genie civil Génie végétal Naturelle

No

mb

re m

oye

n d

e t

ax

on

s a a

b

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

4. Génie végétal et espèces

exotiques envahissantes

4.1. Problématique

Évaluer la capacité des différentes techniques de protection de berges à

résister à l’invasion des espèces exotiques.

Photo: Cavaillé

Photo: Cavaillé

Photo: Cavaillé

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

4. Génie végétal et espèces

exotiques envahissantes

4.2. Résultats

• Espèces exotiques envahissantes:

Invasives neophytes ("aggressives") (Flora indictiva, E. Landolt et al. 2010)

Buddleja davidii Fallopia japonica Impatiens glandulifera Robinia pseudoacacia Solidago canadensis Solidago gigantea

Fréquence de rencontre des espèces néophytes exotiques

envahissantes significativement plus

importantes sur les ouvrages issues du génie civil

a

b b b

b

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

4. Génie végétal et espèces

exotiques envahissantes

4.2. Résultats

Enrochement Enrochement Pied berge

Caisson Fascine

Types de berge

Naturelle

No

mb

re m

oye

n d

’esp

èce

s

Fréquence importante en pied de berge – Invasion favorisée par l’ouverture du

milieu et la nature du substrat

Fréquence relativement importante en pied et milieu de berge – Milieu sans

cesse remanié par les crues.

Fréquence faible en pied de berge – Fort développement végétatif de la fascine

de saules

Fréquence importante en milieu de berge – Peu de compétition

interspécifique

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

- Les techniques issues du génie végétal engendrent des diversités animale et végétale proches de celles des écosystèmes naturels.

- Les enrochements non végétalisés facilitent le développement invasif des espèces néophytes.

- La compétition interspécifique sur les aménagements issus du génie végétal limite le développement et l’invasion des espèces néophytes.

Photos: Ducasse / Cavaillé Cantharis rustica Armonia axyridis Exochomus sp. Lamia textor

5. Conclusions

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- Une étude fonctionnelle des communautés est en cours et permettra de caractériser le fonctionnement de ces écosystèmes anthropiques ainsi que leur intégration dans le corridor écologique.

- Une étude paysagère est prévue pour calculer des indices de connectivité et ainsi prendre en compte le contexte paysager.

5. Perspectives et

applications

Photos: Ducasse

- Fournir aux gestionnaires des indications afin que soient pris en compte, dès la phase de projet, des préceptes concrets en termes de biodiversité spécifique potentielle de l’ouvrage futur.

Clytra laeviuscula Campanula sp. Saponaria officinalis

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

Merci de votre attention

* Correspondant: [email protected]

Photo: Daumergue

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

Notre définition du concept de gradient de naturalité se rapproche sensiblement de celles proposées dans les travaux de Brunel (Brunel 2009) et de Werdin-Pfisterer, Kielland et al. (Werdin-Pfisterer, Kielland et al. 2009). Nous considérons le degré de végétalisation de la technique d’aménagement comme principal paramètre de classification.

Le concept de « naturalité »

La naturalité peut être représentée sous forme d'un gradient évoluant de l'artificialité vers un degréélevé de similitude avec un état « naturel » supposé (Gilg, 2004). Elle est souvent subdivisée en deux notions :

- naturalité anthropique (en l'absence d’intervention humaine) - naturalité biologique (consiste à rapprocher un milieu de son état naturel ancien, quitte à intervenir).

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Colloque final Géni’Alp – 14 novembre 2012 – Lullier (GE)

• Planning d’intervention:

(Source : Daniel Joly 2010).

Protocole de l’étude: