Trajectoires écologiques et structuration des communautés végétales des chenaux latéraux en Loire aval : connectivités, filtres et stratégies

Ecological trajectories and plant community structure in side channels of the lower Loire River reach : connectivities, filters and strategies

• Auteur / Autrice : Corentin Gaudichet
• Direction : Stéphane Rodrigues, Sabine Greulich, Séraphine Grellier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'Environnement
• Date : Soutenance le 14/12/2022
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Société : Territoires, Économie et Droit (Centre-Val de Loire)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Cités Territoires Environnement et Sociétés (Tours ; 2004-....)
• Jury : Président / Présidente : Marc Villar
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Johannes Steiger, John C. Stella
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Estelle Langlois, Eric Tabacchi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrosystèmes

Loire (France ; cours d'eau)

Plantes -- Adaptation

Associations végétales

Plantes -- Succession

Plantes -- Conservation des ressources

Mots clés libres

Banque de graines

Règles d'assemblage

Stratégies CSR

Successions végétales

Terrestrialisation

Assembly rules

Fluvial hydrosystem

CSR strategies

Plant succession

Seed bank

Terrestrialization

Résumé

Les hydrosystèmes fluviaux ont fait l'objet de grands aménagements (endiguement, chenalisation, barrages) et d'exploitation de leurs alluvions, en particulier depuis l'époque industrielle. Ces modifications morphologiques du lit mineur déséquilibrent leur fonctionnement hydrosédimentaire ainsi que les biocénoses. Les chenaux latéraux sont particulièrement sensibles à ces modifications tandis qu'ils accueillent une importante part de la biodiversité alluviale. Pourtant leurs fonctionnements écologiques restent méconnus. Ce travail analyse les dynamiques de terrestrialisation (phénomène de remplacement des habitats aquatiques par des habitats terrestres) des chenaux latéraux en lien avec les connectivités hydrologiques et les ressources disponibles (nutriments, lumière). Les 15 sites d'étude situés sur la Loire aval (entre Montsoreau [49] et Nantes [44]), en contexte d'incision du lit, sont représentatifs du gradient de terrestrialisation. Les compartiments étudiés sont la végétation établie, les dépôts de diaspores et les banques de graines. Les résultats démontrent une prédominance de la végétation terrestre (vs. aquatique) dans ces chenaux et précisent l'effet du gradient de connectivité sur le phénomène de terrestrialisation et le processus de dispersion. Des interactions multiples entre la lumière, la granularité des sédiments et l'inondabilité, entre autres, structurent fortement les communautés végétales en termes d'espèces et de traits biologiques. Les études sur les diaspores laissent supposer une forte résilience de ces écosystèmes. De ce fait, les travaux visant à augmenter la connectivité des chenaux latéraux sont hautement encouragés pour limiter la terrestrialisation et pour soutenir une diversité d'habitats. Ils doivent cependant tenir compte des interdépendances entre les facteurs environnementaux.

Since the industrial period, fluvial hydrosystems were largely impacted by dams, dykes or groynes and sediment mining. These morphological modifications unbalanced their hydrosedimentary functioning and biota. Side channels greatly contribute to the overall biodiversity of floodplains but they are particularly sensitive to hydromorphological modifications. Yet their ecological functioning remain largely unexplored. Present work analyzes terrestrialisation (i.e. transition from aquatic to terrestrial habitat) in side channels. The 15 study sites situated alongside the downstream reaches of the Loire River (from Montsoreau to Nantes, France), in bed incision context, are representative of the different terrestrialisation stages. The main focus was hydrological connectivity and available resources (nutrients and light), and how they structured standing vegetation, soil seedbank and deposited propagules. Results demonstrate the primacy of terrestrial (vs. aquatic) vegetation in side channels. They also refine how the connectivity gradient affects terrestrialization and dispersal processes. Multiple interactions between light, sediment grain size and flooding strongly shape plant communities with regard to their species composition and biological traits. Seed-related studies suggest for a strong resilience of these ecosystems. Hence, restoration efforts to increase side channels inner and outer connectivity are highly encouraged for the purpose of maintaining habitat diversity. They need however to take into account the interdependencies of environmental factors.