Les sites

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Site Atelier "Zones Humides" (fermé en 2017)

	Contexte géographique
	Questions scientifiques du site
	Gouvernance
	Principaux programmes
	Principaux résultats (2010-2013)
	Projet scientifique (2014-2017)

Contexte géographique

Les cours d'eau constituant l'architecture de la zone atelier Rhône constituent un réseau exceptionnel par leur richesse en zones humides fluviales et par la diversité des situations hydrologiques, géomorphologiques et hydrogéologiques rencontrées, particulièrement propice aux problématiques évoquées. Les zones humides étudiées dans le cadre de la ZABR sont dispersées dans les plaines alluviales du Rhône et de l'Ain et sur les têtes de bassin versant. La ZABR s’intéresse également aux zones humides artificielles. C’est donc un site multipolaire.

Questions scientifiques du site

Les enjeux scientifiques peuvent se décliner en quatre axes transversaux :

La caractérisation, le fonctionnement et les processus

Quel est le lien entre diversité (diversité génétique, spécifique ou fonctionnelle) et fonctions (productivité, stabilité, résistance à un stress) ?
Comment tracer les chemins de l’eau ? (entrée, sortie, quantitatif, qualitatif)
Comment le milieu réagit aux différentes vulnérabilités auxquelles il est confronté ?
Quels sont les effets du changement global sur le fonctionnement et la biodiversité des zones humides ? (ex. de facteurs liés au changement global : changement climatique, connectivité, eutrophisation, stress hydrique, espèces invasives ; réponses : biodiversité, y compris espèces patrimoniales, fonctionnement)

L’impact des pratiques (usage et gestion) sur ces processus

Quelles réponses des zones humides aux projets de restauration ? (réponses des ZH : fonctionnement et biodiversité)
Quels sont les impacts positifs et négatifs des pratiques sociales sur le fonctionnement des zones humides ? (droit coutumier, actions de gestion, prélèvements usages, notamment récréatifs)

Les services rendus par les zones humides

Comment passer des fonctions des écosystèmes aux services pour les sociétés ?
Quelles perceptions et représentations des services et dys-services rendus par les zones humides ? Comment influencent-elles les pratiques d’usage et de gestion ?

Typologie et changement d’échelle

Est-ce que l’on peut produire une typologie du fonctionnement et des services rendus par les zones humides pour accompagner les actions de gestion?
Cette typologie peut-elle intégrer la diversité des zones humides ?
Cette typologie peut-elle être produite à l’échelle du bassin versant du Rhône ?

Gouvernance

Pilotes scientifiques

Sara PUIJALON, Université Lyon 1 - UMR 5023 LEHNA ( )
Marylise Cottet, UMR 5600 EVS - ENS de Lyon ( )
Florent ARTHAUD, Université de Savoie - UMR Carrtel ( )
Stéphanie Fayolle, Aix Marseille Université, IMBE - ( )

Principaux programmes

ANR WETCHANGE (2010-2013) Biodiversité et fonctions des systèmes alluviaux soumis à des assecs induits par le changement climatique

DIVA-DOMBES (2008-2011) Biodiversité et fonctions des zones humides constitués par les étangs piscicoles

REDIFON-AIN (2005-2012) Bénéfice des restaurations de zones humides fluviales de l’Ain: biodiversité, fonctionnement et outils de priorisation multiéchelles

REDIVEG-AIN (2009-2013) Connectivité et restauration des zones humides fluviales de l’Ain: quels bénéfices pour la diversité génétique des populations végétales

RHOMEO (2009-2012) Etude relative à la recherche d’indicateurs physico-chimiques et biologiques du fonctionnement des zones humides et conception d’outils multicritères d’évaluation de leur bon fonctionnement et de leur vulnérabilité

RHONE-ECO (2002-2016) Analyse des effets des procédures de restauration hydraulique et écologique du Rhône

Etude et compréhension du rôle hydrologique et hydrogéologique des zones humides de tête de bassin dans le soutien de cours d’eau (2016-2018)

Principaux résultats (2010-2013)

Les résultats émanant du projet WETCHANGE sont présentés dans le cadre du Thème « Flux Changement climatique et ressources » porté par Didier Graillot, qui participe actuellement à la synthèse finale du projet ANR.
Les résultats émanant du projet RHONE-ECO sont présentés dans l'OHM Vallée du Rhône.

REDIVEG-AIN :
La conservation des zones humides fortement modifiées par les pratiques anthropiques nécessite l’acquisition de données scientifiques sur leur diversité et leur fonctionnement. L’objectif de ce projet était d’étudier l’effet de l’anthropisation des zones humides sur la diversité génétique, niveau de base de la biodiversité lié à la capacité adaptative des populations et au maintien des espèces.
L’effet de l’anthropisation sur la diversité génétique de végétaux aquatiques a été étudié à plusieurs échelles d’espace (zone humide et bassin versant) et de temps (études synchroniques et diachroniques). La diversité génétique de populations de deux espèces rudérales (Berula erecta et Apium nodiflorum) et une compétitive (Nuphar lutea) a été comparée dans deux plaines alluviales contrastées (trophie, connectivité hydrologique et restauration), à l’aide de marqueurs microsatellites adaptés à l’étude d’espèces clonales.
La diminution de la connectivité hydrologique augmente la différenciation génétique et diminue la diversité génétique pour les espèces rudérales étudiées alors qu’elle n’a pas d’effet sur l’espèce compétitive. L’impact de la connectivité est donc dépendant de la stratégie de reproduction. La diversité génétique des espèces rudérales diminue également dans les zones humides plus eutrophes. L’augmentation de la diversité génétique post-restauration chez B. erecta est corrélée à la fréquence des perturbations (assecs) qui créent des niches favorisant le recrutement des graines.
Cette étude permet de proposer des préconisations de gestion pour les zones humides et apporte des connaissances sur la dynamique de la diversité génétique des plantes aquatiques en lien avec leur environnement.

REDIFON-AIN :
Depuis 20 ans, la forte régression des zones humides a conduit les gestionnaires à développer d'ambitieux programmes de restauration dans de nombreux pays. Outre le choix des écosystèmes à restaurer et les méthodes qui peuvent être utilisées, les bénéfices attendus et la durabilité de la restauration sont des questions importantes pour les gestionnaires. L'objectif de ce projet était de comparer les avantages à moyen terme de la restauration de quatre zones humides restaurées qui diffèrent en termes de fonctionnement hydraulique et hydrogéologique, et donc en termes de bénéfices attendus et la durabilité de la restauration.
Certaines zones humides sont soumises à l'approvisionnement en eau souterraine oligotrophes qui limite le colmatage du substrat et la terrestrialisation. Dans ces sites, la restauration entraîne une diminution de l'azote et de phosphate d’ammoniaque, et une augmentation de la teneur en oxygène et de l'azote de nitrate. En observe une augmentation de la biodiversité végétale, avec une forte conservation des espèces présentes avant restauration et une augmentation des espèces rudérales immédiatement après la perturbation mais qui décroit à partir de la troisième année.
Les autres zones humides sont contraintes à des processus de sédimentation pendant les inondations, ce qui entraîne un colmatage rapide du substrat. Dans ces sites le niveau trophique n'a pas été modifié par la restauration dans les sites et seules quelques espèces sont présentes après la restauration, suggérant que la restauration n'est pas en mesure de réinitialiser efficacement les successions écologiques.
Ces résultats démontrent qu'il est possible de prédire de manière assez efficace à moyen terme les bénéfices de restauration en termes de biodiversité et durabilité en prenant en compte le fonctionnement hydraulique et hydrogéologique.

DIVA-DOMBES :
Un des enjeux importants de l’écologie est de comprendre comment les pratiques anthropiques affectent la biodiversité et quelles en sont les conséquences sur le fonctionnement des écosystèmes. Les méta-écosystèmes constitués de réseaux d’étangs agro-piscicoles sont des modèles d’étude adaptés à la compréhension des mécanismes régissant les communautés végétales aquatiques, et plus particulièrement ceux liés aux perturbations anthropiques et aux phénomènes d’eutrophisation.
Cette étude a montré l’existence d’une corrélation positive entre eutrophisation et activité agricole sur les bassins versants, mais cela uniquement les années de fortes précipitations, et lorsque la superficie du bassin versant est relativement importante par rapport à la superficie de l’étang. L’eutrophisation entraîne l’augmentation de la biomasse phytoplanctonique et un changement d’abondance relative des grands groupes taxonomiques, sans modifier cependant la richesse spécifique et l’équitabilité, qui restent comparables tout le long du gradient trophique.
En ce qui concerne les plantes aquatiques, le niveau d’eutrophisation et la fréquence d’assèchement entraînent une diminution de la richesse spécifique et un changement d’abondance relative des différentes stratégies fonctionnelles. Cependant, la diversité fonctionnelle diminue seulement avec l’augmentation de l’eutrophisation. L'augmentation de la connectivité entraîne paradoxalement la diminution de la richesse spécifique, ce qui suggère que l'effet positif éventuel de la dispersion sur la richesse spécifique pourrait être contrebalancé par d'autres contraintes, comme l’accumulation de plus en plus forte de produits phytosanitaires lorsqu'on se dirige vers l'aval de la chaîne d'étangs.
Le niveau d’eutrophisation des étangs n’est pas corrélé à la banque de propagules en termes de richesse spécifique et d’abondance des végétaux, mais entraîne une diminution du recrutement des espèces de plantes aquatiques à partir de la banque. Le fort contraste de diversité entre la banque et la végétation établie dans les étangs eutrophes pourrait être lié à la dispersion spatiale des propagules des étangs riches vers les étangs pauvres (source-puits) ou à une dispersion temporelle des propagules, produites lors des années à faible eutrophisation (production cyclique d'une banque de propagules persistantes).
L’eutrophisation est le facteur majeur responsable de la diminution de la biodiversité végétale dans les étangs. Cependant les perturbations récurrentes constituées par les assecs, engendrent une succession cyclique qui contribue à maintenir une forte biodiversité dans les étangs, grâce à la diminution de l'eutrophisation qu'elle induit immédiatement après l'assec.

Projet scientifique (2014-2017)

Le site « zones humides », jusque-là très centré autour de l’écologie des zones humides fluviales, prend une nouvelle dimension avec l’arrivée des équipes du sud du bassin et nécessite une certaine restructuration.

Des premiers échanges ont eu lieu fin 2015 permettant d’identifier les forces en présence et les questions qu’il serait pertinent d’aborder dans le cadre de la question générale suivante : Comment les chemins de l’eau, son origine et les modifications liées aux pratiques, influencent la diversité, le fonctionnement et les services rendus par les zones humides ?

En 2016, les pilotes scientifiques ont revisités les questions scientifiques du site (voir questions scientifiques). Un séminaire scientifique doit permettre aux scientifiques de la ZABR de construire collectivement des projets ZABR dans ce cadre. Il sera suivi d’un échange avec les acteurs des territoires concernés qui permettra de mettre en phase les questions de recherche à décliner prioritairement, en lien avec les besoins de connaissances des acteurs.