Un déversoir en rivière ralentit les invasions d'espèces indésirables (Daniels et al 2023)

Un modèle sur la prévention des invasions par écrevisse signal confirme que les seuils en rivière ont un effet d'atténuation. Ce qui a déjà été observé sur le terrain pour diverses espèces invasives. Les chercheurs demandent de prendre aussi en compte les impacts positifs et capacité de régulation des ouvrages hydrauliques dans les politiques publiques les concernant. 

Source photo : Centre de ressources Espèces exotiques envahissantes. 

L'écrevisse signal, aussi appelée écrevisse de Californie ou ou écrevisse du Pacifique (Pacifastacus leniusculus) est une espèce de crustacés décapode originaire du nord-ouest de l'Amérique du Nord, mais introduite dans plusieurs autres régions du monde. En Europe, l'écrevisse signal est inscrite depuis 2016 dans la liste des espèces exotiques envahissantes préoccupantes. Des chercheurs ont simulé le rôle d'ouvrages hydrauliques sur une rivière, par un modèle calé sur observations empiriques, pour vérifier si l'invasion des écrevisses est modifiée par leur présence.

Voici le résumé de leur étude :

"Les espèces envahissantes et les infrastructures fluviales sont des menaces majeures pour la biodiversité des eaux douces. Ces facteurs de stress sont généralement considérés isolément, mais la construction et l'entretien des infrastructures fluviales peuvent à la fois favoriser et limiter l'expansion des espèces envahissantes. Les limites spatiales et temporelles des études en laboratoire et sur le terrain, associées à une faible prise en compte des réponses au niveau de la population (par exemple, le taux d'invasion), ont une compréhension limitée de l'efficacité de l'infrastructure pour le confinement à long terme des espèces envahissantes à l'échelle du bassin versant.

Cette étude a utilisé un modèle basé sur l'individu (IBM) pour étudier la capacité d'une barrière fluviale partielle à contenir la propagation d'espèces envahissantes à de grandes échelles spatio-temporelles, en utilisant l'écrevisse signal américaine Pacifastacus leniusculus comme espèce modèle. Le modèle de base (sans barrière) a recréé avec précision les taux d'expansion longitudinale des écrevisses signal signalés dans la littérature existante. Une barrière fluviale virtuelle a été ajoutée au modèle de base, avec un passage au niveau de la structure paramétré à l'aide de la littérature existante et des résultats d'une expérience qui n'a démontré aucune relation claire entre densité d'écrevisses et efficacité du franchissement d'un déversoir de type Crump.

Les résultats du modèle ont indiqué qu'un déversoir en aval du point de rejet n'avait aucun effet sur l'expansion longitudinale des écrevisses, alors qu'une barrière en amont ralentissait le taux d'invasion pendant 6,5 ans après sa première rencontre. Après que le taux d'invasion soit revenu aux niveaux d'avant la barrière, le front d'invasion était de 2,4 km plus en aval que prévu en l'absence de barrière, ce qui représente un retard de 1,73 an dans l'expansion de l'aire de répartition longitudinale.

Synthèse et applications. Malgré des impacts négatifs substantiels sur la biodiversité native, les infrastructures fluviales peuvent également retarder la propagation des espèces envahissantes d'eau douce, ce qui représente un compromis. Cela démontre la nécessité de prendre en compte les conséquences écologiques positives des infrastructures fluviales lors de la conception de techniques de priorisation pour l'élimination et l'atténuation des barrières (par exemple, le passage sélectif des poissons), et suggère que dans certains cas, les barrières peuvent fournir un outil utile de lutte intégrée contre les ravageurs."

Les auteurs précisent encore dans le texte :

"La capacité des barrières fluviales à ralentir les taux d'invasion souligne la nécessité de prendre en compte les espèces envahissantes dans la suppression des barrages et la planification des mesures d'atténuation. Les taux de suppression des barrages s'accélèrent (Mouchliatis, 2022), mais faciliter la propagation des espèces envahissantes en supprimant les barrières de dispersion est une préoccupation commune des gestionnaires (Tullos et al., 2016). En effet, la suppression de trois barrages sur la rivière Boardman, Michigan, États-Unis, a facilité la propagation de l'escargot de vase néo-zélandais Potamopyrgus antipodarum (Mahan et al., 2021), et il y a eu une récente campagne pour inclure la propagation potentielle d'espèces envahissantes. espèces dans les modèles de hiérarchisation de l'élimination des barrières (par exemple, Terêncio et al., 2021). Ceci est particulièrement important dans les régions mégadivers, où les grands barrages sont répandus et leur suppression peut faciliter d'énormes événements d'invasion d'eau douce (par exemple, Vitule et al., 2012). De même, les techniques d'atténuation conçues pour améliorer le passage des espèces natives (c'est-à-dire les passes à poissons) peuvent également permettre le déplacement d'espèces indésirables, ce qui représente un compromis important pour la gestion des pêches (McLaughlin et al., 2013). Cela souligne l'importance des solutions de passage sélectif des poissons, grâce auxquelles la connectivité est améliorée pour le biote endémique sans faciliter la dispersion des espèces envahissantes (par exemple Kerr et al., 2021 ; Stuart et al., 2006)."

Discussion

Les rivières de l'Anthropocène sont déjà très modifiées dans leurs propriétés physiques, chimiques et biologiques. Le transfert massif d'espèces exotiques, parfois invasives, représente notamment une bifurcation évolutive importante qui modifie un nombre croissant de biotopes et biocénoses, menant localement à de nouveaux équilibres (ou déséquilibres) dynamiques. Plaquer sur cette réalité l'idée que la destruction d'ouvrages hydrauliques pour imposer un libre cours de toutes espèces va restaurer un équilibre antérieur du vivant n'a donc guère de sens. Un gestion raisonnée et informée de ces ouvrages, ayant par ailleurs divers intérêts pour la société et sa régulation de l'eau, paraît donc une stratégie plus intelligente.

Référence : Daniels JA et al (2023), River infrastructure and the spread of freshwater invasive species: Inferences from an experimentally‐parameterised individual‐based model, Journal of Applied Ecology, doi.org/10.1111/1365-2664.14387

La mobilité des pêcheurs de loisir, des autoroutes à espèces invasives ? (Weir et al 2022)

En utilisant les millions de données issues d’une application sur téléphone mobile pour pêcheur, des chercheurs montrent aux Etats-Unis la forte mobilité des pratiquants de la pêche récréative. Cette pratique qui relie des bassins et des lacs séparés tend à créer des conditions propices à l’expansion d’espèces invasives dans les cours d’eau.

La croissance des réseaux de transport a facilité la propagation d'espèces envahissantes, en particulier dans les cours d’eau qui sont des milieux naturellement fragmentés et donc partiellement isolés par bassins versants. Les données sur les mouvements humains sont difficiles à collecter pour les chercheurs : carnets de voyage, entretiens et enquêtes peuvent avoir des biais, des coûts élevés de collecte et/ou de faibles taux de réponse. Mais les appareils intelligents mobiles peuvent être une source de données de mouvement de qualité, à haute résolution et individualisées sur de larges échelles spatiales.

Pour contourner la pauvreté des sources, Jessica Weir et ses collègues ont ainsi analysé aux Etats-Unis 10 ans de données de mouvement de l'application de pêche populaire Fishbrain pour montrer comment les pêcheurs récréatifs connectent plus de 100 000 lacs à travers les États-Unis contigus, et comment ce réseau de connectivité fournit un aperçu unique de la distribution actuelle et future de espèces aquatiques envahissantes.

Voici le résumé de leur article :

« Les activités humaines sont la principale cause des invasions biologiques qui causent des dommages écologiques et économiques dans le monde. Les espèces aquatiques envahissantes (EAE) sont souvent propagées par les pêcheurs récréatifs qui visitent deux plans d'eau ou plus dans un court laps de temps. Les données de mouvement des pêcheurs à la ligne sont donc essentielles pour prévoir, prévenir et surveiller la propagation des AIS. Cependant, le manque de données sur les déplacements à grande échelle a limité les efforts aux grands lacs populaires ou à de petites étendues géographiques. 

Ici, nous montrons que les applications de pêche récréative sont une source abondante, pratique et relativement complète de « grandes » données sur les mouvements à travers les États-Unis contigus. Nos analyses ont révélé un réseau dense de mouvements de pêcheurs qui était considérablement plus interconnecté et étendu que le réseau formé naturellement par les rivières et les ruisseaux. Les mouvements à courte distance des pêcheurs se sont combinés pour former des autoroutes d'invasion qui ont traversé les États-Unis contigus. Nous avons également identifié des fronts d'invasion possibles et des lacs centraux envahis qui pourraient être des super-épandeurs pour deux envahisseurs aquatiques relativement communs. 

Nos résultats fournissent un aperçu unique du réseau national par lequel les AIS peuvent se propager, augmentent les possibilités de coordination intergouvernementale qui sont essentielles pour résoudre le problème des AIS et soulignent le rôle important que les pêcheurs peuvent jouer pour fournir des données précises et prévenir les invasions. Les avantages des appareils mobiles à la fois comme sources de données et comme moyen d'engager le public dans sa responsabilité partagée de prévenir les invasions sont probablement généraux pour toutes les formes de tourisme et de loisirs qui contribuent à la propagation des espèces envahissantes. »

L’image en tête de cet article montre les 18 principaux bassins fluviaux des États-Unis contigus sont reliés par des pêcheurs à travers les frontières hydrologiques naturelles. (A) Une carte des 18 principaux bassins fluviaux des États-Unis contigus qui s'étendent dans certaines parties du Canada et du Mexique.  Le ∗ représente une zone où les lacs du réseau sont hydrologiquement connectés à travers la limite du bassin fluvial. (B) Un diagramme d'accord montrant les connexions du mouvement des pêcheurs parmi les 18 principaux bassins fluviaux. L'anneau extérieur et la couleur correspondent à la région d'origine de la connexion du pêcheur, et l'anneau intérieur correspond au bassin dans lequel se terminent ces connexions. Des lignes plus épaisses indiquent plus de mouvement et, par conséquent, une pression de propagules plus élevée. Bassins : 01 Nouvelle-Angleterre, 02 Centre-Atlantique, 03 Atlantique Sud-Golfe, 04 Grands Lacs, 05 Ohio, 06 Tennessee, 07 Haut Mississippi, 08 Bas Mississippi, 09 Souris–Rouge–Rainy, 10 Missouri, 11 Arkansas–Blanc–Rouge , 12 Texas–Gulf, 13 Rio Grande, 14 Haut Colorado, 15 Bas Colorado, 16 Grand Bassin de l’Ouest, 17 Pacifique Bord-Ouest et 18 Californie.

Les cartes ci-dessus (cliquer pour agrandir) montrent la distribution ponctuelle des espèces envahissantes (A) de Myriophyllum et (B) de Dreissena. Les points qui se chevauchent apparaissent avec une plus grande intensité de couleur. Les comtés (États-Unis) et les unités de recensement (Canada) sont en niveaux de gris pour représenter le pourcentage de connexions entrantes pondérées qui sont vraisemblablement à haut risque parce qu'elles proviennent d'un lac envahi (par l’une ou l’autre des espèces de Dreissena et Myriophyllum) et terminées dans un lac non envahi.

Une étude similaire en Europe serait bien sur très utile. Mais l’analyse des impacts de la pêche récréative reste un parent pauvre de la recherche en écologique aquatique.

Référence : Weir JL et al (2022), Big data from a popular app reveals that fishing creates superhighways for aquatic invaders, PNAS Nexus, 1.3, pgac075

Les écrevisses signal changent rapidement les écosystèmes d'eau douce (Galib et al 2021)

En étudiant 18 cours d'eau du nord de l'Angleterre avec des données de long terme, trois chercheurs observent que l'écrevisse signal est associée à des variations significatives des poissons benthiques, des salmonidés et des invertébrés. Une espèce de chabot semble avoir totalement disparu des rivières concernées par l'invasion. L'étude menée avec des cas contrôles montre que ni les variations d'habitat ni les évolutions de pollution n'expliquent les effets observés, qui sont donc rapportés à la présence ou à l'absence de l'espèce invasive. Les premières années d'invasion touchent les invertébrés, surtout les moins mobiles, puis un effet sur les poissons est observé après 7-8 ans. Les espèces invasives ne sont pourtant pas intégrées dans la mise en oeuvre de la directive cadre sur l'eau comme facteur causal d'évolution des marqueurs biologiques des cours d'eau. 

L'écrevisse signal, dite aussi écrevisse de Californie ou écrevisse du Pacifique. Photo par  Astacoides, CC BY-SA 3.0.

Parmi les causes du déclin de la biodiversité endémique dans le monde, l'invasion biologique joue un rôle notable. Les espèces non indigènes entraînent une modification de la structure et du fonctionnement de l'écosystème récepteur. Les écrevisses sont considérées de ce point de vue comme une menace majeure pour les communautés endémique dans les habitats d'eau douce du monde entier: elles sont de grande taille, plutôt à longue durée de vie, omnivores (invertébrés, macrophytes, périphytes, détritus, poissons, autres écrevisses). Les écrevisses sont mêmes considérées par certains chercheurs comme des ingénieurs des écosystèmes, du fait de leur rôle dans la modification des taux de traitement détritique et des densités de certaines plantes.

L'écrevisse signal (Pacifastacus leniusculus, Dana) est l'une de ces écrevisses envahissantes les plus répandues. Elle présente toutes les qualités requises pour un grand succès de colonisation: large tolérance physiologique et écologique, forte propension à la dispersion, croissance rapide, maturation précoce et  grande fécondité. Leur effet exact reste mal connu. Par exemple, à ce jour, aucune étude n'avait mesuré la relation entre les salmonidés jeunes de l'année (YoY) et l'écrevisse signal à l'état sauvage. 

Shams M. Galib et ses collègues ont mené une étude à la méthodologie soigneuse sur le rôle de l'écrevisse signal dans l'écosystème de tête de bassin (zone à truite) d'un fleuve côtier du nord de l'Angleterre, la Tees (située dans la chaîne montagneuse des Pennines). 

Voici la synthèse de leurs observations : 

"1. Les impacts de l'écrevisse signal invasive Pacifastacus leniusculus sur les espèces et les écosystèmes locaux sont largement reconnus, mais principalement à travers des études à petite échelle et des expériences en laboratoire qui ne reflètent pas toujours les impacts dans la nature. Les effets enregistrés de l'écrevisse signal sur les populations de poissons sont équivoques. Dans cette étude, utilisant les approches avant–après/contrôle–impact et contrôle-impact, les effets de l'invasion de l'écrevisse signal sur les poissons endémiques, en particulier les poissons benthiques et les salmonidés jeunes de l'année, et les communautés de macro-invertébrés, ont été déterminé à plusieurs échelles spatiales et temporelles au moyen de trois éléments d'étude corrélés (S1 – S3), dans les cours d'eau des têtes du bassin de la rivière Tees, en Angleterre.

2. En S1, nous avons échantillonné les poissons et les macro-invertébrés benthiques de 18 cours d'eau de la même manière en 2011 et 2018. Ces cours d'eau ont été classés en deux groupes: (1) non envahis (sans écrevisses signal dans les deux années d'échantillonnage; n = 7); et (2) les cours d'eau envahis (avec l'écrevisse signal), comprenant des cours d'eau pré-envahis (envahis avant 2011; n = 8) et nouvellement envahis (envahis entre 2011 et 2018, n = 3). Malgré des conditions d'habitat similaires les deux années (toutes les variables p> 0,05), les communautés de poissons et de macroinvertébrés ont changé au fil du temps dans les cours d'eau pré-envahis et par comparaison avec les cours d'eau non envahis. Un déclin de l'abondance des poissons benthiques et des salmonidés jeunes a été observé dans les cours d'eau pré-envahis et nouvellement envahis. La disparition complète du chabot fluviatile Cottus perifretum suite à l'invasion de l'écrevisse signal a été enregistrée dans deux cours d'eau pré-envahis.

3. Dans la deuxième étude, S2, nous avons évalué les différences intra-cours d'eau chez les poissons et les macroinvertébrés dans deux cours d'eau Tees en comparant des sections avec des écrevisses signal (envahies) et sans (non envahies). Par rapport aux sections non envahies, la richesse taxonomique et l'abondance des poissons et des macroinvertébrés étaient significativement plus faibles dans les sections envahies, et l'ensemble des communautés différaient également de manière significative.

4. En S3, des données à long terme (depuis 1990) de la qualité de l'eau et des macro-invertébrés de six cours d'eau Tees comprenant ceux envahis par les écrevisses signal (n = 3) et non envahies (n = 3) ont été analysées. La qualité de l'eau a montré peu de changement, ou une amélioration, au fil du temps, mais des changements importants dans la richesse taxinomique des macro-invertébrés et la structure de la communauté se sont produits après l'invasion des écrevisses. Les changements à long terme dans les communautés de macro-invertébrés dans les cours d'eau envahis étaient généralement dus au déclin des taxons plus sédentaires tels que les mollusques et les trichoptères à fourreau.

5. Une perturbation écologique généralisée et à long terme se produit en raison de l'invasion d'écrevisses signal dans les cours d'eau des hautes terres du bassin versant de Tees qui peut conduire à une disparition complète de certaines espèces de poissons benthiques, ainsi qu'à une réduction des densités de salmonidés jeunes et à un déplacement vers communautés de macro-invertébrés moins diversifiées, dominées par des taxons plus mobiles et résistants aux écrevisses."

Discussion

Plus les données de terrain s'accumulent, plus il est manifeste que les écosystèmes aquatiques peuvent changer sur des périodes de temps assez courtes, et pour des causes diverses. L'idée qu'il existe une stabilité de ces écosystèmes à l'équilibre était le paradigme encore dominant de l'écologie dans la seconde moitié du 20e siècle. Mais l'accumulation des preuves suggère qu'il faut plutôt y voir un manque de données de qualité à l'époque, ayant mené à des modèles qui sous-estimaient la dynamique des milieux. De surcroît, les pressions de l'Anthropocène se sont accélérées à partir des années 1940-1950 (voir Steffen et al 2015), donc le rythme d'évolution du vivant se modifie également.

Cette étude sur l'écrevisse signal souligne un point intéressant : des critères biologiques (invertébrés, poisons) peuvent changer sans que les paramètres pris en compte par la directive cadre européenne sur l'eau (habitat, pollution) soient concernés. Or, cette directive forme l'outil règlementaire à la base des métriques de qualité des rivières et plans d'eau, des analyses pression-impact et des choix d'action des gestionnaires. Il n'existe par exemple aucune mesure standardisée du taux de colonisation et invasion biologique des cours d'eau par des espèces non endémiques — non seulement pour les écrevisses, mais pour les nombreuses espèces qui circulent désormais, des microbes aux mammifères en passant par les plantes. On voit la difficulté de faire coïncider des approches technocratiques qui figent la connaissance à un instant donné avec la réalité du progrès rapide des observations et des connaissances.

Référence : Galib SM et l (2021), Strong impacts of signal crayfish invasion on upland stream fish and invertebrate communities, Freshwater Biology, 66, 2, 223-240

Influence des seuils et écluses sur la progression du crabe chinois et de l'écrevisse signal (Robinson et al 2019)

Des chercheurs anglais ont étudié l'effet des ouvrages humains de rivière sur la progression de deux des espèces invasives aquatiques les plus actives au monde : l'écrevisse signal et le crabe chinois. La première ne montre pas de variation de répartition en présence d'ouvrages, notamment car elle tend à migrer par dévalaison depuis les points où elle est introduite. En revanche, le crabe chinois, qui progresse par montaison, se trouve davantage bloqué au pied des ouvrages. Cette recherche montre aussi l'intérêt des analyses par ADN environnemental, des brins de gènes circulant dans l'eau et permettant d'identifier la présence d'espèces. Les chercheurs soulignent que les analyses par ANDe doivent être calibrées pour donner des résultats corrects dans l'étude des rivières fragmentées.

Crabe chinois (à mitaines) mâle Eriocheir sinensis. Photo par Vassil, CC BY-SA 4.0

L'écrevisse nord-américaine du Pacifique, ou écrevisse signal (Pacifastacus leniusculus) et le crabe chinois, ou crabes à mitaines (Eriocheir sinensis), représentent deux des espèces aquatiques envahissantes les plus performants au monde, mais les facteurs déterminant leur succès de dispersion sont largement inconnus. Le crabe chinois est porteur du même pathogène que l'écrevisse signal (Aphanomyces astaci, la peste de l'écrevisse) qui entraîne le déclin des espèces natives d'écrevisses en Europe. 

Lorsqu'ils sont confrontés à des conditions défavorables ou à des obstacles, les écrevisses comme les crabes sortent de l'eau pour trouver des habitats plus appropriés ou contourner les barrières. Des barrières artificielles ou naturelles (rapides, cascades) peuvent dans certains cas restreindre la dispersion en amont des écrevisses, mais celles-ci se dispersent plutôt vers l'aval à partir de lieu où elles sont introduites. En revanche, des barrières comme les barrages sont susceptibles d'entraver la migration des crabes chinois, qui se fait dans le sens de la montaison.

Chloe Victoria Robinson et deux collègues ont étudié la répartition de ces deux espèces dans trois rivières anglais (Medway, Dee et Stour), en utilisant la nouvelle technologie de l'ADN environnemental (ADNe), qui permet de détecter des espèces grâce à des fragments de leurs gènes circulant dans l'eau (ou stockés dans les sédiments). 

Voici la conclusion des auteurs : 

"La présence des écluses et des vannes de crue dans la rivière Medway semble avoir une influence sur la détection ADN du crabe chinois dans cette rivière. La probabilité de détection du crabe chinois a augmenté avec le nombre de barrières en amont du site d'échantillonnage, ce qui indique que les barrières dans le Medway limitent le mouvement en amont de cette espèce. Au cours de leur migration en amont, les crabes chinois sont connus pour s'agréger au niveau des barrières, en particulier lorsque les berges sont trop raides pour contourner les barrières terrestres et que la présence de grandes structures telles que des barrages et des vannes d'inondation ralentit considérablement sa migration vers l'amont. Cette congrégation d'individus est susceptible d'entraîner un signal d'ADNe plus fort plus en aval, car la densité est connue pour être le principal facteur contribuant au succès de la détection de l'ADN dans de nombreuses espèces aquatiques. Le record le plus en amont de crabes mitaines a été enregistré dans la rivière Beult, un affluent de la rivière Medway, qui bifurque de la rivière principale ~ 5 km avant une série de six écluses consécutives. Nos détections d'ADN de crabe chinois à partir d'échantillons d'eau prélevés dans cet affluent suggèrent que cette espèce est présente ici par opposition à la rivière principale car aucune détection n'a été trouvée plus en amont de la rivière Medway. Contrairement au crabe chinois, nous avons constaté que les barrières n'affectaient pas la présence de l'écrevisse signal, probablement en raison du fait que les écrevisses grimpantes se dispersent principalement en aval. (...)

Un succès de détection significativement plus élevé pour les écrevisses signal dans la rivière Medway par rapport à la rivière Dee pourrait être le résultat de conditions hydrologiques variables, de l'abondance des écrevisses ou de la différence de saisonnalité entre la période d'échantillonnage pour chaque rivière. Certaines études ont rapporté une réduction de la détection de l'ADN pour les écrevisses signal pendant les mois d'hiver (de novembre à février) en raison de la torpeur hivernale qu'elles subissent au cours de leur cycle de vie annuel. La température est considérée comme le principal facteur de réduction de l'activité des écrevisses, ce qui peut correspondre directement à la quantité d'ADNe libérée dans l'environnement local. Cependant, nos travaux antérieurs sur l'ADNe d'écrevisses signal en octobre ont abouti à la détection de l'espèce dans tous les sites signalés, suggérant un niveau de détection substantiel pendant l'automne. De plus, les températures dans les rivières Medway et Dee n'étaient pas très différentes entre juillet (16,1°C en moyenne sur tous les sites d'échantillonnage) et octobre (en moyenne 14,1°C sur tous les sites d'échantillonnage), et par conséquent, nous nous attendions aux niveaux comparables d'activité et de taux d'excrétion d'ADNe. (...)

La détectabilité de l'ADNe dans une rivière qui coule dépend à la fois de facteurs biotiques et abiotiques tels que la distance de la source, la vitesse de l'eau et la température. La présence d'une série d'écluses le long d'une section de rivière, comme on le voit dans la rivière Medway, pourrait avoir le potentiel de créer des "systèmes mini-lentiques" en amont de chaque obstacle, et par conséquent, l'ADNe est plus susceptible de s'installer et de se lier à sédiments, plutôt que d'être transporté en aval. Des recherches supplémentaires sur le sort de l'ADN dans les systèmes fluviaux fragmentés devraient être menées pour aborder ce concept.

Dans l'ensemble, l'évaluation de l'influence des barrières sur la présence et la répartition des espèces envahissantes est importante pour éclairer les stratégies de gestion. La persistance à long terme des crabes chinois dépend de la capacité des juvéniles à migrer vers l'amont et à coloniser les habitats d'eau douce appropriés, par conséquent les obstacles fluviaux peuvent avoir une grande influence sur le succès de la colonisation. De plus, il est important de pouvoir détecter les sites de chevauchement des aires de répartition entre les écrevisses signal et les crabes chinois à l'aide de l'ADNe pour éclairer les stratégies de gestion des zones critiques pour le contrôle des espèces envahissantes, en particulier pour les espèces qui subissent des interactions trophiques complexes et sont potentiellement synergiques."

Référence : Robinson CV et al (2020), Effect of artificial barriers on the distribution of the invasive signal crayfish and Chinese mitten crab, Scientific Reports 9, 7230

Les lamproies marines victimes d'une prédation élevée, probablement par les silures (Boulêtreau et al 2020)

Dans les rivières Dordogne et Garonne, les lamproies marines subissent une baisse notable de population observée en vidéo-comptage depuis 10 ans. Quelle peut en être la cause? Une expérience de radio-suivi sur une cinquantaine d'individus adultes montre un taux très élevé de prédation, à 80%. Principal suspect en absence de loutres et de brochets: le silure, qui s'est installé dans les rivières ouest-européennes. Cette pression sur la lamproie marine s'ajoute à celle de la pêche commerciale, comme à d'autres plus anciennes.

Population remontante de lamproies aux stations de vidéo-comptage de la Dordogne et de la Garonne. On observe la chute au cours de la dernière décennie. Extrait de Boulêtreau et al 2020, art cit.

La lamproie marine (Petromyzon marinus) est une espèce anadrome qui migre dans les rivières pour atteindre les zones de frai. Son aire de répartition géographique s'étend des deux côtés de l'océan Atlantique Nord. Les populations les plus importantes sont observées dans les estuaires et fleuves d'Europe occidentale, notamment au Royaume-Uni, dans la péninsule ibérique et en France. Les deux principales populations de lamproie marine de France (les rivières Garonne et Dordogne) montrent des tendances préoccupantes à la baisse de migrations annuelles de lamproie, le nombre s'effondrant depuis la dernière décennie (image ci-dessus).

Trois campagnes de marquage et de suivi radiométrique, d'une durée de 25 à 50 jours, ont été réalisées par Stéphanie Boulêtreau et ses collègues: deux dans la Dordogne et une dans la Garonne. Le signal ID émis par le dispositif visait à identifier les poissons victimes de prédation.

Résultat : "À la fin de la session de suivi, 39 lamproies sur 49 (80%) ont été consommées, 2 sont restées vivantes, 1 a été perdue (car jamais détectée) et 7 ont un statut inconnu. (...) Les premiers événements de prédation se sont produits dans les 2 à 7 jours suivant la libération de la lamproie. Près de 50% des lamproies marquées (24/49) et 65% des lamproies à statut identifié (24/37) ont été consommées après 8 jours. Plus de 70% du total des lamproies ont été consommées après 18 jours de suivi. La plupart des lamproies consommées ont été détectées en amont du point de rejet; seules 2 lamproies ont été détectées en aval du point de rejet (...) Seules 4 lamproies sur 39 ont été détectées comme consommées à plus de 10 km du point de rejet."

Les auteurs ajoutent : "Bien que nous n'ayons pas réussi à confirmer l'identité exacte du prédateur, nous avons supposé que cette prédation était principalement due au silure. En dehors du silure, le seul autre prédateur dont les plus gros spécimens peuvent consommer la lamproie marine est le brochet, mais l'espèce est très rare dans les rivières étudiées (...) De nombreuses caractéristiques pourraient expliquer pourquoi la lamproie marine est fortement consommée par le silure européen pendant la migration de ponte. Les lamproies marines adultes en migration représentent une grande proie (longueur du corps> 85 cm) - par rapport à d'autres poissons généralement plus petits - qui peuvent satisfaire les besoins énergétiques des grands silures européens après une période de faible activité trophique. En Europe, la migration vers l'amont de la lamproie est stimulée par l'augmentation quotidienne de la température de l'eau au début du printemps, correspondant également à la reprise de l'activité du silure après l'hiver. Les principaux moments de l'activité du cycle quotidien sont également similaires pour les deux espèces. Les lamproies adultes entreprennent des migrations nocturnes, se déplaçant en amont dans les eaux douces principalement au crépuscule et l'obscurité et cherchant refuge avant l'aube. Bien que certains individus puissent synchroniser leur période d'alimentation autrement, le silure montre généralement des pics d'activité alimentaire la nuit. De plus, les lamproies sont de mauvais nageurs avec de faibles capacités de propulsion".

Enfin, les auteurs remarquent : "Cette cause de mortalité ajoute à la mortalité par pêche, le système Garonne-Dordogne hébergeant la plus grande pêcherie commerciale de lamproie marine d'Europe. En effet, entre 50 000 et 90 000 lamproies marines sont déclarées comme capturées par les pêcheurs en amont de la zone étudiée chaque année. Les lamproies qui réussissent à échapper à la pêche doivent donc faire face à un risque de prédation massif pour rejoindre la zone de frai du système Garonne-Dordogne."

Référence : Boulêtreau S et al (2020), High predation of native sea lamprey during spawning migration, Sci Rep, 10, 6122

La colère des riverains du Thouet face au dogme de la destruction des retenues, barrages et chaussées de moulin

Une rivière ayant de moins en moins d'eau en été et une lame d'écoulement réduite à presque rien, des proliférations de plantes invasives (jussie, élodée), une faune piscicole appauvrie, des usages et des agréments estivaux contrariés voire disparus... la colère monte sur les rives du Thouet, affluent de la Loire coulant entre Maine-et-Loire et Deux-Sèvres. Pêcheurs, riverains et élus contestent le bilan de la continuité écologique destructrice qui a vu les disparitions de plusieurs barrages et chaussées, particulièrement dans la zone gérée par l'Agglomération Saumur Val de Loire. L'étude de la station de mesure de qualité DCE proche de Saumur leur donne plutôt raison: depuis 2010, l'indice poisson rivière est toujours mauvais, avec son pire score à date récente, tandis que les teneurs maximales de nitrates ont plutôt augmenté. Pour éviter une dérive fatale comme celle du Vicoin, rivière martyre quasiment privée d'eau à chaque été depuis que 95% de ses ouvrages ont été détruits, un moratoire sur les effacements d'ouvrage sur le Thouet doit être engagé au plus vite. La restauration de continuité en long doit préserver les ouvrages et les équiper si besoin, pas les détruire. 

Depuis le début des années 2010, une politique d'arasement des barrages et chaussées de moulins est menée sur le Thouet en Maine-et-loire. Ces chantiers ont soulevé de nombreuses polémiques quand ils ont été proposés, mais ont été menés malgré les protestations. Aujourd'hui, les langues se délient, particulièrement autour de l'Agglo Saumur Val de Loire — qui a agi jusqu'au présent en bon petit soldat des destructions souhaitées par l'Etat et l'agence de l'eau.

Les pêcheurs témoignent des dégâts : plus d'eau, plus de poissons, des plantes invasives
Les pêcheurs ont d'abord exprimé leur colère face à la disparition des ouvrages et de leurs réserves d'eau.“Ces retenues existaient parfois depuis mille ans”, pointe Camille Richard, membre du collectif Thouet. “La faune et la flore de la rivière étaient structurées autour de ces ouvrages.” Le reproche est d'autant plus vif que la destruction de ces barrages et de leurs précieux petits réservoirs d'eau n'est en rien une obligation. “L’Europe n’a jamais dit qu’il fallait les éradiquer”, fulmine inlassablement Ludovic Panneau, président des Martins pêcheurs, association de pêche de Montreuil-Bellay. “Elle a demandé aux gestionnaires des rivières d’entretenir les ouvrages et de les gérer de sorte que la continuité écologique soit assurée.”

Premier problème : le niveau d'eau en été est très bas en l'absence des retenues. “Le niveau et le débit du Thouet s’effondrent de manière significative”, affirme Camille Richard. Qui précise : “La rivière a perdu 2,5 mètres de profondeur en moyenne. Les bateaux ne passent plus et les berges sont trop haute”.“Ces bassins étaient indispensables à la vie aquatique, y compris l’été, quand l’eau était basse”, appuie Ludovic Panneau.

Deuxième problème : la jussie, plante invasive, s'est installée dans le secteur. “C’est un drame”, explique Camille Richard. Ce végétal étouffe l’écosystème.” “Le réchauffement de l’eau s’accélère et favorise la photosynthèse” ajoute Ludovic Panneau. “De nouvelles plantes aquatiques apparaissent, au premier rang desquelles figure l’élodée.”

Un élu dénonce le refus d'un bilan objectif des actions menées, avec comparaison entre zones avec et sans barrages
Les pêcheurs et les riverains sont donc consternés. Ils ne sont plus les seuls à se poser des questions, quand beaucoup s'inquiètent de nouveaux projets comme la disparition du barrage du moulin de Couché. Dominique Monnier, ancien maire du Puy-Notre-Dame, ex-vice président du Conseil général, s'est fendu d'une lettre ouverte à l'agglomération de Saumur Val de Loire.

En voici quelques extraits :

“Les maires se posent de nombreuses questions sur la gestion de cette rivière depuis la disparition des barrages. Ils admettent parfaitement que, pour des questions écologiques et de continuité de l’eau, cette action ait pu amener des améliorations de la rivière, mais tous indiquent qu’aucun bilan significatif n’a été réalisé.”

“Ne peut-on pas marquer une pause et réfléchir avant de continuer à araser? Peut-on savoir si le travail déjà réalisé a apporté les bénéfices écologiques espérés?”

L'élu propose une méthode objective et intéressante, comparer au fil des années comment évoluent en hydrologie, biologie et écologie les tronçons où les chaussées ont disparu et ceux où ils sont restés :

“il doit être possible de comparer les conséquences obtenues sur la partie Maine-et-Loire (relevant d’une gestion publique), arasée, avec la partie Deux-Sèvres (gestion privée), restée en état.”

Au final, Dominique Monnier interpelle le président de l’Agglo : “Pouvez-vous nous donner des éclaircissements concrets sur les améliorations espérées, si elles existent”. Et la chargée des milieux aquatiques et de la diversité à l’Agglo : “Pourquoi campe-t-elle sur ses positons sans vouloir répondre?”

Analyse des données de l'eau à la station aval près de Saumur: le bilan n'est pas bon du tout depuis 2010
L'élu, les pêcheurs, les riverains ont quelques raisons de s'inquiéter. Nous avons été voir sur la base données publiques de l'eau Naïades l'évolution des indicateurs de qualité écologique et chimique de l'eau à la station du Thouet aval, située dans le Saumurois, à Chacé. Nous avons pris les dernières mesures disponibles en ligne (2017 pour les poissons, 2019 pour les nitrates) pour voir l'évolution observée depuis 2010.

L'indice poisson rivière mesure la composition de la faune piscicole. Plus il est élevé, plus cet indice est mauvais : inférieur ou égal à 7 excellent, entre 7 et 16 bonne qualité, entre 16 et 25 qualité médiocre, entre 25 et 36 mauvaise qualité, supérieur à 36 très mauvaise qualité.

L'IPR à Chacé depuis 2010 oscille entre qualité médiocre et mauvaise qualité. Le pire score a été atteint la dernière année de mesure :

Le taux de nitrates dans l'eau indique le risque d'eutrophisation, et c'est notamment un facteur favorable aux plantes invasives. Alors que les barrages ont plutôt tendance à épurer les eaux courantes (en sédimentation et métabolisation locales des effluents), les gestionnaires de rivières ont prétendu le contraire dans les années 2010. Nous avons pris les valeurs maximales observées de chaque année (plusieurs campagnes).

Mais à Chacé, le bilan nitrates n'est pas bon:

Les nitrates sont en tendance maximale croissante à la station de mesure, à deux reprises dont en 2018 le mauvais état écologique a été atteint (dépassement de 50 mg/l). Les valeurs observées, supérieures à 30 mg/l, sont considérées comme élevées et nettement au-dessus de la concentration d'un milieu naturel d'eau de surface, hors plan d'eau.

Cesser le mépris et la langue de bois des gestionnaires, stopper un dogme destructeur
Sophie Tubiana, chargée de la gestion des milieux aquatiques et de la biodiversité à l’agglomération Saumur Val de Loire, avait ainsi répondu aux citoyens inquiets: “Nous sommes confrontés à des conflits d’usage. Agriculteurs, pêcheurs, promeneurs, chacun défend ses intérêts. À l’Agglo nous œuvrons pour le bien commun.”

Désolés de contredire cette représentante de la bureaucratie de l'eau : il n'y a aucun bien commun fondé sur la négation des attentes des riverains et des usagers, il n'y a aucun bien commun dans la destruction des patrimoines des rivières, il n'y a aucun bien commun lorsque les résultats promis des politiques d'effacement des ouvrages ne sont pas au rendez-vous et que les vraies causes de dégradation de la rivière ne sont pas traitées.

Ces pratiques doivent cesser désormais, d'autant que le gouvernement a reconnu en 2018 des excès et erreurs dans la mise en oeuvre de la continuité écologique, demandant d'engager une "politique apaisée".

Nous appelons donc les élus et citoyens du bassin du Thouet à exiger un moratoire sur toute destruction d'ouvrage, un audit indépendant de la politique menée depuis les années 2010 et une définition concertée des vraies priorités pour la qualité de l'eau. 

Illustrations : le Thouet aval en été, sans eau, eutrophe, envahi par la jussie, P. Benoist/OCE.

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Analyser la continuité écologique au-delà de ses bilans "officiels"
Les ouvrages anciens (moulins, forges, étangs) ou plus récents (barrages), installés depuis des décennies à des siècles, tendent à créer au fil du temps un état écologique alternatif sur les rivières, avec des zones courantes et des zones lentes, des retenues et des bras dérivés (biefs). En prenant le choix de les détruire, on occasionne une perte irrémédiable du patrimoine historique et paysager de chaque bassin, ainsi que du potentiel énergétique bas carbone de la rivière et de divers usages riverains. Par ailleurs, les gestionnaires de l'eau jouent aux apprentis sorciers, car ils refusent de reconnaître les conséquences prévisibles: perte de ressource en eau, disparition de milieux aquatiques ou humides, étiages plus sévères avec moindre hauteur d'eau et parfois assec, incision des lits, fragilisation berges et bâtis, moindre écrêtage des crues, disparition de certaines espèces lentiques qui s'étaient installées, suppression de zones refuges, etc.
Les politiques de destruction sont inspirées par des vues souvent dogmatiques sur un idéal de "retour à la nature sauvage" n'ayant pas grand sens dans les milieux européens anthropisés depuis 5 millénaires. Elles nient certaines fonctionnalités écologiques et sociales avérées des petits ouvrages. Ces effacements de barrage ne reposent de surcroît pas sur des bases légales, car le parlement français a demandé dans la loi de gérer, équiper, entretenir les ouvrages autorisés, non de les détruire. Les riverains doivent donc défendre sur chaque site les milieux et les usages menacés par des administrations et syndicats outrepassant leurs prérogatives et faisant des choix néfastes pour la société comme pour le vivant.
Trop souvent, les services de l'Etat (DDT-M, DREAL, Office de la biodiversité), les maîtres d'ouvrage publics (syndicats, parcs, intercos et agglos GEMAPI) et des parties prenantes choisies (fédérations de pêche) se contentent d'énoncer des généralités non vérifiables sur la soi-disant vertu des travaux engagés, ou se limitent à mettre en avant quelques espèces spécialisées de poissons. Mais l'écologie, l'hydrologie, la sociologie, l'histoire, la géographie et l'économie d'un bassin versant ne se limitent pas à ce discours convenu ni à ces enjeux limités. Nous avons besoin d'une analyse critique, indépendante, citoyenne des conséquences réelles des choix de continuité:
Un trophée de l'eau pour le Vicoin? Analyse critique d'un bilan médiocre 
Touques: comment le lobby de la pêche à la mouche a survendu les bénéfices de la continuité écologique 
Dérives sur la Dives: des pompes électriques pour des biefs transformés en marigots 
Sauvegarde de la Boivre: ce que les juges administratifs exigent d'un projet de restauration de rivière
La Romanée réduite à des flaques d'eau au droit de l'ancien étang de Bussières 

Les barrages comme refuges? Intégrer le changement climatique dans les choix sur les ouvrages hydrauliques (Beatty et al 2017)

Quand on prend une décision d'aménagement sur un barrage, on regarde aujourd'hui les conditions passées et présentes. Mais quelle sera la situation future, en période de  changement climatique rapide? Une dizaine de biologistes publie une perspective à ce sujet dans Biological Conservation. Ces chercheurs soulignent que les réservoirs des grands barrages ont aussi des intérêts écologiques : ils servent de refuges face aux sécheresses, bloquent des espèces invasives, forment des écosystèmes lacustres ayant leur propre diversité. L'avenir à long terme du vivant après leur effacement n'est pas garanti si l'écosystème originel de la rivière a été très modifié. Et la valeur de l'eau stockée dans les retenues a par ailleurs toute chance de devenir plus forte en situation de réchauffement. Non seulement il faut décider de l'avenir des barrages au cas par cas, mais l'estimation des options doit impérativement intégrer la situation climatique et hydrologique du bassin dans l'avenir. 

Il existe dans le monde plus de 50 000 barrages d'une hauteur supérieure à 15 m. Ils permettent l'approvisionnement en eau potable, le contrôle des crues, l'irrigation, la navigation, la production d'énergie et des loisirs. Alors que la construction de barrages se poursuit dans de nombreuses régions du monde, en particulier en Chine, en Inde et en Afrique, elle a ralenti en Amérique du Nord et en Europe. Leur effacement dépasse maintenant leur construction aux États-Unis.

Pour Stephen Beatty et ses collègues, "cette poussée de l'effacement des barrages est principalement attribuable à des facteurs économiques, beaucoup ont été construits au milieu du 20e siècle, et les coûts de réparation des infrastructures vieillissantes dépassent largement les coûts de suppression (Stanley et Doyle 2003). Plus récemment, l'impulsion pour l'effacement de nombreux barrages a été d'atténuer leurs impacts écologiques; habituellement pour rétablir les voies de migration des poissons et restaurer les régimes naturels d'écoulement (Service 2011, O'Connor et al 2015)".

Les impacts écologiques négatifs des grands barrages sont bien connus dans la littérature scientifique: ils ennoient des habitats dans leur retenue, bloquent la migration des poissons, retiennent les sédiments devenant déficitaires à l'aval, modifient la variabilité naturelle des crues et étiages ponctuant la vie des espèces aquatiques et rivulaires comme la dynamique des lits mineur et majeur. Aussi pense-t-on qu'une rivière sans grand barrage serait, toutes choses égales par ailleurs, une rivière présentant davantage de diversité.

Les auteurs mettent toutefois un bémol à ce point de vue : "alors que les impacts écologiques négatifs des barrages sont bien reconnus, nous soutenons que les influences du changement climatique sur les futurs impacts et valeur des barrages nécessitent une plus grande considération dans les processus de prise de décision visant à les éliminer dans les régions tempérées soumises à sécheresse".

Il est d'abord rappelé que l'effacement de barrage "doit être considéré comme une perturbation écologique en soi", avec certains changements écologiques plus coûteux que bénéfiques. C'est le cas bien connu de la remobilisation des sédiments accumulés, et parfois pollués.

Mais les chercheurs soulignent aussi qu'un barrage crée un écosystème à part entière : "Nous devons aussi être conscient qu'une fois un barrage construit, l'écosystème aquatique antérieur a été modifié et, bien que physiquement altérés par rapport à cet état originel, les nouveaux écosystèmes lentiques peuvent soutenir une biodiversité aquatique considérable. Ces valeurs potentiellement positives doivent être prises en compte dans les propositions d'élimination des barrages, car nous ne pouvons pas toujours supposer qu'un écosystème reviendra à son état initial après l'élimination d'une barrière. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour évaluer et quantifier les impacts de l'enlèvement des barrages sur des échelles spatiales et temporelles plus longues (Graf 2003)".

Ainsi, "on reconnaît de plus en plus que les plans d'eau créés artificiellement peuvent jouer un rôle important dans la création d'habitats pour les organismes aquatiques (par exemple, Chester et Robson 2013, Halliday et al 2015, Beatty et Morgan 2016). Ces refuges artificiels comprennent des réservoirs de stockage d'eau, des fossés de drainage, des chenaux d'irrigation, des gravières, des canaux de transport d'eau et des lacs de golf, entre autres (voir Chester et Robson 2013). Fait important, ils ont également été identifiés comme habitat de refuge pour une gamme d'organismes aquatiques menacés, notamment les poissons d'eau douce (Tonkin et al 2010, 2014; Ebner et al 2011), les mollusques (Clements et al 2006) et les oiseaux aquatiques (Li et al 2013)."

À ce jour, la plupart des études sur les effets du changement climatique se sont concentrées sur la hausse de la température de l'eau comme facteur de stress sur les communautés de poissons d'eau froide. Or, se pose aussi la question de la ressource en eau: "Les changements hydrologiques ont rarement été envisagés, mais au cours des 50 dernières années, le débit a diminué de plus de 30% dans de vastes régions du sud de l'Europe, du Moyen-Orient, de l'Afrique occidentale et australe, du sud-est asiatique et de l'Australie, et 10-30% dans l'ouest de l'Amérique du Nord et une grande partie de l'Amérique du Sud (Milliman et al 2008), la plus grande partie de cette diminution étant due au forçage climatique (Dai et al 2009). Les projections tirées des modèles de changement climatique suggèrent que les diminutions de débit continueront dans ces régions à l'avenir (Jiménez Cisneros et al 2014, Schewe et al 2014)".

Autre enjeu : les espèces envahissantes et les maladies exotiques qu'elles introduisent, représentant une menace pour les écosystèmes aquatiques du monde entier. Les températures plus élevées de l'eau peuvent accroître la transmission et la virulence des parasites exotiques et des agents pathogènes, de même qu'elles augmentent la probabilité d'arrivée de nouvelles espèces. "Alors que les réservoirs créés par les barrages sont souvent des points chauds d'espèces exotiques, en particulier les poissons carnassiers prédateurs, plusieurs exemples de barrages (intentionnels et non intentionnels) limitent la propagation des espèces envahissantes (McLaughlin et al 2007; Rahel 2013; voir notre étude de cas). En outre, bien que souvent difficile, l'éradication des espèces exotiques des réservoirs est possible (Meronek et al 1996) et peut directement faciliter leur utilisation comme refuges par les poissons indigènes (Beatty et Morgan 2016). La valeur relative de la restauration de la connectivité pour les espèces indigènes par rapport à la limitation de la propagation des espèces envahissantes nécessite un examen attentif lors de la décision d'enlever des barrages ou d'installer des passes à poissons."

Une grille de décision est proposée, consistant à objectiver les effets écologiques positifs et négatifs actuels des barrages, ainsi que leurs usages, puis à analyser l'évolution des coûts et bénéfices en situation de changement climatique (cliquer pour agrandir) :

Extrait de Beatty et al, art cit. 

En conclusion, les scientifiques demandent un ré-examen attentif de ces questions: "Compte tenu des impacts biologiques et écologiques néfastes des barrages dans le monde entier, leur effacement aurait un impact positif net significatif sur les écosystèmes fluviaux et la biodiversité aquatique dans la grande majorité des cas (Williams et al 1999; Perkin et al 2015). Néanmoins, davantage de recherches sont nécessaires pour quantifier les valeurs écologiques existantes des retenues artificielles, et pour prédire comment ces valeurs pourraient changer à l'avenir. Plus particulièrement, dans des cours d'eau menacés de sécheresse où les refuges naturels seront perdus, l'implication des projections climatiques sur la valeur des barrages et les impacts de leur suppression doit être prise en compte par les chercheurs et les décideurs".

Discussion
Les sociétés humaines ont construit des barrages (petits et grands) depuis des millénaires, produisant des changements profonds dans le régime naturel des débits, la configuration sédimentaire des bassins, les peuplements biologiques. La prise en considération des effets environnementaux des barrages est récente à échelle de cette longue histoire. Elle a été accélérée par la multiplication des grands barrages depuis 1900, ces majestueux ouvrages de génie civil étant à la fois témoins spectaculaires de la puissance de la modernité industrielle et agents de modification radicale des milieux naturels.

Pour une écologie de la conservation valorisant les systèmes naturels pré-humains, le schéma est assez simple : le barrage représente un impact au fonctionnement spontané du cours d'eau, sa disparition est donc toujours profitable. Mais cette écologie de la conservation est une discipline en construction, et la réalité est finalement un peu plus complexe que certains discours formalisés dans les années 1960-1980. L'empreinte écologique de 9 à 11 milliards d'humains d'ici 2050 sera très difficile à réduire, la trajectoire de changement climatique par hausse du carbone atmosphérique est déjà engagée, la majorité des espaces naturels continentaux sont désormais des espaces anthropisés, c'est-à-dire des co-produits de processus naturels et d'interventions humaines. A cela s'ajoute que les barrages ont des enjeux socio-économiques notables et qu'ils sont une des meilleures sources d'énergie renouvelable (selon les critères de pilotage, stockage, puissance, empreinte carbone, empreinte matières premières, taux de retour énergétique). Les rares pays pauvres ou émergents qui arrivent à produire une électricité 100% renouvelable le font aujourd'hui avec une très forte base hydro-électrique. Et dans les autres, aucun scénario ne permet la sortie du carbone d'ici le milieu de siècle en sacrifiant l'énergie hydraulique.

Outre ces  contraintes globales que l'on doit garder à l'esprit, ce sont aussi les conditions locales qu'il faut examiner. Que disent les modèles climatiques sur l'avenir de chaque rivière? Quelle est la probabilité d'une hausse de fréquence des épisodes de sécheresse sévère (ou à l'inverse de crue)? Cet avenir probable suppose-t-il de conserver des capacités de régulation et de refuge? Que trouve-t-on aujourd'hui comme biodiversité aquatique et rivulaire dans le bassin, non seulement dans les zones naturelles, mais aussi dans les habitats artificiels? Ceux qui portent aujourd'hui la politique d'effacement sont-ils prêts à engager leur responsabilité en cas d'erreur de jugement observée dans 10, 20 ou 50 ans (tant de politiques publiques ayant produit des effets adverses et non anticipés par la planification…)? On aimerait avoir la réponse à ces questions aujourd'hui en France, dans le cadre de débats démocratiques apaisés et de discussions scientifiques transparentes.

Référence : Beatty S et al (2017), Rethinking refuges: Implications of climate change for dam busting, Biological Conservation, 209, 188–195

Impacts humains sur la diversité des poissons de rivières espagnoles (Maceda-Veiga et al 2017)

Une étude sur 15 bassins versants du Nord-Est de l'Espagne montre que les altérations chimiques de l'eau restent les premiers prédicteurs de dégradation des indices de biodiversité des poissons. Elle suggère aussi que chaque impact a une influence faible, que les zones de protection écologique ne témoignent pas d'efficacité particulière et que la gestion environnementale des rivières doit impérativement s'adosser sur des analyses robustes des variations naturelles ou contraintes des milieux dans chaque bassin.

Alberto Maceda-Veiga et ses collègues ont étudié 530 sites répartis dans une région de 99700 km2 au Nord-Est de l'Espagne, au sein de 15 bassins versants. Chaque site a été caractérisé par 27 variables physiques, chimiques ou écologiques liées à la géographie, la qualité de l'habitat et les propriétés de l'eau. La biologie des échantillonnages a été évaluée par 20 indicateurs centrés sur la caractérisation des espèces de poissons natives (endémiques) et introduites. Ont aussi été intégrées deux espèces d'écrevisse et la propriété de transporter les oeufs des moules. Les chercheurs ont trouvé 16 espèces natives et 18 espèces introduites dans l'ensemble des bassins.

Quelques résultats notables :

• La variation totale de la composition des poissons (R2=24%) était d'abord guidée par la géographie (15%) suivie par la qualité de l'habitat (3%) et les propriétés de l'eau (2%).
• La pollution par les nutriments, la salinisation de l'eau, la faible vitesse de l'eau et la pauvreté des habitats sont les principaux prédicteurs de menaces sur les espèces endémiques.
• Les habitats protégés (type Natura 2000) montent un effet neutre sur la plupart des espèces natives.
• Les affluents ont un rôle plus fréquent de refuge pour les espèces endémiques.

Il est intéressant de regarder le résultat détaillé. La tableau ci-dessous montre l'effet des variables des sites sur les variables biologique (ns non significatif, + positif, - négatif +/- sans direction claire), cliquer pour agrandir. On voit que beaucoup d'effets ne sont pas significatifs à p<0.05.

Extrait de Maceda-Veiga 2017, art cit,, droit de courte citation.

Cet autre graphique montre les pourcentages de modèles où un indicateur peut être retenu comme ayant un effet (rouge négatif, bleu positif, orange dans les deux sens), pour les espèces endémiques (en haut) et introduites (en bas). On voit qu'outre l'élévation (les têtes de bassin sont toujours plus pauvres en espèces de poissons, même si elles sont le refuge d'espèces endémiques), les facteurs ayant un effet négatif marqué sur le espèces natives sont dans l'ordre l'ammoniac et les nitrites, les phosphates, la couverture des berges et les nitrates. La morphologie du chenal et la diversité de l'habitat ont des effets mixtes. La vitesse de l'eau est en revanche un facteur positif.

Extrait de Maceda-Veiga 2017, art cit,, droit de courte citation.

Les auteurs concluent que la bonne qualité chimique de l'eau et le régime hydrologique naturel sont les deux priorités pour la biodiversité pisciaire de la région, que l'efficacité des zonages de protection écologique doit être mieux évaluée et que le rôle spécifique des affluents doit faire l'objet d'études complémentaires.

Discussion
Les résultats de Maceda-Veiga et de ses collègues confirment que les facteurs d'altération chimique de la qualité de l'eau restent les premiers prédicteurs de dégradation de la biodiversité des poissons. Un enseignement de leur étude est cependant la faible influence des variables, avec les données géographiques (naturelles) prédisant mieux les variations biologiques que les données anthropiques, et ces dernières ayant au final un effet assez faible. En effet propre, les facteurs anthropiques influencent au maximum 14% de la variance de la bêta-diversité (emboitement ou nestdeness) pour la qualité chimique et 8% pour la diversité d'habitat. Pour la richesse spécifique totale, ces effets tombent à 2 et 3%.

Chaque hydro-écorégion a bien sûr des caractéristiques propres, ainsi qu'une certaine occupation humaine des bassins versants. Ces travaux confirment l'impérative nécessité de fonder les mesures en écologie de la conservation ou de la restauration sur des estimations rigoureuses des impacts réels des activités anthropiques, tant pour analyser leur gravité que pour prioriser leur traitement. Ils suggèrent aussi d'évaluer la manière dont nous gérons les Natura 2000, ZNIEFF et autres zones de conservation, un point qui a été soulevé récemment dans une évaluation critique menée par l'Europe (voir cet article).

Référence : Maceda-Veiga  A et al (2017), Fine-scale determinants of conservation value of river reaches in a hotspot of native and non-native species diversity, Science of the Total Environment, 574, 455–466

Des carpes, des moules et des ouvrages: défragmentation et invasion

Inquiétude des gestionnaires : la carpe de roseau se répand dans le Saint-Laurent au Canada tandis que l'anodonte chinoise, une moule, envahit les eaux belges. L'arrivée d'espèces dites exotiques voire envahissantes est un événement fréquent. Dans ces deux exemples, la fragmentation des rivières par les barrages et les seuils est un trait reconnu pour ralentir ou stopper le front de colonisation. Inversement, la promotion de la libre circulation du maximum d'organismes aquatiques, par suppression des obstacles, favorise aussi les invasions et donc affaiblit l'intégrité biotique des assemblages d'espèces patrimoniales. En écologie, on vise le long terme sur la base d'une information incomplète et d'une évolution incertaine des milieux: ne vaut-il pas mieux favoriser des solutions réversibles de franchissement au droit des ouvrages hydrauliques, option qui nous laisse un pouvoir de régulation et donc d'adaptation aux enjeux de demain?

Lors de la rencontre des scientifiques avec les parlementaires du 23 novembre 2016, Christian Lévêque avait évoqué la question des espèces invasives en lien avec la continuité: "Quelques mots de la trame bleue : nous avons réalisé le rêve de Charlemagne en réunissant le bassin du Danube à celui du Rhin, grâce au canal Main-Danube. Depuis, des espèces danubiennes arrivent dans nos rivières… La continuité écologique, c’est donc aussi la progression des espèces invasives. Je n’ai personnellement rien contre ces dernières – mais il existe des programmes de lutte contre leur propagation. Il faudrait donc assurer une certaine cohérence politique : soit on lutte contre les espèces invasives, soit on crée les conditions de leur arrivée" (source).

Le fait que ce chercheur en hydrobiologie ait publié un livre sur la question n'a pas empêché, sur les forums de discussion, des critiques généralement anonymes de considérer cet argument comme irrecevable et de mauvaise foi. Il est vrai qu'une certaine doxa de la continuité écologique défend chèrement sa position installée dans les instances de gestion, et ne montre guère d'aptitude à l'autocritique ni au débat.

L'actualité nous offre pourtant deux exemples précis de la question soulevée par Christian Lévêque.

Au Canada, les gestionnaires de l'eau se sont récemment alarmés de la présence, dans le fleuve Saint-Laurent, de la carpe de roseau (Ctenopharyngodon idella), l’une des quatre espèces de carpes asiatiques. L'espèce a été identifiée grâce aux techniques de metabarcording par ADN environnemental. Depuis les années 1960, quatre espèces de carpes asiatiques (argentée, à grosse tête, de roseau et noire) ont été importées aux États-Unis. Ces espèces atteignent une grande taille, avec une forte vitesse de croissance et un taux de reproduction élevé. Après quelques décennies de colonisation du bassin du Mississippi, ces carpes asiatiques y représentent 90 % de la biomasse par endroits et altèrent l’habitat des espèces patrimoniales, entraînant perte de biodiversité et effondrement de l’offre de pêche.

Parmi les mesures du ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs pour contrer un semblable scénario dans le bassin du Saint-Laurent, on peut lire: "Afin d’agir sur les vecteurs de propagation de pathogènes et d’espèces aquatiques envahissantes, le Ministère entend poursuivre l’implantation de saines pratiques de nettoyage des embarcations et de gestion de l’eau des viviers. Une attention particulière sera également portée à la gestion des barrages et des passes migratoires afin de limiter la propagation de carpes asiatiques du fleuve Saint-Laurent vers les eaux intérieures."

Cette mesure n'a rien d'exceptionnel : nous avions rappelé dans un article de synthèse comment les barrages et seuils sont utilisés pour essayer de réguler les populations des espèces aquatiques invasives. Le Canada s'y emploie déjà pour prévenir la colonisation des lamproies marines dans les Grands Lacs.

Autre exemple de l'actualité : l'inquiétude manifestée en Belgique face à l'arrivée de l'anodonte chinoise (Sinanodonta woodiana), une moule d'origine asiatique considérée comme invasive. Elle a été introduite en Europe dans les années 1960, en France en 1982 lors de l’importation de carpes communes et d’amours blancs. Comme les moules zébrées et les corbicules, l'anodonte montre une grande plasticité et une bonne tolérance à des conditions très diverses (substrat, température). Elle est donc capable de se répandre facilement dans les rivières, canaux ou étangs, où elle tend à s'installer de manière hégémonique en extirpant les espèces patrimoniales de mollusques.

Au sujet de cette moule chinoise dans le bassin rhodanien, Benjamin Adam (Biotope) faisait les observations suivantes : "La colonisation du Rhône et des parties aval de certains de ses affluents jusqu’à Donzère, des eaux douces de Camargue et Petite Camargue ainsi que de la partie aval du fleuve Vidourle est facilement compréhensible. En effet, il n’existe pas de discontinuités majeures entre ces milieux aquatiques et les poissons porteurs de glochidies peuvent s’y déplacer librement. (…) Toujours concernant cette colonisation, il faut souligner le rôle des canaux en tant que voie de pénétration dans les milieux naturels -canaux d’irrigation, de drainage, de navigation- et en particulier le canal du Rhône à Sète qui a pu permettre à l’espèce de sortir du bassin du Rhône pour rejoindre le bassin du Vidourle. (…) A l’inverse, les barrages et les seuils limitent les possibilités de déplacement des poissons et ont de fait limité l’expansion de l’Anodonte chinoise, comme cela a été noté sur la Cèze. Sur cette rivière il existe en amont de seuils infranchissables pour les poissons des milieux favorables à l’espèce qui n’ont pas été colonisés" (Adam 2010).

Quelques observations pour conclure :

• si les tendances déjà observées (globalisation, changement climatique) se poursuivent au cours de ce siècle, plus on rendra les rivières transparentes à toutes espèces, plus on accélérera les changements biologiques par des espèces introduites;
• cette issue n'est pas forcément dramatique, car le vivant n'est pas un musée à jamais figé, mais cela rend peu audible l'espoir de conservation d'une "intégrité biotique" généralisée à toutes les rivières. Une bonne part de la biodiversité est désormais hybride, résultant aussi bien des activités humaines; 
• en dernier ressort, la présence d'ouvrages n'empêche pas la circulation d'espèces sur un grand nombre de bassins, souvent en effet secondaire d'autres activités humaines (pisciculture, pêche, tourisme) ce qui contredit une certaine doxa selon laquelle un obstacle à l'écoulement bloquerait les échanges au sein du vivant;
• mais, si l'on préserve les ouvrages hydrauliques avec des solutions réversibles pour les rendre franchissables ou infranchissables en fonction des conditions de milieu, on dispose néanmoins d'un moyen de régulation et de ralentissement du front de colonisation des invasives, permettant éventuellement de développer des plans d'éradication si certaines espèces se révèlent particulièrement dangereuses pour des populations patrimoniales menacées;
• le même raisonnement peut s'appliquer à certaines souches génétiques d'intérêt au sein des espèces, comme nous l'avions suggéré à propos de souches méditerranéennes de truites fario qui semblent avoir profité de l'isolement des têtes de bassin par des ouvrages pour échapper à l'introgression génétique par des souches atlantiques d'élevage;
• aménager plutôt qu'effacer donne donc plus de latitude pour l'avenir, et cela incite à se méfier des apprentis sorciers s'appuyant sur des connaissances encore bien provisoires, qui garantissent aujourd'hui le bénéfice écologique de choix irréversibles, mais qui ne seront plus là demain pour répondre des conséquences réelles de leurs actes.

Aménagements de continuité écologique: la prise en compte des espèces invasives et indésirables est impérative

La libre-circulation piscicole peut-elle favoriser des espèces invasives et des pathogènes dangereux pour les populations patrimoniales de nos rivières? C'est une évidence, et la question est envisagée par la recherche depuis bien longtemps. Hélas, elle est ignorée la plupart du temps par l'administration et par le gestionnaire, qui engagent de vastes programmes d'effacements ou aménagements d'ouvrages sans respecter pleinement le principe de précaution. Cette situation doit cesser au plus vite, sur tous les bassins. Dans ce nouvel article de synthèse scientifique et juridique, nous faisons le point sur cette question des espèces invasives, tout à fait d'actualité en France comme le rappelaient les travaux récents sur le pseudorasbora. 

Mode d'emploi : tout particulier ou toute association peut utiliser librement les données ici rassemblées. L'intervention peut se faire dès que vous êtes informé d'un document de programmation qui inclut des effacements / aménagements (SDAGE, SAGE, contrat rivière, contrat territorial). Il est souhaitable d'interpeller directement l'autorité préfectorale (DDT-M), par courrier recommandé avec copie simple au maître d'ouvrage (syndicat, collectivité, entreprise, particulier). Pensez à saisir également l'Agence de l'eau : elle est le financeur des aménagements et elle prétend à des interventions "irréprochables", elle doit donc assumer la totalité de leurs implications et de leurs coûts.

Les effacements sont plus risqués que les aménagements car ils laissent passer toutes les espèces, y compris celles qui ont de faibles capacités de nage et saut (par exemple le goujon asiatique, les différentes écrevisses invasives). Ils doivent faire l'objet d'une vigilance forte.

Sur ce dossier particulier des espèces invasives, vous devez obtenir :

• une analyse des pêches électriques récentes du bassin, ainsi que des prélèvements biologiques, avec une évaluation de la présence des espèces (poissons, crustacés, mollusques, etc.) considérées comme indésirables et des espèces natives jouissant d'une protection particulière; 
• une modélisation du risque pour la biodiversité et une justification du choix de l'aménagement le plus adapté;
• des mesures compensatoires si nécessaire.

Voir par ailleurs en fin d'article les autres points à inclure dans votre démarche (hors espèce invasives).

A noter : cette analyse des espèces indésirables peut se faire site par site (si présence très locale à l'amont d'une population protégée), mais elle doit d'abord être réalisée à échelle du tronçon, de la rivière ou du bassin versant où le programme de continuité écologique est appliqué. Le coût en est important et il n'incombe pas au propriétaire ou à l'exploitant. C'est aux autorités (DDT-M, Onema) et aux gestionnaires (Agences de l'eau, syndicats) de prendre leurs responsabilités et d'engager ces études. Au demeurant, un propriétaire ne peut pas répondre à une injonction d'aménager son ouvrage si l'administration n'a pas d'abord garanti que son injonction ne fait pas courir de risque aux milieux.

Effacement / aménagement d'ouvrages et espèces indésirables : ce que dit la science
En biologie de la conversation, les espèces dites invasives ou indésirables sont considérées comme l'une des menaces majeures sur la préservation de la biodiversité native des assemblages d'espèces patrimoniales des cours d'eau (Dudgeon et al 2006). L'émergence de ces espèces invasives est directement associée aux activités humaines au bord des rivières, qui produisent des introductions volontaires ou accidentelles (Leprieur et al 2008). Les menaces que font peser les espèces indésirables sont de trois ordres : compétition évolutive directe (prédation ou occupation de niche), hybridation génétique, transmission de pathogènes. On estime que 20% des 680 extinctions d'espèces répertoriées par l'IUCN l'ont été à cause d'espèces invasives (Clavero et García-Berthou 2005), une menace qui reste bien réelle pour les systèmes européens d'eaux douces  (Nunes et al 2015).

Les espèces invasives représentent une menace connue pour la faune piscicole en France. Les importations d'agents infectieux sont loin d'être rares : nématode parasite de la vessie natatoire des anguilles (Anguillicola crassa) lié à l'importation européenne d'individus japonais ; yersiniose associée à l'introduction du tête de boule d'origine américaine ; trématode parasite Bucephalus polymorphus diffusé par l'introduction du sandre, etc. La première cause historique d'introduction d'une espèce étrangère sur un bassin est le loisir-pêche (36% des cas recensés, voir Keith et Allardi 1997).

Récemment, on a mis en lumière la colonisation rapide des rivières françaises par le Pseudorasbora parva ou goujon asiatique, espèce présente dès la fin des années 1970 et qui a connu la plus forte progression depuis le début des années 1990 (Allardi et Chancerel 1988, Poulet et al 2011). L'espèce a été introduite accidentellement en Roumanie dans les années 1960, à partir de deux souches chinoises. Pas moins de 32 pays ont été colonisés en l'espace de 50 ans (Gozlan et al 2010). L'analyse génétique montre que cette diffusion est associée à des actions humaines, mais qu'elle suit aussi désormais sa dynamique propre (Simon et al 2015). En 2005, il a été montré que le goujon asiatique est porteur sain d'un agent infectieux de type parasitaire, Sphaerothecum destruens, capable de se transmettre à des espèces natives comme l'able de Heckel (Leucaspius delineatus) (Gozlan et al 2005). Des chercheurs de l'IRD viennent de publier une étude sur le Pseudorasbora parva montrant que le pathogène dont ce poisson est porteur sain peut provoquer de fortes mortalités chez les poissons natifs d'un bassin versant (Ercan et al 2015)

La présence d'espèce invasives et de leurs pathogènes dans les rivières françaises est donc une réalité que l'on ne peut ignorer : elle contraint les programmes des gestionnaires à en examiner la gravité et à en conjurer l'expansion.

Des débats animent la communauté des chercheurs pour savoir si la notion d'intégrité biotique – conduisant à donner primauté aux espèces natives et à ne pas considérer comme gain de biodiversité l'augmentation de richesse spécifique par la présence des espèces non-natives – a un sens (par exemple Sagoff 2005). Nous n'entrerons pas dans ce débat, nécessaire mais non pertinent pour la mise en oeuvre actuelle de la continuité écologique. Dans la mesure où les gestionnaires français et européens ont privilégié une approche conservationniste, avec l'idée d'un "état de référence" de la rivière peu anthropisée (Bouleau et Pont 2015), on est conduit à exiger de ces gestionnaires la cohérence interne de leur démarche : s'ils veulent un état biologique peu anthropisé et ne souhaitent donc pas favoriser les espèces invasives d'importation récente, ils ne doivent pas encourager les mesures qui facilitent la dispersion de ces dernières. La continuité écologique en est une, puisqu'elle se donne comme objectif la libre-circulation de tous les poissons dans le cours d'eau. Plus la mesure de défragmentation est ambitieuse, plus elle est risquée de ce point de vue : l'effacement d'un ouvrage permet de coloniser de nouveaux territoires vers l'amont. Les dispositifs de franchissement présentent aussi des risques.

Il existe une littérature scientifique internationale sur cette question des mesures de continuité écologique en lien avec le risque de diffusion des espèces ou pathogènes indésirables. La fragmentation d'un cours d'eau est parfois un mode de gestion. Une présence de barrières en rivière est un moyen connu pour éviter les invasions d'espèces indésirables ou de pathogènes : par rapport à l'éradication, elle n'empêche pas l'invasion mais peut la ralentir ou la contenir, offrant une option intéressante selon les maxima locaux observés dans les écosystèmes. Des modèles montrent que le fait de préserver des zones sans infestation, même de superficie modeste, produit des résultats intéressants (Sharov et Liebhold 1998). Ces barrières se montrent particulièrement efficaces pour les espèces ayant de faibles capacités de saut, comme par exemple les lamproies marines considérées comme invasives dans certains bassins canadiens (McLaughlin et al 2007).

Dans une logique de conservation qui anime souvent le gestionnaire, en particulier pour les salmonidés, le choix de fragmentation ou défragmentation du cours d'eau dépend dès lors de la réponse à plusieurs questions : les populations de valeur sont-elles présentes, après estimation correcte de la valeur de conservation? Ces populations sont-elles vulnérables à des espèces non natives ? Les barrières isolant les populations conduisent-elles à un risque d'extinction ? Comment la gestion de la rivière doit-elle être optimisée si elles s'adresse à des populations multiples ? (Fausch et al 2009). Le programme d'aménagement doit se faire sur une approche intégrative à différentes échelles temporelles et spatiales, avec une prise en compte des trajectoires évolutives locales, en évitant de se limiter à un seul site pour plutôt saisir les dynamiques du bassin versant (Crook et al 2015). Le choix de construire, modifier ou éliminer une barrière à la circulation piscicole demande l'examen de ce bassin, de ses espèces nuisibles ou invasives, de ses espèces patrimoniales et de la capacité de nage / saut de ces populations dont on espère une certaine évolution (McLaughlin et al 2006).

Les passes à poissons et autres dispositifs de franchissement, tout comme les effacements de barrages, peuvent favoriser les espèces cibles et natives autant que les espèces invasives et l'expansion des pathogènes. Inversement, le choix de maintenir ou d'érige des barrières peut être un outil de conservation de la faune piscicole. Ce dernier point est connu par de nombreuses recherches, mais il est "probablement sous-estimé" par les gestionnaires. On peut pourtant documenter pour la seule Amérique du Nord plus de 50 projets où des barrages sont volontairement utilisés pour la gestion optimale de populations halieutiques par rapport à différents risques : prédation ou compétition territoriale, hybridation, pathogènes (McLaughlin et al 2013).

Les effets attendus du changement climatique doivent être intégrés dans la réflexion sur le maintien ou la suppression de la connectivité en lien avec les espèces invasives. Il est montré que l'implantation de barrières comme des usines hydro-électriques n'est pas forcément négatives pour la préservation de populations natives sur les zones amont (Melles et al 2015). Le risque d'introgression (hybridation génétique entre des espèces proches) entre des populations natives et des populations d'élevage tend à diminuer avec la distance des populations et la présence de barrière migratoire, par exemple dans les taux d'interfécondation entre la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) et la truite fardée (Oncorhynchus clarkii lewisi) (Loxterman et al 2014).

La banalisation des assemblages piscicoles est un autre effet négatif non recherché. La suppression d'un petit barrage peut entraîner la progression rapide des populations aval au détriment des populations amont avec un effet d'homogénéisation non désiré – par exemple sur un cours d'eau nord-américain l'expansion de la perchaude (Perca flavescens) et du meunier noir (Catostomus commersonii) (Kornis et al 2015). L'absence d'espèces invasives après une suppression de barrages peut aussi être le symptôme paradoxal de l'absence d'efficacité de l'effacement, par exemple lorsque sa cible (omble des fontaines, Salvelinus fontinalis) ne montre pas plus de changement que les autres espèces du tronçons (Stanley et Orr 2007).

Le problème ne se limite évidemment pas aux poissons. Une étude sur l'écrevisse de Louisianne (Procambarus clarkii) en Californie montre par exemple que les rivières les plus fragmentées sont celles qui subissent le moins d'invasion en zone d'amont, facilitant le zonage des plans de reconquête du gestionnaire (Kerby et al 2005). Ce point est d'intérêt en France où six espèces non-natives menacent les espèces patrimoniales d'écrevisses en fort déclin (Onema 2013).

Effacement / aménagement d'ouvrages et espèces indésirables : ce que dit le droit
L'obligation de protéger les espèces menacées est inscrite dans le droit européen et international de l'environnement : Convention de Berne, 1979  ; Directive Habitat-faune-flore de 1992. Au plan européen, il a été établi récemment par la Cour de justice de l'Union européenne qu'aucun Etat-membre de l'Union européenne ne peut engager un programme d'aménagement de rivière de nature à aggraver son bilan chimique ou écologique (CJUE 2015, C-461/13). Cela implique notamment que les outils de programmation comme les SDAGE et les SAGE doivent engager toutes les mesures de sauvegarde évitant la diffusion des espèces indésirables et de leur pathogènes, de nature à faire peser un risque sur les paramètres biologiques (piscicoles notamment) de l'état écologique d'une masse d'eau.

La lutte contre les espèces exotiques envahissantes est inscrite dans l'article 23 de la loi du 3 août 2009 dite Grenelle 1 : "l'Etat se fixe comme objectifs (…)  la mise en œuvre de plans de lutte contre les espèces exotiques envahissantes, terrestres et marines, afin de prévenir leur installation et leur extension et réduire leurs impacts négatifs".

L’article L.411-3 Code de l'environnement prévoit la possibilité d’interdire l’introduction dans le milieu naturel des espèces exotiques envahissantes: "est interdite l'introduction dans le milieu naturel, volontaire, par négligence ou par imprudence de tout spécimen d'une espèce animale à la fois non indigène au territoire d'introduction et non domestique, dont la liste est fixée par arrêté conjoint du ministre chargé de la protection de la nature et, soit du ministre chargé de l'agriculture soit, lorsqu'il s'agit d'espèces marines, du ministre chargé des pêches maritimes".

La transmission volontaire ou accidentelle d'une épizootie est également interdite (typiquement le risque de diffusion du parasite du pseudorabsora, cf plus haut) par l'article L228-3 Code rural et de la pêche : "Le fait de faire naître ou de contribuer volontairement à répandre une épizootie chez les vertébrés domestiques ou sauvages, ou chez les insectes, les crustacés ou les mollusques d'élevage, est puni d'un emprisonnement de cinq ans et d'une amende de 75 000 €. La tentative est punie comme le délit consommé. Le fait, par inobservation des règlements, de faire naître ou de contribuer à répandre involontairement une épizootie dans une espèce appartenant à l'un des groupes définis à l'alinéa précédent est puni d'une amende de 15 000 € et d'un emprisonnement de deux ans."

En droit français, rappelons que le principe de précaution est désormais dans la Charte de l'environnement (2004) à valeur constitutionnelle : "Lorsque la réalisation d'un dommage, bien qu'incertaine en l'état des connaissances scientifiques, pourrait affecter de manière grave et irréversible l'environnement, les autorités publiques veillent, par application du principe de précaution et dans leurs domaines d'attributions, à la mise en oeuvre de procédures d'évaluation des risques et à l'adoption de mesures provisoires et proportionnées afin de parer à la réalisation du dommage." Les connaissances scientifiques font état de risques graves pour les milieux quand des espèces invasives sont introduites dans le biotope d'espèces patrimoniale protégées : la non-prise en compte de ce risque n'est donc pas défendable.

Conclusion
La question des espèces invasives est importante dans toute opération d'effacement ou aménagement, et doit faire l'objet de mesures spécifiques. Ces mesures sont de la responsabilité de l'autorité en charge de l'eau, qui ne saurait faire injonction de procéder à des travaux en rivière sans avoir au préalable pris l'ensemble des risques en considération.

Les espèces indésirables sont loin d'être le seul problème à envisager. Toute destruction ou transparence d'ouvrage hydraulique implique également l'évaluation des points suivants : bilan nutriment (azote, phosphore) du tronçon de la rivière suite aux changements d'écoulement (voir cet article) ; analyse chimique des sédiments et plan de gestion (voir cet article); évaluation du risque crue / étiage (voir ce dossier complet OCE) ; évolution de la ripisylve et végétation rivulaire (mortalité, plan de gestion, synthèse à venir). Les droits des tiers doivent par ailleurs être préservés, les autorités de protection du patrimoine culturel et paysager doivent être interrogées: voir quelques rappels des textes juridiques applicables sur ce Vade-mecum.

IIlustration : en haut, pourcentage d'espèces non-natives de poissons de rivière (A) et richesse spécifiques des espèces natives (B), in Leprieur et al. 2008 ; en bas, présence du pseudorabsora dans les eaux françaises, selon la dernière étude de tendance de l'Onema (source Eaufrance, Onema). On voit que cette espèce, porteuse d'un pathogène potentiellement grave pour les populations piscicoles natives, est signalée en hausse significative (carré vert) sur les grands bassins de la métropole (Loire, Seine, Rhône, Garonne). Comme le réchauffement climatique tend de surcroît à défavoriser certaines espèces patrimoniales d'eaux froides ou vives, les pressions peuvent s'accumuler sur les milieux. Il est impératif d'inclure dans le programme de continuité écologique (et avant son exécution massive) une simulation de l'évolution des populations. Nous avons connu trop d'exemples où des bonnes intentions affichées produisent des résultats inattendus et négatifs pour tolérer une approche amateuriste et précipitée de la continuité écologique.