Evolution interannuelle des variables thermiques et hydrologiques en lien avec la phase eau douce

Le changement climatique est un processus planétaire qui est à l’œuvre. Les scientifiques du GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) ont montré que le réchauffement n’est pas homogène à l’échelle de la planète et que les régions proches des pôles seront affectées par des hausses de température plus élevées que les régions tempérées. En application des liens existants entre la température et les facteurs environnementaux et de la hiérarchie des niveaux de contrainte, les processus générés par le réchauffement climatique impactent non seulement les milieux mais aussi les espèces. Les poissons migrateurs qui fréquentent alternativement milieu marin et dulçaquicole ne font pas exception.

Le bassin de la Loire compte diverses espèces de poissons migrateurs anadromes, saumon atlantique, aloses grande et feinte, lamproies marine et fluviatile, truite de mer, espèces patrimoniales, qui sont le support de différents types de prélèvements par pêche, de loisirs, amateurs ou professionnelles, à l’exception du saumon atlantique et de la truite de mer. Ces espèces ont, toutes, vu leurs effectifs se réduire depuis le milieu du 19° siècle avec des vitesses et sur des linéaires de cours d’eau variables, liés à leurs traits d’histoire de vie, à l’histoire des usages dans les différents bassins versants et au changement global (Boisneau, 2015.)

Des opérations d’acquisition de connaissances et de suivi in situ des populations d’aloses, poissons migrateurs anadromes de la famille des Clupeidae, sont financées depuis le début du Plan Loire Grandeur Nature. Parmi des deux espèces fréquentant la façade atlantique (Alosa alosa L. et Alosa fallax Lacépède), la grande alose est la plus abondante, celle qui remonte le plus en amont sur le bassin. Cette espèce fait l’objet de suivis de sa phase adulte, depuis 1984 en Loire moyenne et en basse Loire, au travers de l’analyse des captures de pêcheries professionnelles patrimoniales. Ces suivis sont complétés par des suivis au niveau de passes à poissons localisées sur les 4 principaux axes à l’aval ou au niveau des zones de frayères. Il s’avère que depuis plusieurs années, les effectifs enregistrés par ces suivis ont chuté.

Changement Climatique

Moatar et Gaihard (2006) ont analysé le comportement de la température de l’eau de la Loire de 1881 à 1976 à partir des températures moyennes mensuelles des fleuves. Les données étaient issues de séries temporelles reposant sur une base horaire dans le cours moyen de la Loire depuis 1976. Ils ont également utilisé une reconstruction des séries de température de l’eau, par régression linéaire multiple, à partir d’informations équivalentes sur les températures de l’air et les débits fluviaux. Depuis 1881, les températures moyennes annuelles et estivales de la Loire ont augmenté d’environ 0,8 °C, cette augmentation s’accélérant depuis la fin des années 1980 en raison de l’augmentation de la température de l’air et également de débits plus faibles.

Par conséquent, les deux variables environnementales, la température et le débit d’eau, sont étroitement liées au changement climatique. Ces variables peuvent affecter directement ou indirectement les organismes aquatiques. Cela montre également que l’étude de ces deux variables environnementales est d’une grande importance pour les organismes aquatiques.

La grande alose (Alosa alosa)

Les aloses sont des poissons migrateurs anadromes de la famille des Clupeidae. Deux espèces fréquentent la façade atlantique, la grande alose (Alosa alosa L.) et l’alose feinte (Alosa fallax Lacépède). En Europe et en France, les populations de grande alose présentent des situations très contrastées suivant les bassins, recolonisation des bassins bretons, normands et du Rhin, stabilisation sur le bassin de l’Adour, décroissance postérieure à une très forte augmentation sur la Garonne et la Dordogne. Le bassin de la Loire est un des derniers grands bassins européens où les deux espèces cohabitent. La grande alose y est la plus abondante et celle qui remonte le plus en amont. (Boisneau et al., 2011.) Les aloses ont un cycle de vie de type anadrome avec une reproduction en eau douce, un séjour des juvéniles en eau douce d’un à trois mois puis elles vont grossir en mer . La durée du séjour marin varie, selon les individus, de 3 à 7 ans, les mâles séjournant un an de moins que les femelles (Mennesson et al.,2000a).

Introduction de la structure d’accueil

L’objectif scientifique principal de l’UMR 7324 CITERES est l’analyse des dynamiques spatiales et territoriales des sociétés. Au regard du panorama français et étranger des structures de recherche travaillant sur le même objet, CITERES se distingue par la multiplicité des entrées et le croisement des champs thématiques à partir desquels elle appréhende les relations des sociétés à leur espace, selon une large gamme d’échelles spatiales et temporelles. En effet, le bilan met en évidence le renforcement des capacités de CITERES à mobiliser autour d’un même objet de nombreuses disciplines : anthropologie, archéologie, aménagement et urbanisme, écologie, géographie, histoire, sciences politiques, sociologie, etc.

L’équipe Dynamique et Action Territoriales et Environnementales (DATE)
Responsable : José Serrano
DATE regroupe des enseignants-chercheurs en écologie, en géographie, en aménagement de l’espace-urbanisme, en sociologie mais aussi des ingénieurs, des architectes, des mathématiciens et informaticiens. Elle a pour projet scientifique l’intelligibilité des transformations des milieux naturels et des espaces aménagés et construits, telles qu’elles résultent de processus soit “spontanés”, soit volontaires. Ce faisant, l’équipe cherche à conjuguer approches théoriques et critiques d’une part, concrètes ou opérationnelles d’autre part. Les travaux de recherche vont des inventaires et diagnostics de terrain jusqu’aux projets prospectifs en passant par l’analyse des dynamiques territoriales. L’équipe s’appuie sur la définition de 3 thématiques majeures : « Dynamiques environnementales, enjeux et paysages », «Risques, vulnérabilités et résilience des territoires » et « Actions intentionnelles territorialisantes ».(site : https://www.msh-vdl.fr/recherche/equipes/citeres/) .

Recherche (Missions et déroulement de la mission) 

Dans cette étude, mes recherches portent sur l’évolution de paramètres thermiques et hydrologiques relatifs aux conditions de la migration, la reproduction et les stades juvéniles de la grande alose. La question ultime de cette recherche est :
1. Les changements de débit causés par le changement climatique affecteront-ils le cycle de vie des poissons ?
2. Est-ce que les changements de température de l’eau et température de l’air causés par le changement climatique influent le cycle de poisson ?

Hypothèses de recherche:
Je suppose que ces deux paramètres affectent significativement le cycle de vie des poissons. Le débit détermine le déplacement du poisson lors de sa migration de montaison: un faible débit a un effet négatif sur le mouvement du poisson, tandis qu’un débit plus élevé a un effet positif sur le mouvement du poisson. Pour les poissons au stade juvénile, le débit affecte le processus de croissance du poisson et la vitesse de migration vers l’aval.

En ce qui concerne la température, en effet, la migration et la production des poissons ont des températures critiques. Si ces températures ne sont pas atteintes, certaines étapes du cycle de vie ne pourront être assurées ou seront perturbées (Jatteau et al., 2017).

Afin de confirmer l’hypothèse, cette recherche sera réalisée à travers plusieurs étapes :
– Elaborer une base de données de température de l’eau et débit en 8 sites (4 stations hydrologiques et 4 stations thermiques) sur la Loire, l’Allier, la Vienne, et la Creuse.
– Reconstituer les données.
– Analyser l’évolution temporelle de valeurs de type seuil thermiques et d’autres variables associés thermiques ou hydrologiques (durée, °J ), de 1980 à 2020, en lien avec l’écologie des poissons lors de leur phase de migration, reproduction et juvéniles .

Table des matières

Table des matières
1. Introduction
1.1 Contexte
1.2 Changement Climatique
1.3 La grande alose (Alosa alosa)
1.4 Introduction de la structure d’accueil
1.5 Recherche (Missions et déroulement de la mission)
1. Site d’étude
2. Matériels et Méthodes
2.1 Sources et qualité des jeux de données
2.2 Choix des variables
2.3 Traitement de variables thermiques et hydrologiques
3. Résultat
4. Conclusion
Bibliographie
Annexes

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