Soutenance mémoire
La Loire est le plus long fleuve de France, elle s’écoule sur 1012 km. De ce fait, elle peut être divisée en trois parties selon des critères géographiques, climatiques, hydrologiques et géologiques(Ruaux 2008). La Loire moyenne couvre un territoire allant de Nevers à Angers. Elle est caractérisée par une pente plus faible, et un régime hydraulique plus calme que la partie amont. Parfois présentée comme le «dernier fleuve d’Europe naturel » elle conserver certaines caractéristiques de «fonctionnement naturel ». Ainsi, la Loire continue de posséder une certaine liberté morphologique, sédimentaire et écologique qui se traduit par le développement de successions végétales originales peu impactées par les activités humaines (Cornier 2002). Plusieurs communautés végétales présentes en Loire moyenne sont dites pionnières. C’est le cas des communautés du Heleochloion schoenoidis, du Chenopodion rubri et du Bidention tripartitae toutes les trois présentées selon Cornier, (2002) comme des communautés de grèves humides à développement estivale (La communauté du Heleochloion schoenoidis est présentée sous le nom du Nanocyperion flavescentis mais la nomenclature a été révisée d’après Greulich et al. (2016)). La communauté du Heleochloion schoenoidis se situe sur les niveaux topographiques les plus bas des grèves (Greulich et al. 2016). Les espèces discriminantes sont des petits souchets de Cyperus fuscus, Cyperus flavescens, Cyperus michelianus. La communauté du Chenopodion rubri est implantée légèrement plus en hauteur des grèves. Des espèces telles que Oxybasis rubra, Dysphania ambrosioides, Corrigiola littoralis, Amaranthus blitum, Cyperus fuscus, Echinochloa muricata, Persicaria lapathifolia, Xanthium orientale en sont des exemples ( Cornier 2002). La communauté du Bidention tripartitae est présente sur les parties les plus limoneuses des grèves constituées d’espèces nitrophiles dont Bidens tripartita, Bidens cernua, Bidens frondosa, Persicaria lapathifolia, Persicaria hydropiper, Cyperus esculentus, Pulicaria vulgaris, Rumex maritimus, Echinochloa crus-galli, Leersia oryzoides, en sont des exemples. On peut également citer les communautés arborées pionnière telle que Salicion albae dont les espèces principales sont Salix alba et Populus nigra (INPN). La végétation influe énormément sur les sédiments. Les taux de sédimentations sont les plus importants pour les communautés d’herbacés et d’arbustes pionniers (Corenblit et al. 2009) et notamment les espèces pionnières de bois tendre telles que Salix spp. et Populus nigras. Néanmoins, les sédiments jouent également un rôle important pour la végétation. Pour les communautés herbacées, selon le type de substrat, la végétation ne va pas croître de la même façon. Pour des sédiments grossiers, la croissance des végétaux est lente puisque l’humidité et les nutriments sont limités. Au contraire pour des substrats sableux, les nutriments sont plus disponibles et le substrat reste plus humide favorisant la croissance des végétaux (Baniya et al. 2020). Entre 2004 et 2014, des mesures de la végétation, de la granulométrie et de la topographie ont été réalisées sur des placettes présentes sur 3 sites différents d’un tronçon en aval de Tours. Le but de ce rapport est de répondre, en couplant les données obtenues, à différentes hypothèses. Tout d’abord, vérifier si les communautés végétales présentées plus haut : Chenopodion rubri, Heleochloion schoenoidis, Bidention tripartitae et Salicion albae sont bien présentes dans les données. De plus vérifier l’impact de la végétation sur les sédiments relevés dans ces placettes, en relevant des changements qui ont eu lieu au cours du temps et de vérifier si certaines espèces impactent plus ces changements. Enfin, puisque les zones humides sont considérées comme très sensibles aux invasions (Moyle et Light 1996), il sera attendu que certaines espèces exotiques et envahissantes soient présentes dans les relevés et que leur abondance augmente au cours du temps, impliquant un déclin des espèces identifiées avant leur implantation.
Présentation du site d’étude
Ce projet a été réalisé à l’aide de données issues d’un suivi de placette de 60 x 60 cm entre 2004 et 2014 réalisé par Sabine Greulich, Université de Tours, UMR CNRS 7324 CITERES. Elles sont installées sur 3 sites différents situés sur les communes de Fondettes et Luynes auprès de Tours .
Les données de granulométrie
Les données de granulométrie ont été récoltées en 2004 et 2014. Pour chaque placette, deux échantillons sur les 15 cm de substrat ont été réalisés. Ces échantillons ont été prélevés à 30 cm en amont et 30 cm en aval des placettes. Ces deux échantillons ont été mélangés pour ainsi obtenir une moyenne, sans impacter les placettes elles-mêmes. La distribution des grains comprend les galets (> 31.15 mm), graviers (>2 mm), sables grossiers (>0.5 mm), sables moyens (> 0.2 mm), sables fins (> 0.05 mm) et particules fines (< 0.05 mm) qui ont été déterminés par tamisage après lavage pour éliminer la matière organique (le détail des mailles de tamisage est disponible en Annexe I). En 2004, la granulométrie de 39 placettes a été analysée, sur les autres placettes, le prélèvement des sédiments n’a pas pu être effectué dû à un niveau trop élevé de la Loire. 300 grammes de sédiments ont été récoltés sur les différentes placettes pour effectuer une analyse granulométrique. En 2014, 12 placettes ont été échantillonnées. Des masses comprises entre 91.5g et 489g ont été cette fois prélevées et ont, par la suite, subies une analyse granulométrique pour estimer le pourcentage de chaque classe. Les données ont été traitées statistiquement sous R afin de déterminer si les évolutions dans la structure granulométriques ne sont pas corrélées avec un changement de végétation.
Les données topographiques
Les mesures topographiques ont été réalisées sur les trois sites à l’aide d’un théodolite GEODIMETER 440. Sur chaque placette, deux mesures ont été effectuées, correspondant aux deux coins de la placette. Un ensemble de bornes géoréférencées a été implanté, dans le système Lambert II, sur les sites, dans l’optique de localiser précisément les placettes étudiées en 2004 et de pouvoir réimplanter ces placettes les années suivantes. La précision de la mesure est d’ordre centimétrique pour X et Y et d’environ 2-3 cm pour Z. Une mesure au point amont rive gauche et une au point aval rive droite a été réalisée. Néanmoins, certaines placettes ont disparu suite à la montée des eaux, ainsi pour ces placettes, un point central a été levé. Chaque mesure comprend les coordonnées X, Y et Z en Lambert II ou 93. Sur chaque placette, la détermination des cordonnes du point central a été faite suivant le calcul suivant pour les coordonnées X, Y et Z :
(𝑃𝑜𝑖𝑛𝑡 𝑎𝑚𝑜𝑛𝑡 𝑟𝑖𝑣𝑒 𝑔𝑎𝑢𝑐ℎ𝑒 + 𝑃𝑜𝑖𝑛𝑡 𝑎𝑣𝑎𝑙 𝑟𝑖𝑣𝑒 𝑑𝑟𝑜𝑖𝑡𝑒) / 2
Suite à cela, l’ensemble des points ont été converties en un référentiel commun. Celui choisi ici est le Lambert 93. Les données utilisées dans ce projet sont celles de 2004, 2005, 2006, 2007, 2010, 2011, 2012, 2013 et 2014. Néanmoins, pour l’ensemble de ces données, certaines valeurs sont manquantes, c’est les cas des placettes 13, 14 et 15 du site aval puisque ces placettes se trouvaient en eau au moment des relevés dès 2004.
Le traitement des données
Le traitement des données a été fait sous Excel pour la réalisation des tableaux et de figure de type histogrammes. Afin de déterminer l’évolution de la végétation entre 2004 et 2014, les données de végétation par an et par placette ont été traitées sous R. Afin d’améliorer la visibilité des graphiques et des valeurs obtenues, les espèces ayant moins de 3 apparitions sur l’ensemble de la période d’étude de 2004 à 2014 ont été retirées, soit 32 taxons (Annexe II). De plus certaines classes ont été regroupées, c’est le cas de Ludwigia sp. qui se compose de l’ensemble des valeurs de Ludwigia grandiflora et Ludwigia peploides. Le modèle choisi a été l’ACP. Cette méthode multivariée a permis de visualiser les données par placette selon un critère taxonomique dans le but d’en dégager une structure. La même méthode a été utilisé pour tester l’évolution de la granulométrie entre 2004 et 2014. Une analyse de coenercie a également été testée sous R pour mettre en évidence la covariance entre les deux ACP, celle de la végétation et celle de la granulométrie (Jacquet et Prodon 2014).
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Table des matières
Introduction
Matériel et méthode
1) Présentation du site d’étude
2) Les données de végétation
3) Les données de granulométrie
4) Les données topographiques
5) Le traitement des données
Résultat
Evaluation de la dynamique végétale
1) Les communautés
2) Evolution de la végétation par site
3) Evolution de la dynamique végétale à l’échelle globale
4) Espèces exotiques et envahissante
Dynamique sédimentaire
1) Analyse par site
2) Comparaison avec les données de végétation
Données topographiques
Discussion
Conclusion
Bibliographie
Annexes
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