Stage Initiateur Canyon Villebois, oct. 2006

Stage Initiateur Canyon Villebois, oct. 2006 Quelques bases en Hydrologie et Écologie Aquatique Hélène Luczyszyn, hydrobiologiste

1 Hydrologie Quelques définitions Précipitations Infiltration : +/- en profondeur Ruissellement : en surface Perte/résurgence : écoulements souterrains Écoulement : dans les talwegs (ravines, fossés, cours d eau )

1 Hydrologie Les régimes hydrologiques Le régime hydrologique caractérise les variations saisonnières du débit d un cours d eau. Principaux types : pluvial, pluvio-nival, nival Les sous-types sont surtout fonction du climat local (montagnard, méditerranéen, ).

Régime pluvio-nival 1 : ex la Dranse (74) Étiages : hiver et été Hautes eaux : avr-mai-juin Régime pluvio-nival 2 : ex la Bourne (38/26) Étiages : été (et hiver) Hautes eaux : mars-avr-mai Régime pluvial : ex le Roubion (26) Étiages : été Hautes eaux : hiver-printemps hautes eaux La Dranse (74) étiage étiage hautes eaux La Bourne (38/26) module hautes eaux étiage Le Roubion (26) hautes eaux étiage

1 Hydrologie Le bassin versant Le bassin versant est la surface géographique (en km2) qui reçoit et transporte les écoulements vers un cours d eau. Il est associé à un point du cours d eau : le pont X, la confluence Y, Sa délimitation sur carte topo s appuie sur : Les lignes de partage des eaux passant par les points hauts (crêtes, sommets, cols) Les courbes de niveau

1 Hydrologie A quoi ça sert de connaître le BV? (1) «Imaginer» l effet d un orage localisé BV ~ 3 km2 BV ~ 50 km2 Débit crue = x 10 à x 20! De ~ 30 l/s à 300-500 l/s Temps : de l ordre de 10 min! Débit crue = x 2 à x 3 de ~ 500 l/s à 1-2 m3/s Temps : de l ordre de 1 h

1 Hydrologie A quoi ça sert de connaître le BV? (2) Connaître le débit Q2 au point 2 à partir de sa connaissance en un autre point 1 «proche» (en période de débit «stabilisé») Si Q1 = 730 l/s et BV1 = 22 km2, Et si on connaît BV2 = 10 km2 Alors : Q2 ~ = 730 x 10/22 = 330 l/s

Le site du réseau de bassin Rhône-Méditerranée-Corse (RDBRMC) permet de consulter le débit en temps réel de quelques stations (pas de canyons ) http://www.rdbrmc.com/hydroreel2/index.html ou http://www.environnement.gouv.fr/rhone-alpes/bassin_rmc/index.htm Exemple : Situation hydrologique à Saillans (V4264010) sur le cours d'eau Drôme http://www.rdbrmc.com/hydroreel/v4264010.html Dernière mise à jour : le 05/06/2003 19:00

2 Écologie aquatique La notion d hydrosystème Bassin versant Eau : Physico-chimie Hydrologie Peuplements : Poissons, invertébrés, Morphologie Corridor végétal Milieu environnant Trophie : Production I et II, décomposition, Habitats : Substrats, courant, Milieu aquatique

2 Écologie aquatique La qualité physico-chimique de l eau (1) La qualité physico-chimique peut être appréhendée au travers de nombreux paramètres : turbidité, oxygène, conductivité, ph, matières azotées (nitrates, ), matières phosphorées (phosphates, ), métaux lourds, hydrocarbures, pesticides, bactériologie, hydrobiologie (indices biotiques).

2 Écologie aquatique La qualité physico-chimique de l eau (2) Il existe des «grilles» d appréciation de la qualité, définissant pour chaque paramètres des valeurs seuils (limites de classe de qualité) : Excellente qualité : classe «bleu», Bonne qualité : classe «verte», Passable ou moyenne qualité : classe «jaune», Médiocre qualité : classe «orange», Très mauvaise qualité : classe «rouge» La qualité est fonction de l usage ou fonction de l eau considéré(e) : homme-vache-poisson, boire-se baigner-vie adulte/jeune/alevin

2 Écologie aquatique La qualité physico-chimique de l eau (3) De nombreux facteurs influencent la qualité de l eau d un cours d eau : Rejets : agricoles, industriels, domestiques, Température et réactions physico-chimiques, Éclairement de l eau et développement de la végétation (eutrophisation), Débit (concentration) et courant (ré-oxygénation), Présence de micro et macro-organismes «mangeurs de pollution organique» (auto-épuration)

2 Écologie aquatique La qualité des habitats aquatiques La qualité des habitats aquatiques est appréhendée au travers des paramètres : Hydrauliques : hauteur d eau, vitesse, largeur du lit qui décrivent différents faciès d écoulement : cascade, ressaut, rapide, plat courant ou lent, mouille ou trou d eau ou vasque, zone lente de bordure, Forme et fond du lit : encaissement, granulométrie (rocher, blocs, galets, cailloux, graviers, sable, vase), Présence de végétation aquatique : algues, mousses, plantes aquatiques, et débris végétaux, bois mort Présence d une ripisylve en berge

2 Écologie aquatique Les macro-invertébrés benthiques (1) Benthos : organismes vivants sur et dans les 1ers cm du fond du lit Invertébrés : «vers», mollusques, crustacés, larves d insectes et insectes adultes «Macro» car visibles à l œil nu, à la différence du «micro» (plancton, microcrustacés, )

2 Écologie aquatique Les macro-invertébrés benthiques (2) Échantillonnage de récolte normalisé (AFNOR 1992) dans les cours d eau : Indice Biologique Global Normalisé ou IBGN 8 prélèvements de 1/20ème de m2 choisis dans des habitats différents représentatifs de la station étudiée (soit 0,4 m2 au total) Au moyen d un filet «Surber»

2 Écologie aquatique Les macro-invertébrés benthiques (3) COURS D'EAU La récolte : de l ordre de plusieurs milliers d individus, à déterminer Taxons : unités systématiques (espèce/ genre/ famille/ ordre/ ) Nombre de taxons / station = variété taxonomique, indicateur de la variété (qualité) des habitats aquatiques Notion de taxon indicateur (38 taxons définis) : échelle de sensibilité des taxons à la qualité physico-chimique de l eau Muehlenbach STATION (nom ou n ) M1 Embranchement ARTHROPODES Classe INSECTES Ordre Plécoptères Leuctridae Nemouridae 5 Perlodidae Ordre Trichoptères Glossosomatidae Goeridae 31 Hydropsychidae Hydroptilidae Lepidostomatidae 8 Leptoceridae 120 Limnephilidae 11 Polycentropodidae Psychomyidae 3 Rhyacophilidae Sericostomatidae Ordre Ephéméroptères 70 Baetidae 2 Caenidae Ephemerellidae 14 Ephemeridae 1 Heptageniidae Leptophlebiidae Siphlonuridae Ordre Hétéroptères Aphelocheiridae Nepidae Notonectidae Veliidae Ordre Coléoptères Dytiscidae 1 3 Elmidae Gyrinidae 2 Helodidae Ordre Diptères Athericidae Ceratopogonidae 6 1 300 Chironomidae Dixidae Empididae 12 Limoniidae 7 Psychodidae 1 Simuliidae 1 000 Rotenbach R2 1 23 70 90 13 70 80 Falkensteinb ach F4 Zinsel du Nord Z6 7 4 38 32 80 29 250 400 50 25 8 12 13 18 37 1 2 8 1 50 120 34 1 3 3 48 70 16 300 14 700 2 1 3 60 1 1 2 2 1 8 2 90 120 9 1 3 2 6 70 6 4 800 1 1 22 2 1 260 4 4 8 4 80 500 1 5 600

2 Écologie aquatique Les macro-invertébrés benthiques (4) La note IBGN, exprimée sur 20, est calculée en fonction : de la variété taxonomique (5 à 50 en général, autour de 20-30 en moyenne) du niveau (1 à 9) du taxon indicateur le plus polluo-sensible (taxon indicateur) COURS D'EAU Muehlenbach Rotenbach Falkensteinb Zinsel du STATION (nom ou n ) M1 R2 F4 Z6 17 000 2 300 4 000 2 800 Effectif total 36 37 43 42 Nombre de taxons (variété Taxon indicateur maximal Perlodidae Perlodidae Perlodidae Leuctridae N du groupe indicateur (GI) 9 9 9 7 Second taxon indicateur Ephemeridae Glossosomatidae Leuctridae Nemouridae Robustesse de GI 6 7 7 6 18 19 20 18 Note IBGN (/20) Classe de qualité excellente excellente excellente excellente

2 Écologie aquatique Les macro-invertébrés benthiques (5) LES «VERS» Annélides Planaires Sangsues

2 Écologie aquatique Les macro-invertébrés benthiques (6) LES MOLLUSQUES Bivalves L Ancyle Gastéropodes La Limnée

2 Écologie aquatique Les macro-invertébrés benthiques (7) LES CRUSTACES Isopodes L Aselle Amphipodes Le Gammare

2 Écologie aquatique Les macro-invertébrés benthiques (8) LES INSECTES : PLECOPTERES (perles, ) Larves Adultes

2 Écologie aquatique Les macro-invertébrés benthiques (9) LES INSECTES : EPHEMEROPTERES (Éphémères) Adultes Larves

2 Écologie aquatique Les macro-invertébrés benthiques (10) LES INSECTES : TRICHOPTERES (Phryganes) Larves sans fourreau Larve et adulte avec fourrea

2 Écologie aquatique Les macro-invertébrés benthiques (11) LES INSECTES : ODONATES (Libellules et Demoiselles) Larves Adulte

2 Écologie aquatique Les macro-invertébrés benthiques (12) LES AUTRES INSECTES : punaises, mouches, moustiques et coléoptères PUNAISE aquatique DIPTERE La Nèpe larve COLEOPTERE aquatique aquatique La Simulie Le Dytique (ad)

2 Écologie aquatique Les poissons (1) Les canyons se classent parmi les «têtes de bassin versant», correspondant à la «zone à truites» (1ère catégorie piscicole) L espèce phare est la Truite fario (Salmonidés)

2 Écologie aquatique Les poissons (2) Espèces accompagnatrices : Le Chabot La Loche franche Le Vairon (Le Goujon)

2 Écologie aquatique Les poissons (3) La reproduction de la Truite fario : Novembre - Janvier : Migration des reproducteurs vers l amont des rivières, à la recherche d eaux froides, bien oxygénées, peu profondes, sur graviers : la frayère Janvier - Avril : Éclosion des œufs, vie interstitielle des larves, émergence des alevins, qui dévalent alors le cours d eau Savoir reconnaître une frayère potentielle à TRF : V = 40-80 cm/s P = 20 à 40 cm G = 5 mm à 2 cm

2 Écologie aquatique La faune ripicole Elle est certainement la plus impactée par l activité canyon! Oiseaux : Cincle plongeur Martin pêcheur Bergeronnette grise et des ruisseaux Rapaces fréquentant les falaises Batraciens : Crapauds et grenouilles Salamandres et Tritons Reptiles, Mammifères, ChauveSouries

2 Écologie aquatique A quoi doit-on faire attention en canyon? 1. Éviter absolument la pratique : a. de novembre à avril, dans les zones de reproduction des truites b. en période d étiage très sévère 2. Éviter le piétinement des zones préférées par les invertébrés «sensibles», à savoir les graviers-cailloux-galets 3. Éviter de déranger la faune ripicole (soyez DISCRETS!) 4. Et pour mémoire : respectez les riverains, pêcheurs et autres usagers

3 Qui fait quoi dans le domaine des cours d eau (non domaniaux) (1)? Le propriétaire riverain Le Maire : responsable sécurité/salubrité La Police de l Eau : État décentralisé en DDAF (ou DDE), sous l autorité du Préfet Les gardes du Conseil Supérieur de la Pêche La DDASS (baignade et eau potable) La DIREN, le Ministère de l Environnement

3 Qui fait quoi dans le domaine des cours d eau (non domaniaux) (2)? Les usagers récréatifs : Pêcheurs, chasseurs, Promeneurs EDF, les micro-centralistes et autres préleveurs d eau Les associations de protection de la Nature Les Syndicats Intercom. d entretien des cours d eau Les partenaires institutionnels et financiers des démarches de gestion globale des bassins versants : Agence de l Eau (Rhône-Méditerranée et Corse) Région (Conseil Régional) Département (Conseil Général)