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[2007-14] Eutrophisation des eaux et ingénierie écologique : Approches topologiques et quantitatives de l’impact des bio-manipulations sur les réseaux trophiques de carrières en eau d’Ile-de-France

Coordination : Gérard Lacroix - UMR 7618

Contexte scientifique

L’objectif général est de développer des nouvelles démarches d’analyse des réseaux trophiques pour appréhender notre capacité à gérer les écosystèmes aquatiques de manière durable, et notamment lutter contre les principales perturbations affectant ces écosystèmes. Il s’agit en particulier d’analyser de manière détaillée la réponse des réseaux trophiques dans le cadre d’approches écotechnologiques, comme les biomanipulations des communautés piscicoles, pour lutter contre comme l’eutrophisation des eaux, l’érosion de la biodiversité, la banalisation des communautés d’organismes ou et le développement d’espèces néfastes pour le fonctionnement des écosystèmes (impasses trophiques, cyanobactéries toxiques, etc.).

L’essentiel de l’évaluation écologique des carrières en eau a été réalisé jusqu’ici en adoptant le point de vue de la préservation de certaines groupes végétaux ou animaux de forte valeur patrimoniale aux yeux des naturalistes, souvent d’ailleurs des espèces situées au niveau de l’écotone terre - eau. Sans négliger l’importance bien réelle de ces espèces, il apparaît tout aussi nécessaire d’appréhender également l’écosystème d’un point de vue plus fonctionnel, par exemple pour mieux comprendre comment contrôler les efflorescences algales ou les cyanobactéries potentiellement toxiques. Cette démarche scientifique nécessite de prendre en compte l’architecture des réseaux trophiques, du phytoplancton aux poissons, en passant par les macrophytes ou le benthos. Elle peut permettre par ailleurs de fait un retour, à travers l’organisation de ces réseaux trophiques, sur les espèces ayant un intérêt patrimonial.

L’originalité de l’approche proposée dans le cadre de cette thèse repose sur le développement de nouveaux outils d’analyse topologique des réseaux (probabilistes ou quantitatifs), qui permettront une analyse très précise des modifications dans l’architecture des réseaux et de leurs conséquences fonctionnelles lorsque les écosystèmes sont soumis à des perturbations de l’environnement ou lorsque les biocénoses sont modifiées par les activités humaines.

Initialement déchets de l’exploitation humaine, simples trous d’eau, et réceptacles à détritus de tous types, les carrières en eaux sont en train d’acquérir une valeur d’usage écologique, une valeur sociale, voire une valeur économique. Ceci signifie des contraintes plus fortes pour les exploitants et les gestionnaires, contraintes qu’il est nécessaire d’adapter au mieux à l’objectif final dans un contexte d’aménagement du territoire et de développement durable. Il nous semble également possible d’ajouter que les carrières en eau peuvent avoir une forte valeur ajoutée au niveau scientifique, avec une rétroaction positive en termes de gestion et de valorisation écologique. Leur intérêt scientifique sera d’autant plus net que les travaux accomplis permettront de répondre aux questions posées par la société. Souvent situées en zones sensibles, notamment péri-urbaines, les carrières en eau jouent un rôle écologique prépondérant par rapport à d’autres milieux situés dans des espaces moins anthropisés. Elles constituent aussi des observatoires et des sites expérimentaux particulièrement utiles pour comprendre comment associer activités humaines et préservation des milieux et des espèces.

Centré sur les liens entre structure des réseaux trophiques et fonctionnement (contrôle des flux et des stocks), privilégiant autant que possible l’échelle de l’écosystème et les approches intégrées, couplant expérimentation à long terme in situ et approches théoriques, ce projet est susceptible d’avoir des répercussions importantes pour la gestion des plans d’eau et le développement de l’ingénierie écologique.

Coordination : LACROIX Gérard