Hydraulique statistique et prédiction de caractéristiques du peuplement piscicole : modèles pour l'écosystème fluvial

Statistical hydraulics and predictions of fish community characteristics : models for fluvial ecosystems

• Auteur / Autrice : Nicolas Lamouroux
• Direction : Bernhard Statzner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernhard Statzner

Mots clés

Mots clés contrôlés

Génie fluvial

Écologie des cours d'eau

Habitat (écologie) -- Choix

Poissons -- Populations

Résumé

L'analyse des aspects hydrauliques des ecosystemes fluviaux se heurte a la complexite d'une part de l'hydraulique des cours d'eau naturels et d'autre part du fonctionnement des systemes biologiques. Face a la demande croissante d'outils quantitatifs permettant de predire l'impact sur les poissons, plantes ou invertebres des amenagements fluviaux, hydrauliciens et ecologues ont developpe des modeles d'habitat issus du couplage 1) de modeles decrivant les conditions hydrauliques locales dans des troncons de cours d'eau avec 2) des modeles de preference des especes pour ces conditions, inspires du concept de niche ecologique. Les validations de ces modeles sont rares, monospecifiques et controversees. Cette these propose une modelisation statistique de l'habitat hydraulique, basee sur les similitudes de forme des distributions en frequence de vitesse, hauteur et contrainte observees dans plus de 50 troncons de bassins differents. Ces modeles hydrauliques statistiques, d'utilisation particulierement simple, mettent en evidence le role de variables clefs de l'hydraulique comme le nombre de froude des troncons sur la diversite des habitats. Couples avec de nouveaux modeles de preference piscicoles, ils fournissent un modele d'habitat statistique. Teste sur 11 troncons du bassin du rhone ayant fait l'objet de suivis piscicoles de long-terme, et malgre de fortes variations geographiques des peuplements, le modele d'habitat explique 13% de la variabilite observee de la structure specifique du peuplement, 23% de cette variabilite au niveau plus general des traits biologiques, et 35 a 47% de cette variabilite dans des cadres geographiques restreints. Il explique egalement jusqu'a 92% de la variabilite d'indices piscicoles synthetiques qui, par ailleurs, sont lies aux variables hydrauliques clefs (froude, reynolds) ainsi qu'a la geomorphologie. Ces resultats significatifs confirment le role majeur de l'hydraulique sur les communautes piscicoles. Ils ouvrent d'attractives perspectives d'application (illustrees dans le cas de la gestion des debits du rhone) et de generalisation. Ils ouvrent egalement un large champ de recherche qui concerne les liens generaux entre les descripteurs synthetiques indissociables de l'hydraulique, de la geomorphologie et de la biologie des ecosystemes fluviaux.