bassin
Nos résultats ont montré des patrons de réponses différents des écosystèmes CE en fonction des paramètres environnementaux à l’échelle du BV et de gestion des agro-systèmes étangs. Il semble ainsi que différents leviers existent pour limiter les effets négatifs des étangs sur le fonctionnement écologique des CE tout en bénéficiant des multiples services écosystémiques
qu’ils nous rendent (Aubin et al., 2014).
En revanche, il ne faudrait pas oublier d’autres critères d’intérêt que ceux mis en évidence au cours de cette thèse pour appréhender l’ensemble des risques liés à la présence d’étangs de barrage. Ainsi, l’approche « boîte noire » sur la dynamique trophique et fonctionnelle des étangs de barrage a ses limites du fait d’un manque de connaissances du degré de trophie des étangs, de leur productivité, de la biodiversité qu’ils abritent, des éventuelles espèces non natives qu’ils renferment, etc. Compte tenu de la similarité des systèmes d’étangs en Lorraine, tant au niveau de leurs caractéristiques que de leurs modes de pratiques et de gestion, il semble que notre étude porte des conclusions globalement généralisables au contexte lorrain (pour des étangs de barrage en situation de tête de BV). En revanche, lorsque l’on change d’échelle, nos conclusions pourraient être largement modifiées. En effet, dans d’autres régions de production piscicole
155 d’étangs (en France et encore plus dans le Monde), il n’est pas rare de constater des apports de fertilisants dans les étangs afin de favoriser la production autochtone et ainsi accroître la
production de poissons (Wezel et al., 2013 ; Aubin et al., 2014). Ce paramètre pourrait jouer de
manière importante sur la dynamique des flux de MO tant au niveau quantitatif que qualitatif et par conséquent sur le fonctionnement des réseaux trophiques basaux au sein de l’étang mais aussi et surtout sur celui qui nous intéresse plus particulièrement ici, c'est-à-dire le CE récepteur. D’ailleurs, des travaux récents ont montré l’importance de ne pas dépasser ce qui est nommé le point de basculement de l’enrichissement trophique en étang, limite au-delà de laquelle l’étang perd une part importante de sa biodiversité (Vanacker, 2016). Cela se traduit alors par des bouleversements importants du fonctionnement global de l’étang et notamment des chutes de productivité des espèces en-dehors du plancton. Ainsi, on peut supposer que les différents degrés de trophie des étangs pourraient également être des paramètres d’intérêt à prendre en compte pour appréhender l’effet des étangs sur le fonctionnement écologique des CE de tête de bassin. De plus, ce critère s’il est vérifié, prendrait tout son sens dans la conjoncture actuelle, où, pour faire face à la demande croissante en poissons (FAO, 2014), on attend aussi des étangs qu’ils produisent davantage (service d’approvisionnement). De façon plus générale, la pisciculture d’étang cherche aussi à s’inscrire dans une approche dite d’intensification écologique, laquelle ne concerne pas uniquement la seule production de poissons mais plus
globalement l’ensemble des services écosystémiques (Aubin et al., 2014 ; Mathé et Rey-Valette,
2015).
4 Pertinence et limites des indicateurs utilisés
Nos travaux ne se sont intéressés qu’à une période limitée de l’année et de fait n’ont concerné qu’une partie seulement du cycle de gestion des étangs. Pourtant, Banas (2001) mentionne des phases critiques du cycle de gestion comme celles de vidange et de la pêche puisqu’elles peuvent s’accompagner de rejets plus ou moins importants de MES dans les milieux récepteurs. De plus, nous avons travaillé sur des CE qui naturellement ont des alternances fonctionnelles saisonnières très variables et qui ont parfois subi de profondes modifications liées à la présence de l’étang. Cependant, dans le cadre de l’évaluation de l’effet des étangs sur le fonctionnement des CE de tête de BV, les indicateurs que nous avons utilisés permettent d’intégrer des modifications du fonctionnement des hydrosystèmes sur des périodes qui dépassent largement la seule durée de la phase étudiée. En effet, les outils de bio-indication, qu’ils soient rattachés à l’étude des communautés ou à des processus fonctionnels, sont généralement reconnus pour cette capacité à intégrer et à détecter des altérations ponctuelles ou chroniques sur les écosystèmes (I2M2, 2012; Gessner et Chauvet, 2002). Par exemple, les communautés
156 d’invertébrés étudiées dans le cadre de cette thèse ont permis de mettre en évidence des patrons de réponse des effets de l’étang tant au niveau des assemblages des communautés que du fonctionnement trophique du ruisseau. En revanche, si les outils utilisés (filets à litière et isotopie) sont pertinents pour détecter l’effet de l’étang sur le fonctionnement des CE, ils ont tout de même leurs limites (tels qu’ils ont été utilisés) pour une compréhension fine des bouleversements trophiques (p. ex. flux de carbone et de nutriments) que peut avoir l’étang sur le CE. L’étude des communautés (assemblages, densités et régimes alimentaires) ou des taux de décomposition des litières ont permis d’intégrer, de mettre en exergue et de comprendre les processus expliquant les bouleversements du fonctionnement écologique des écosystèmes sur des périodes relativement importantes. Cependant, n’ayant suivi ces processus que sur une partie de l’année et donc sur une partie du cycle de gestion, notre étude ne permet pas la quantification de manière globale de l’effet de l’étang sur la dynamique fonctionnelle du CE du fait de la modification saisonnière du fonctionnement du ruisseau et des perturbations ponctuelles liées à la gestion de l’étang (vidange).
Il est par exemple fortement probable qu’en raison des fuites au niveau de la digue, l’effet de l’étang sur la décomposition de la matière organique allochtone soit encore plus marqué au moment de la période d’assec estivale et que les différences observées dans notre étude soient largement sous estimées à l’échelle annuelle. En effet, tandis que cette période d’assec favorise normalement l’accumulation de MO d’origine allochtone dans le lit du cours d’eau grâce à des apports de litières (latéraux principalement) associés à des taux de décomposition faibles, le maintien d’un débit estival en aval de l’étang favorise le transfert de cette MO vers l’aval et des taux de décomposition plus élevés. En effet, plusieurs études ont mis en évidence des taux de décomposition des litières plus élevés dans des CE permanents par rapport aux CE temporaires
(The 1000 intermittent rivers project ; Corti et al., 2011 ; Leberfinger et Herrmann, 2010 ; Dieter
et al., 2011).
Enfin, l’étude s’intéressant aux signatures isotopiques de la MO autochtone et à l’évaluation des effets de cette MO sur le fonctionnement trophique du CE, nos résultats ont permis de mettre en exergue plusieurs points : i) la détection d’apports de MO en provenance de l’étang et ii) l’utilisation de cette MO au sein des réseaux trophiques basaux (et en conséquence leur modification). Cependant, du fait d’un manque de précision pour qualifier et quantifier les apports de cette source autochtone dans les réseaux trophiques, nous ne pouvons pas en l’état dresser de bilans quantifiés de l’effet de l’étang sur les flux (C ou N) et leurs origines dans les réseaux trophiques des CE de tête de BV.
157
5 Perspectives
Notre approche a montré certaines limites. Plusieurs points pourraient faire l’objet d’approches complémentaires afin de pouvoir i) affiner la compréhension du fonctionnement de ces écosystèmes, ii) valider et généraliser nos résultats et iii) proposer aux gestionnaires d’étangs des mesures de gestion adaptées à la diversité des contextes (socio)-environnementaux.
5.1 Approches complémentaires pour affiner et quantifier
l’effet des étangs sur les flux d’énergie dans les
écosystèmes lotiques de tête de bassin
- Dans un premier temps, il conviendrait de mieux distinguer les sources d’énergie pour
pouvoir quantifier de manière efficace l’effet de l’étang sur les flux d’énergie. Ainsi,
l’approche par isotopes stables pourrait être enrichie par une analyse des profils en
acides gras (AG) de différentes matrices biologiques. Elle devrait permettre de mieux identifier les différentes sources d’énergie par la présence et la quantité de certains acides gras spécifiques de chacune des sources de MO. En effet, les producteurs primaires sont connus pour synthétiser des acides gras plus ou moins spécifiques à
chaque grand groupe phylogénétique, ce qui permet in fine de les différencier (p. ex.
Berge et al., 1995 ; Rajendran et al., 1993 ; Meziane et Tsuchiya, 2000). L’utilisation des
AG en tant que traceurs de la MO entre les producteurs et les consommateurs est
d’ailleurs de plus en plus répandue (Pitt et al., 2009 ; Dubois, 2012 ; Kelly et Scheibling,
2012 ; Bec et al., 2011 ; Sauvanet, 2013). De fait, couplée à l’étude isotopique, elle devrait
permettre une meilleure compréhension de l’utilisation des différentes sources de MO par les différents groupes trophiques des CE de tête de BV.
- Dans un second temps, les ressources en provenance de l’étang pouvant être assimilées
de façon importante par l’ensemble du réseau trophique et non uniquement par les
macro-invertébrés benthiques, d’autres compartiments biologiques pourraient
également être intéressants à suivre. Les micro-organismes ou encore la méïofaune qui sont des communautés également connues pour leur rôle dans l’intégration des
différentes sources d’énergie dans les réseaux trophiques (Stead et al., 2005 ; Hieber et
Gessner, 2002 ; Pascoal et Cassio, 2004), n’ont été que peu ou pas suivis dans cette étude. Il serait donc intéressant de compléter notre étude en considérant également ces autres
158 compartiments biologiques, pour quantifier de manière plus exhaustive l’intégration des ressources en provenance de l’étang dans les écosystèmes lotiques.
- Une fois la quantification de l’assimilation des différentes ressources par les différents
groupes trophiques étudiés, une consolidation des résultats pourrait être envisagée en croisant l’ensemble des réponses liées à la dégradation des litières et aux biomasses des micro-organismes et des invertébrés (déterminés dans notre étude) et ceux de la
méïofaune (à déterminer). Cette analyse permettrait in fine de déterminer les flux de
carbone et a fortiori d’énergie et donc les modifications, voire les bouleversements,
occasionnés par les étangs sur ces flux.