Régime thermique et faune piscicole au XXIème siècle dans le bassin de la Loire

Contexte

Ce projet se propose d’analyser la capacité des milieux aquatiques à réguler la température des cours d’eau par la végétation et les apports d’eau souterraine dans un contexte de réchauffement de la température des cours d’eau d’environ 2°C au milieu du siècle. Il s’agit aussi d’évaluer l’impact des régimes thermique et hydrologique modifiés sur la faune piscicole du bassin de la Loire.

Il bénéficie du travail de plusieurs laboratoires : GéHCO (expérimentation et modélisation du régime thermique des cours d’eau), ECOLAB Toulouse (impacts sur la faune piscicole), ARMINES (modélisation des apports de nappe), CESBIO (rôle de la végétation), ENS Lyon (caméra infrarouge thermique)

Méthode

Plusieurs actions se déclinent à différentes échelles spatio-temporelles. Elles demandent d’une part une mise en place de métrologies innovantes à l’échelle locale (piézométrie et sondes thermiques, fibre optique, caméra infrarouge thermique), d’autre part le traitement de données existantes et une modélisation mathématique à l’échelle régionale du bassin de la Loire. Le rôle de la végétation est étudié via une caractérisation plus fine de la végétation du bassin de la Loire à l’aide des photos aériennes. Dans un premiers temps, il s’agit de caractériser de manière expérimentale les échanges thermiques entre cours d’eau, zone hyporhéique et substrat ainsi que l’hétérogénéité spatiale le long de tronçons caractéristiques. Dans un second temps, nous souhaitons améliorer la caractérisation du régime thermique par modélisation pour mieux prendre en compte la morphologie des cours d’eau, l’ombrage de la végétation rivulaire et les échanges nappe–rivière. Enfin, les simulations spatialisées de température de l’eau et de débits (période récente 1976-2012 et période future – milieu – 2046-2065 et fin du siècle 2080-2100) seront utilisées afin de caractériser les conséquences sur la faune piscicole du bassin de la Loire.

Des modèles de niche écologique sont mis en place à l’échelle du bassin et vont bénéficier des sorties des projections des régimes thermiques et hydrologiques du XXIème siècle. Les changements de distribution potentiels des espèces de poissons du bassin de la Loire seront analysés. Enfin, l'intégration d'autres descripteurs de l'habitat plus facilement mesurables à cette échelle pourrait permettre d'affiner les projections de changement de répartition des espèces et de fournir ainsi aux acteurs de la conservation de la biodiversité aquatique quelques pistes pour mieux appréhender les conséquences à venir du changement climatique et s'y adapter au plus vite.

Financements

EP Loire, AELB, FEDER

Participants

GéHCO : F. Curie, A. Beaufort (thèse), Eric Lalot (post-doctorat), F. Moatar (coordination)

Publications et communications

Bustillo V, Moatar F, Ducharne A, Thiéry D, Poirel. A. (2013). A multimodel comparison for assessing water temperatures under changing climate conditions via the equilibrium temperature concept: case study of the Middle Loire River, France. Hydrological processes. Published online in Wiley Online Library, Doi: 10.1002/hyp.9683, pp: 1-18.