Soutenance mémoire
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Présentation de l’organisme d’accueil
Le CETU Elmis Ingénieries (Centre d’Expertise et de Transfert Universitaire) est un service d’études et d’ingénierie de l’Université François Rabelais de Tours, basé à Chinon. Ses principales missions concernent 2 domaines disciplinaires en lien avec le milieu d’eau douce : fonctionnalité biodiversité/écologie et fonctionnalité hydrologie/géomorphologie.
Le volet écologique aquatique est divisé en 4 domaines d’études, sous la direction de Nina Richard .
• Les macro-invertébrés benthiques (espèces, structures de peuplement, évolution…), utilisés pour caractériser l’état biologique des cours d’eau, domaine du présent stage.
• Les herbiers de plantes aquatiques sur le cours principal de cours d’eau (espèces, abondance/dominance, évolution, cartographie…).
• Les cortèges floristiques en bordure de cours d’eau, par le biais d’inventaires.
• Les espèces exotiques envahissantes (EEE) terrestres/aquatiques (inventaire, surveillance, suivi de colonisation).
Le volet hydrologie/géomorphologie est également divisé en 4 axes de recherche, sous la direction de Philippe Jugé :
• Les mesures de transport sédimentaire (essentiellement Loire et Vienne) pour l’étude des sédiments en mouvement dans les 2 cours d’eau.
• Les mesures bathymétriques et topographiques en suivi de la géométrie du fond des cours d’eau.
• La dynamique sédimentaire (relevé par carottage notamment) par des analyses granulométriques.
• Les mesures de courant et débits (jaugeage, Doppler…).
Support littéraire
Plusieurs ouvrages de référence, constituant une part importante du travail bibliographique ont été consultés pour les besoins de l’étude :
• GRAND D., BOUDOT J.-P., 2006 – Les libellules de France, Belgique et Luxembourg. Biotope, Mèze, (Collection Parthénope), 480 pages.*
• HEIDEMANN H., SEIDENBUSCH R., 2002.- Larves et exuvies des libellules de France et d’Allemagne (sauf de Corse).- Société française d’odonatologie, 416 pages.*
Support numérique
Le principal support utilisé a été une synthèse bibliographique sur l’écologie larvaire de Gomphus flavipes et Ophiogomphus cecilia en Loire moyenne menée par un étudiant, Clément Gouraud, pour laquelle plusieurs sources ont été reprises, en particulier les sources non consultables et/ou en allemand, ces dernières représentant un poids important sur l’écologie de la famille. Le site web de l’Office pour les Insectes et leur Environnement (OPIE) consacré aux Odonates offre également des ressources bibliographiques facilement accessibles (en français) et notamment les plans d’Actions déclinés à l’échelle régionale.
Les synthèses précédentes et les études et ouvrages associés ont été complétés à partir d’études et d’articles recherchés principalement à partir des sites ResearchGate et Science Direct ou directement sur Google. Les mots clés ont été associés en recherche (ex « Ophiogomphus cecilia » + « larvae ») ; seules les publications jugées pertinentes au regard de l’étude ont été sélectionnées à partir de la lecture du résumé fourni.
Présentation générale sur les Gomphidae
Répartis sur près de 93 genres dont 5 en Europe et 4 en France (Grand & Boudot, 2006), les Gomphidae représentent une famille ancienne au sein des Odonates. Parmi les 10 espèces présentes en France métropolitaine (la présence d’une population très localisée de Lyndenia tetraphylla en Corse manque d’études), 8 présentent des populations identifiées sur la Loire ; le manque de données récentes sur la présence d’Onychogomphus uncatus (Charpentier, 1840) sur le fleuve ne permet pas de s’assurer de sa présence. Le schéma ci-dessous propose une répartition théorique des 5 espèces les plus courantes sur la base de données éditées par le Comité de pilotage des Plans Régionaux d’Actions en faveur des Odonates Auvergne, Centre et Pays de Loire, en attendant des prospections de terrain poussées, en particulier sur les exuvies (Gouraud, 2015). Gomphus flavipes semble être une espèce davantage inféodée à la Basse-Loire et Ophiogomphus cecilia, une espèce associée à la Loire moyenne ; la figure 1 propose une évolution théorique des cortèges de 5 espèces.
Les imagos présentent un fort espacement entre les yeux et un élargissement marqué sur les derniers segments abdominaux (figure 2). Ils exposent des couleurs vives allant du jaune au vert. Les larves sont identifiables aisément grâce au masque plat (avec les Aeschnidae) puis aux antennes trapues (caractéristiques des Gomphidae uniquement) ornant la tête (figure 3), visibles même pour les jeunes stades.
Comportement
L’espèce semble se nourrir principalement de Chironomides, Oligochètes et Amphipodes (Popova, 1927) ; les larves peuvent se déplacer quotidiennement de 53cm pour chasser (Suhling & Müller, 1996 in Heidemann & Seidenbusch, 2002). Les déplacements effectués par dérive larvaire, en particulier lors d’importants épisodes de crues (Staufer, 2010, in Gouraud, 2015), et qui peuvent atteindre 150m, sont en mesure d’amener parfois les larves vers des zones d’annexes ou de chenaux secondaires (Westermann, 2008, in Gouraud, 2015). Fait remarquable, si la larve se retrouve dans un point d’eau à sec, elle est capable d’importants déplacements actifs pour retrouver un milieu plus favorable (Heidemann & Seidenbusch, 2002). L’espèce semble relativement fidèle à ses sites de reproduction (Gretia, 2012). La vie larvaire, qui comprend 14 à 15 stades, dure 2 à 4 ans. (Grand & Boudot, 2006).
Emergence et vie de l’imago
L’émergence a généralement lieu de mi-juin à fin-juillet mais peut démarrer début mai et se prolonger à la mi-août (Heidemann & Seidenbusch, 2002). Elle est plus étalée que chez les autres Gomphes : Farkas et al. (2012), en écoulement naturel (sans seuils ou barrages), ont observé un EM50 variant de 7 à 22 jours pour Gomphus flavipes, contre 6 à 10 jours pour les autres espèces obtenues ce qui laisse supposer une émergence non synchronisée. Les exuvies sont généralement trouvées en position horizontale bien que l’espèce semble faire preuve d’adaptation selon la morphologie du support d’émergence : dans le canal Albert, où une population a été récemment découverte (de Knijf et al., 2014), les exuvies étaient ainsi en position verticale. Le support d’émergence est varié : berges sableuses, racines, troncs, feuilles (Heidemann & Seidenbusch, 2002 ; observations personnelles). D’autres paramètres comme l’ensoleillement ou la pente semblent intervenir (Staufer, 2010 in Gouraud, 2015). Les imagos ont un comportement d’ensemble proche des autres espèces du genre (Grand & Boudot, 2006) et chassent dans les espaces ouverts des plaines alluviales (friches, lisières…).
Ecologie d’Ophiogomphus cecilia
A l’instar du gomphe à pattes jaunes, le gomphe serpentin est présent dans les grands systèmes fluviaux européens et plus largement sur toute l’Europe de l’Est, de la Sibérie au bassin de la Loire (figure 6), dans les zones de plaine et collinéennes, où il est également présent dans de petites rivières (Dijkstra & Lewington, 2007 in Gouraud, 2015). La population française, jugée stable sur la dernière liste rouge de l’UICN (2016) est surtout représentée par la population ligérienne mais l’espèce présente également des populations dans les Vosges du Nord (Dijkstra & Lewington, 2007 in Gouraud, 2015).
Habitat larvaire
Werzinger & Werzinger (1994, in Gouraud, 2015) ont mis en avant la préférence des femelles à pondre dans des zones de faible profondeur (0.3 à 0.4m) avec des vitesses de courant assez importante (0.4 à 0.8m/s) bien qu’on retrouve l’espèce dans des zones plus lentiques. Heidemann & Seidenbusch (2002) mettent également en avant la préférence des femelles pour les bancs de sable à proximité du lieu de ponte. Les oeufs sont pondus dans un substrat sableux à graveleux (Werzinger & Werzinger, 1994, in Gouraud, 2015 ; Vonwill, 2013) entre juillet et septembre (Dommanget, 2004 in Gouraud, 2015) ; l’espèce est dite psammophile. Des eaux chaudes (>20°C) permettent une éclosion rapide (Grand & Boudot, 2006). Si l’espèce présente une certaine fidélité pour la Loire et reste rare sur ses affluents à l‘exception notable de l’Allier (Lohr, 2003), elle se retrouve aussi bien dans des sections de plusieurs centaines de mètres de large, comme la Basse-Loire, que dans des cours d’eau de 2m de large. L’espèce semble toutefois préférer les cours moyens des fleuves et grandes rivières (Heidemann & Seidenbusch, 2002) avec un bon ensoleillement.
Présentation des sites d’étude
L’étude a été conduite sur 4 sites, d’amont en aval : Saint-Mathurin (13/09/16), dans le Maine-et-Loire, Varades (12/09/16), Ancenis (08/09/16), Oudon (06/09/16), en Loire-Atlantique. Le choix des sites d’études fait notamment suite aux données de récolte d’exuvies recensées par le Conservatoire d’Espaces Naturels. Par manque de temps, les échantillons d’un 5ème site, la Fresne-sur-Loire, n’ont pas pu être triés, identifiés et utilisés pour la présente étude. Depuis 2004, les trois sites aval font partie du site d’intérêt communautaire (SIC) Natura 2000 « Vallée de la Loire de Nantes aux Ponts-de-Cé et ses annexes », caractérisée par la diversité des habitats et la richesse biocénotique, avec présence de nombreuses espèces à valeur patrimoniale, comme le castor. A l’échelon national, l’ensemble du linéaire est décliné comme zone de protection spéciale (ZPS).
Présentation du site de Saint-Mathurin
Seul site situé à l’Amont d’Angers et en dehors de la zone de travaux prévus dans le cadre du CLA, Saint-Mathurin est la zone témoin. Elle est caractérisée par une forte dynamique hydro-sédimentaire avec la formation et l’évolution de larges bancs de sable qui peuvent laisser place à de multiples chenaux de diverses profondeurs (figure 7) ; le substrat est dominé par les sables grossiers (voir catégories de substrat en partie 2.2.2). Les transects de septembre 2016, représentés en bleu sont identifiés par le premier ou le dernier point du transect. Ils sont localisés dans un petit chenal en rive gauche bordée par un banc de sable. La berge abrupte (angle de 45°) de la rive gauche est caractérisée par la présence de nombreux ligneux et d’herbacées à mi-hauteur ainsi que des débris ligneux (troncs, branches) immergés en bordure immédiate (figure 8). Le transect SM3 représenté ci-dessous est localisé en bordure d’un banc de sable non présent sur la photographie de 2009 du SIEL.
Présentation des sites de Varades, Ancenis et Oudon
Les prospections sur les stations de Varades (figure 9), Ancenis (figure 12) et Oudon (figure 13) ont eu lieu dans des revers d’épis caractérisés par des zones de dépôt sédimentaire à vitesse faible et substrat assez fin, en bordure du chenal préférentiel dessiné par les épis. Ces zones d’épis sont bien représentées depuis Montjean-sur-Loire, située à une quinzaine de kilomètres en amont de Varades, jusqu’à l’agglomération Nantaise.
L’évolution de la structure d’habitats est particulièrement marquante pour les transects transversaux des 3 sites qui démarrent à proximité immédiate des berges jusqu’à des zones de chenal de profondeur supérieure à 2m avec des vitesses de courant élevées bien qu’il existe des creux aux abords d’épis. Les bancs de sable en arrière des épis étaient largement nus avec des très peu de végétation sur les stations d’Ancenis (figure 10) et de Varades en septembre 2016 alors que le site d’Oudon comporte des cortèges herbacés, arbustifs et ligneux sur les berges à proximité des transects (figure 11). La Loire à Oudon est également marquée par l’influence de la marée qui provoque une fluctuation du niveau d’eau dans la journée.
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Table des matières
Abstract
Préambule
Sommaire
Sigles & Abréviations
Lexique
Introduction
Présentation de l’organisme d’accueil
1. Recherche bibliographique
2. Matériel et méthodes
3. Résultats et discussion
4. Conclusion
Bibliographie
Table des figures et des tableaux
Annexes
Table des matières
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