Défense de thèse de doctorat en sciences biologiques

Diminution des ressources planctoniques et artificialisation de l'habitat. Quelles conséquences sur le fonctionnement des communautés aquatiques ?

Jury

Philippe USSEGLIO-POLATERA (Université de Lorraine), Gilles LEPOINT (Université de Liège), Yves SOUCHON (IRSTEA), Frederik DE LAENDER (UNamur), président, Jean-Pierre DESCY (UNamur), co-promoteur, Patrick KESTEMONT (UNamur), promoteur

Résumé

Si les effets des invasions biologiques sur la biodiversité ont été largement étudiés par la communauté scientifique, certaines de leurs implications peuvent être exacerbées notamment dans les écosystèmes fortement anthropisés. Depuis la fin du XXeme siècle, un nombre croissant d’études témoigne de la diminution des ressources planctoniques des grands cours d’eau, tendance qui est souvent corrélée avec l’apparition de mollusques invasifs filtreurs. S’ensuivent généralement de multiples modifications dans la structure, la composition et le fonctionnement des communautés. Ces changements sont fréquemment soit exacerbés, soit confondus par diverses variables environnementales. Malgré l’importance de cette question dans la compréhension globale des écosystèmes, la contribution de la chenalisation des cours d’eau est rarement prise en compte comme facteur de stress lors d’études trophiques ou fonctionnelles. L’objectif principal de cette thèse de doctorat est d’évaluer l’influence de la diminution des ressources planctoniques et du degré d’anthropisation hydromorphologique de la Meuse sur le fonctionnement des communautés de macroinvertébrés et de poissons de différents biefs de la rivière. La première partie repose essentiellement sur une collection de base de données d’inventaires biologiques. Nous y démontrons que l’abondance du phytoplancton a diminué sur l’ensemble du linéaire de la Meuse étudiée, et a influencé le fonctionnement des communautés en entrainant une raréfaction des taxons se nourrissant dans la colonne d’eau au profit d’espèces benthivores. L’augmentation de l’abondance des poissons invertivores et du grand cormoran a significativement impacté les taxons de macroinvertébrés et de poissons de plus grande taille, à durée de vie plus longue et maturité sexuelle acquise à un âge plus élevé. En revanche, l’évolution temporelle des autres paramètres physico-chimiques ne semble pas influencer les traits d’histoire de vie des taxons constituant les communautés. La seconde partie combine des données d’échantillonnages historiques et des inventaires biologiques récents. Nous y établissons que, suite à la diminution des ressources planctoniques, les biefs aménagés pour la navigation fluviale offrent une plus faible diversité de ressources basales que les biefs impropres à la batellerie, limitant potentiellement la niche trophique des communautés de poissons et de macroinvertébrés. Toutefois, les analyses isotopiques révèlent que malgré le fait que la niche trophique des macroinvertébrés soit plus étendue sur le bief non navigable, les communautés de macroinvertébrés benthiques des deux sites consomment majoritairement des matières organiques provenant de la ripisylve ainsi que des végétaux aquatiques. Les ressources alternatives telles que le seston ainsi que le périphyton ne contribuent que très faiblement au réseau trophique. La troisième partie porte essentiellement sur une évaluation de la niche trophique des jeunes poissons de l’année via une approche basée sur les isotopes stables. Nous tentons de confirmer qu’en cas de faible disponibilité des ressources planctoniques, la compétition trophique intra et inter-stades au cours du développement ontogénique des jeunes poissons est plus importante dans les biefs aménagés pour la navigation. On observe sur les deux stations que les alevins consomment une part plus importante de végétaux aquatiques que les juvéniles, malgré le faible intérêt énergétique de cette ressource. Cette compétition alimentaire semble être renforcée en Meuse navigable où la spécialisation alimentaire au sein de la population d’alevins est significativement plus marquée forçant une partie des individus à consommer des ressources peu énergétiques. Les résultats obtenus soulignent l’influence de l’habitat dans le maintien de la diversité taxonomique et de la dynamique du système. La chenalisation des rivières et l’homogénéisation des habitats ont eu un effet particulièrement délétère sur le fonctionnement des communautés et sur la résilience des hydrosystèmes qui ne peut qu’être renforcé par les différentes activités humaines et les changements globaux.

La défense est publique

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