Dysesal

Végétalisation & dynamique hydrosédimentaire de la Loire

 

 

Contexte et Objectif


En Loire Moyenne, en conséquence directe de l’incision du fleuve, les espèces ligneuses pionnières, en particulier Populus nigra L. et Salix alba, colonisent les annexes fluviatiles posant des problèmes environnementaux et de sécurité des populations. Actuellement, il existe peu d’informations sur l’impact réel des pratiques de gestion par l’Etat de cette végétalisation sur la dynamique hydro-sédimentaire, la banalisation écologie du milieu et le renouvellement des ligneux pionniers.La présente étude vise à apporter des connaissances sur (i) l’adaptation du système fluvial aux pratiques d’entretien réalisées sur les sédiments, (ii) l’impact de la gestion sur le renouvellement des populations de ces espèces, sur leur diversité génétique et sur le lien entre structure sédimentaire et microstructuration spatiale, (iii) l’adaptation de P. nigra et S. alba au stade juvénile aux contraintes physiques de l’écoulement (solide + liquide).

 

 

Approche et méthodes


Approche ex situ à la pépinière d’Etat de Guémené-Penfao (35)

Un total de 108 casiers de 1 m² ont été ensemencés de graines de P. nigra et S. alba dans une fosse artificielle remplie de sédiments de Loire représentatifs d’environnements de Loire moyenne sur lesquels les semis se développent : (i) sableux, (ii) sablo-graveleux, (ii) bicouche avec 10 cm sable sur 1,2 m de sable-graveleux. Les graines ont été récoltées dans la Réserve Naturelle de Saint-Mesmin (45). Pour chaque substrat, trois expériences ont été réalisées (i) un témoin permettant de caractériser le système racinaire, (ii) une expérience permettant la quantification des forces de résistance à l’arrachage, (ii) une expérience visant à déterminer la capacité de résistance à l’enfouissement. Les expériences témoin et d’arrachage sont reconduites pendant deux années successives (2012-2013).

 

© Département de Géosciences

 

Approches in situ

Afin de pallier les différentes contraintes inhérentes au travail en conditions non contrôlées, la première année plusieurs sites de Loire moyenne ont fait l’objet d’un suivi morphologique, sédimentaire et de végétation pour ne garder à terme que les environnements les plus intéressants pour répondre à la problématique. Ces environnements sont une entrée de chenal secondaire (Montlouis-sur-Loire) et une barre sédimentaire de centre de chenal (Mareau-aux-Prés dans la Réserve Naturelle de Saint-Mesmin) ayant subi des travaux de dévégétalisation et de décompaction des sédiments.

 

Remobilisation sédimentaire après travaux

De lourdes investigations de terrain sont nécessaires pour comprendre les processus de remobilisation sédimentaire après travaux.  Il a  été choisi de déployer un suivi à haute résolution temporelle sur le site de Mareau lors des épisodes de crues. Ce site est suivi depuis 2007 par l’université de Tours et l’Inra d’Orléans ; les nouvelles données enrichissent donc la connaissance du fonctionnement hydrosédimentaire de ce site, et plus largement de la Loire moyenne. Sur un second site (Montlouis sur Loire) des mesures complémentaires ont été entreprises afin d’augmenter la représentativité de nos travaux de recherche (configuration morphologique différente).Deux grands types d'opérations ont été effectués.(i) Lors des basses eaux, la morphologie des deux sites a été levée à l’aide d’un scan laser terrestre et d’un GPS différentiel, les processus d’érosion-dépôt appréhendés à l’aide de chaines d’érosion, la granulométrie des sédiments déterminée par analyse en laboratoire et photographie par ballon captif. Un levé au géo-radar a également été effectué sur le site de la réserve naturelle.(ii) En crue, la modification de la morphologie de la barre sédimentaire de Mareau a été suivie après les travaux de dévégétalisation/scarification/retalutage ainsi que les vitesses et directions d’écoulement et la caractérisation de la granularité des sédiments.

 

© Département de Géosciences

 

Suivi de la végétation

En 2012, les densités, hauteurs, diamètres, morphologies des parties aériennes de P. nigra et S.alba ont été mesurées sur des sites témoins ainsi que sur les peuplements presque mono-spécifiques (P. nigra) avant travaux sur la barre sédimentaire de Mareau. En 2013, les densités d’installation des semis de peupliers noirs et saules blancs ont été mesurées.

 

 

Collaborations et participants


- Université de Tours (GéHCO, CETU Elmis)

- INRA Orleans
- Réserve Naturelle St Privée - St Mesmin

- ONF

 

Comité de pilotage : Université Aix Marseille, Université Clermont Ferrand, INRA Montpellier, AELB / DREAL Centre

 

 

Financement


PLGN (EU via FEDER, Région Centre, AELB, DREAL Centre)

 

 

Coordination


JG Breheret, S. Rodrigues (Université de Tours)
M. Villar (Inra Orléans)

 

 

Communications


Nos travaux ont été valorisés dans le cadre de communications scientifiques et techniques, mais également lors d’interventions “grand public” ou lors de la formation des étudiants de l’Université de Tours.

 

Posters :

  1. WINTENBERGER C., RODRIGUES S., VILLAR M., (2013), BREHERET J.G. The key role of pioneer woody vegetation in mid-channel bar metamorphosis to island: case study from the River Loire (France).Présentation poster à SedNet, 06 novembre 2013, Lisbonne (Portugal).
  2. WINTENBERGER C., RODRIGUES S., VILLAR M., (2013), BREHERET J.G. The key role of pioneer woody vegetation in mid-channel bar metamorphosis to island : case study from the River Loire (France).Présentation poster à la Conférence Internationale de Sédimentologie Fluviale (ICFS), 14-19 juillet 2013, Leeds (Grande-Bretagne).
  3. WINTENBERGER C., RODRIGUES S., BREHERET J.G., VILLAR M., (2013). The sediment, the black poplar and the beaver: story of the formation process of a mid-channel island. Présentation poster au colloque international HydroEco’2013, 13-16 mai 2013, Rennes.
  4. WINTENBERGER C., RODRIGUES S., BREHERET J.G., VILLAR M., (2012). Trees biogeomorphic control on alluvial bars. Présentation poster à I.S.Rivers, 26-28 juin 2012, Lyon.

Communications orales scientifiques :

  1. WINTENBERGER C., RODRIGUES S., BREHERET J.G., VILLAR M., (2013). Processus de remise en mouvement d'une barre alluviale dans une rivière sablo-graveleuse. Communication orale au 14e congrès français de sédimentologie, 7 novembre 2013, Paris.
  2. WINTENBERGER C., RODRIGUES S., BREHERET J.G., VILLAR M., (2012). Influence de la dynamique hydro-sédimentaire et des travaux d’entretien du lit sur la survie des populations au stade juvénile dePopulus nigra L. et Salix alba en Loire Moyenne : étude du site de Mareau-aux-Prés. Communication orale au Conseil Scientifique de la Réserve Naturelle de Saint-Mesmin, 18 décembre 2012, Orléans.
  3. WINTENBERGER C., RODRIGUES S., BREHERET J.G., VILLAR M., (2012). Influence de la dynamique hydro-sédimentaire et des travaux d’entretien du lit sur la survie des populations au stade juvénile dePopulus nigra L. et Salix alba en Loire Moyenne : étude du site de Mareau-aux-Prés. Communication orale dans le cadre du projet BioMareau, 18 décembre 2012, Orléans.
  4. WINTENBERGER C., RODRIGUES S., BREHERET J.G., VILLAR M., (2012). Biogeomorphic control of woody vegetation on alluvial bar. Présentation poster à Morphodynamique et Transport Solide : du terrain aux modèles, 16 et 17 octobre 2012, Tours.

Présentations « Grand Public » :

  1. WINTENBERGER C., RODRIGUES S., BREHERET J.G., VILLAR M., (2012). Visite de terrain du site de Mareau-aux-Prés dans le cadre d’une rencontre de la Zone Atelier Loire, 4-5 octobre 2012, Orléans.
  2. WINTENBERGER C., VILLAR M., CHANTEREAU M. (2013). Visite de terrain organisée pour l’Association des Professeurs de Biologie et Géologie, 24 septembre 2013, Mareau-aux-Prés.
  3. WINTENBERGER C., CARRIERE T., RODRIGUES S., BREHERET J.G., VILLAR M., (2013). Dynamique hydro-sédimentaire et entretien du lit en Loire Moyenne : influence sur les peupliers noirs et les saules blancs. Rencontre chercheur-gestionnaire de la plateforme Recherche/Données/Informations du Plan Loire Grandeur Nature, 18 septembre 2013, Orléans.
  4. WINTENBERGER C., RODRIGUES S., BREHERET J.G., VILLAR M., (2013). Dynamique hydro-sedimentaire et entretien du lit en Loire Moyenne influence sur les peupliers noirs et les saules blancs. Réunion de travail de la plateforme Recherche/Données/Informations du Plan Loire Grandeur Nature, 22-23 mai 2013, Bruxelles (Belgique).
  5. WINTENBERGER C., RODRIGUES S., BREHERET J.G., VILLAR M., (2012). Influence de la dynamique hydro-sédimentaire et des travaux d’entretien du lit sur les populations de peupliers noirs et saules blancs en Loire Moyenne. Communication orale au Club des gestionnaires des levées et du lit du bassin de la Loire, 4 avril 2012, Orléans.
  6. WINTENBERGER C., RODRIGUES S., BREHERET J.G., VILLAR M., (2012). Impact de la dynamique hydro-sédimentaire et des travaux d’entretien sur le renouvellement des communautés de Salicaceae en Loire Moyenne. Communication orale à l’Atelier « jeunes chercheurs » de la plateforme RDI du Plan Loire Grandeur Nature, 21-22 novembre 2012, Angers.

Présentations associées :

  1. RODRIGUES S., BRÉHÉRET J.-G., CLAUDE N, WINTENBERGER C., JUGÉ, P., (2013). Connecting modern alternate bars dynamics to their low-preservation potential sedimentary products in large sandy river channels. Communication orale à la Conférence Internationale de Sédimentologie Fluviale (ICFS), 14-19 juillet 2013, Leeds (Grande-Bretagne).
  2. RODRIGUES S., MOSSELMAN, E., CLAUDE, N., WINTENBERGER, C., JUGE, P. (Earth Surface Processes and Landforms, revisions majeures). Alternate bar development in a real river: combined effects of discharge variations, bank orientation and superimposed dunes.
  3. RODRIGUES S., CLAUDE N., WINTENBERGER C., LATAPIE A., VALVERDE L., JUGÉ P., BRÉHÉRET J.-G. (2012). The Loire River: a natural laboratory for fluvial process sedimentology. Communication orale invitée au ANR GESTRANS Workshop, 21-23 Novembre 2012, Grenoble.
  4. RODRIGUES S., WINTENBERGER C., CLAUDE N., DESMET M., RAUX J., BEAUFORT A., JUGE P., (2012). Visite technique de la chaine de mesure du transport solide en système alluvial organisée dans le cadre du colloque Morphodynamique et Transport Solide : du terrain aux modèles, 16 et 17 octobre 2012, Chinon.
  5. RODRIGUES S., BRÉHÉRET J.-G., CLAUDE N, WINTENBERGER C., JUGÉ, P., (2012). Consequences of alternate bars dynamics on sedimentary archives in large sandy disconnected river channels. Communication orale au FLuvial Archive Group Biennal meeting, Remich, Luxembourg, September 3-4, 2012, abstract book, p.27.
  6. RODRIGUES S., CLAUDE N., WINTENBERGER, C., LATAPIE, A., VALVERDE, L., JUGÉ P., BREHERET, J-.G. (2013). Dynamique hydro-sédimentaire des chenaux de la Loire : processus et quantification.Communication orale à l’Assemblée Générale de la Zone Atelier Loire, Le Mans, 25 octobre 2013.
  7. RODRIGUES S., CLAUDE N., WINTENBERGER, C., LATAPIE, A., VALVERDE, L., JUGÉ P., BREHERET J-.G. (2013). Dynamique hydro-sédimentaire des chenaux de la Loire : comprendre les processus pour une meilleure gestion. Communication orale au 7ème rendez-vous chercheurs/gestionnaires, Plan Loire Grandeur Nature, Orléans, 18 septembre 2013.
  8. RODRIGUES S., BRÉHÉRET, J.-G., CLAUDE, N, WINTENBERGER, C., JUGÉ, P., (2012). Consequences of alternate bars dynamics on sedimentary archives in large sandy disconnected river channels.Communication orale au FLuvial Archive Group Biennal meeting, Remich, Luxembourg, September 3-4, 2012, abstract book, p.27.
  9. VILLAR M., BASTIEN C., BRIGNOLAS F., CHAMAILLARD S., CHANTEREAU M., FORESTIER O., JORGE V., RODRIGUES S. et WINTENBERGER C. Populations naturelles du Peuplier noir (Populus nigra L.) en Loire : inventaire, diversité génétique et adaptation aux variations de l’environnement. Communication orale à I.S.Rivers, 26-28 juin 2012, Lyon. 

 

Vidéos


Recherche/Données/Inform@tion : Quelle plus-value pour le bassin de la Loire et ses affluents ?http://www.e-loire.tv/video.php?id=51

 

Projet DySéSal : tri des graines et germination en pépinière

Université François Rabelais     UFR Sciences et Techniques

 

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