Biodiversité des rivières

Biodiversité et services écosystémiques associés aux rivières


SOMMAIRE

  • LES HABITATS D’UNE RIVIÈRE
    • Rives et berges
    • Ripisylves
    • Annexes hydrauliques
    • Rivière
    • Trame bleue- corridors écologiques
    • Cycle de reproduction des poissons et utilisation de différents habitats




Les rivières forment un écosystème dynamique qui présente une succession d’habitats dans l’espace (et non dans le temps comme les milieux terrestres). Chaque habitat abrite des espèces différentes (qui peuvent elles-mêmes dépendre de plusieurs habitats et se déplacer au cours de leurs activités ou de leur cycle de reproduction), adaptées aux conditions de courant, de profondeur, de nature du substrat et de granulométrie, ainsi que des conditions de végétation. Les espèces de macrophytes (plantes aquatiques), de poissons et d’invertébrés sont donc différentes en amont et à l’aval du cours d’eau. Certains habitats qui font partie de l’écosystème rivière sont en partie terrestres, comme les ripisylves (forêts en bordure de rivière) ou les bancs alluvionnaires et peuvent abriter de nombreuses espèces, différentes de celles présentes dans la rivière elle-même.


LES HABITATS D’UNE RIVIÈRE

Rives et berges

Zone d’interface entre l’eau et la terre, la rive est une zone très riche en termes écologiques. Les racines des arbres, bois morts, plantes qui y sont présentes constituent en effet autant d’habitats et de ressources alimentaires pour de nombreuses espèces aquatiques.

En fonction de la géologie et de sa nature, la berge peut également constituer un habitat, par exemple pour les hirondelles de rivage ou le martin-pêcheur. Sous l’eau, des abris sous berges peuvent cacher des poissons et des écrevisses, qui évitent leurs prédateurs. Les castors d’Europe utilisent des terriers sous berges et les loutres d’Europe des cavités dans les berges (appelées catiches), souvent avec une entrée immergée.


Ripisylves

La ripisylve est la partie boisée en bord de cours d’eau. Son système racinaire offre des zones de reproduction à certains poissons et invertébrés. Les arbres eux-mêmes, au niveau du sol, du tronc, des branches, ou de leurs feuilles, fleurs et fruits, ou encore lorsqu’ils sont morts sur pied, sont favorables à de nombreux mammifères, oiseaux et insectes.

De plus, les arbres limitent l’échauffement du cours d’eau et ont un rôle important pour la rétention du sol et donc des berges par leurs racines, limitant l’érosion.


Bancs alluvionnaires

Ces espaces peuvent constituer des îles certaines parties de l’année lorsqu’elles émergent, et forment alors des  zones de repos, de nidification ou de chasse de certains oiseaux (Sternes, petits Gravelots, Balbuzard pêcheur, etc.).


Annexes hydrauliques

Autour d’une rivière, de nombreuses annexes hydrauliques sont présentes, qui constituent des habitats importants pour certaines espèces. Par exemple, les prairies inondées lors de crues sont nécessaires à la reproduction du brochet ou de plusieurs espèces d’amphibiens comme la grenouille rousse. Ces zones sont également importantes pour les oiseaux, notamment les migrateurs.


Rivière

La rivière est elle-même un habitat pour de nombreuses espèces de plantes et d’algues, en fonction de la hauteur d’eau (Myriophylle en épi, Renoncules aquatiques, Rubans d'eau ou Rubaniers dans les zones de courant faible à modéré, etc.). Bien entendu, c’est également le lieu de vie des poissons d’eau douce (anguille, lamproie, aloses, loches, chevaines, truites, ombles, brochets, épinoches, chabots, etc.). La rivière est également une zone de chasse pour certaines espèces, comme le balbuzard pêcheur, un rapace qui se nourrit uniquement de poissons capturés à la surface de l'eau.


Trame bleue- corridors écologiques

Les rivières forment à une échelle plus large des corridors, qui permettent le déplacement des espèces tant par voie aquatique (poissons migrateurs, mammifères semi-aquatiques) que terrestre et aérienne (oiseaux, mammifères, insectes). Ces corridors sont une composante importante de la « trame verte et bleue » instaurée par la loi « Grenelle 2 ».


Cycle de reproduction des poissons et utilisation de différents habitats

En fonction de leur activité (nourrissage, repos, reproduction) et de leur stade de reproduction (œuf, alevin, adulte), les poissons utilisent différents habitats. Ils se déplacent pour cela de quelques dizaines à centaines de mètres tous les jours, et peuvent se déplacer sur de beaucoup plus longues distances pour la reproduction.


LES ESPÈCES REMARQUABLES D’UNE RIVIÈRE

De nombreuses espèces se trouvent dans les rivières de France. On peut citer :

Flore

Les arbres typiques des bords de rivières sont les saules, noisetiers, frênes, aulnes, etc. qui ont besoin de beaucoup d’eau pour leur croissance.

Au niveau de la strate herbacée, les espèces les plus remarquables sont la menthe aquatique, la violette des marais, certaines orchidées, la scolopendre, la laîche paniculée, etc.

Dans l’eau, on trouve à la fois des plantes aquatiques et des algues (les plantes ont des racines alors que les algues n’en ont pas). Les plantes aquatiques sont par exemple le myriophylle en épi, la renouée, les lentilles d’eau, les rubans d’eau, le cresson des fontaines, les nénuphars, le potamot, etc. Les algues d’eau douce peuvent être planctoniques (libres dans l’eau) ou benthiques (qui vivent sur le fond) et constituées d’une seule cellule (unicellulaire) ou de plusieurs. Lorsqu’il y a une quantité trop importante de nutriments dans la rivière, la prolifération d’algues peut être nocive, par eutrophisation, ou parce que les algues libèrent des toxines. Dans ce cas, certains usages peuvent être interdits, comme la baignade ou les sports nautiques, ou cela peut perturber la production d’eau potable.

De nombreuses espèces exotiques envahissantes sont également présentes dans les rivières et font l’objet de méthodes de lutte, comme les Jussies, le Myriophylle du Brésil, l’Azolla fausse-fougère, l’Elodée du Canada, etc.


Poissons

En France, on dénombre 69 espèces natives, comme l’anguille, les lamproies, aloses, loches, chevaines, truites, ombles, brochets, épinoches, chabots, etc. Mais quinze espèces, soit plus d’une sur cinq, sont aujourd’hui menacées selon les critères de la liste rouge. Quatre espèces sont en « danger critique » : l’anguille européenne (Anguilla anguilla), l’esturgeon européen (Acipenser sturio), l’apron du Rhône (Zingel asper) et le chabot du Lez (Cottus petiti). Deux espèces, la loche d’étang (Misgurnus fossilis) et la truite à grosses tâches (Salmoi cettii) sont considérées « en danger ». Le brochet (Esox lucius), le saumon atlantique (Salmo salar) ou l’omble chevalier (Salvelinus umbla), espèces emblématiques, sont quant à elles classées « vulnérables ».

figure bio

Figure 1 : Statut des 69 espèces de poissons d’eau douce de Métropole
(nombre d’espèces entre parenthèses)[1]


Crustacés

Les crustacés d’eau douce les plus connus sont les écrevisses, dont trois espèces sont présentes naturellement en France, mais des centaines d’espèces sont incluses dans ce groupe, souvent microscopiques, copépodes, ostracodes, amphipodes (par exemple le Gammare, petite crevette d’eau douce), branchiopodes (par exemple la daphnie)… ces animaux ont un rôle important pour l’écosystème aquatique puisqu’ils constituent une source de nourriture pour de nombreux poissons mais vont également filtrer l’eau. Comme ils sont très sensibles à la pollution, ce sont également des indicateurs de la qualité de l’eau.

Ecrevisse

Crédit : Vincent Burgun - ONEMA

Leur situation est également inquiétante puisque sur 576 espèces, 161 sont menacées (presque 28%) [2]. Parmi les espèces en danger critique d’extinction on compte l’écrevisse des torrents (Austropotamobius torrentium) alors que l’écrevisse à pattes blanches (Austropotamobius pallipes) est classée vulnérable. Ces espèces sont menacées par la transformation des rivières et la pollution, mais aussi par l’introduction d’espèces d’écrevisses américaines, qui entrent en compétition pour leurs habitats et transmettent la peste des écrevisses dont elles sont porteuses saines.


Insectes

Les insectes les plus connus présents à proximité de ou dans les rivières sont les Gerris (Gerris lacustris), cet insecte qui « marche sur l’eau », les libellules et demoiselles, et les éphémères.

Gerris lacustris

Crédit : TPE-Science-Eau

Les insectes aquatiques recyclent des nutriments dans la rivière. Ils consomment des bactéries ainsi que des matières mortes et en décomposition, puis sont une source d'alimentation pour d'autres animaux et pour certaines plantes.

Beaucoup d’insectes vivent sous l’eau au stade larvaire, comme les larves de libellule, de demoiselles, d’éphémères, de dytiques, etc. Par exemple, les larves de libellules vivent de 1 à 3 ans au stade larvaire et ne sortent de l’eau qu’à maturité, pour se métamorphoser sur une feuille de la végétation rivulaire.

Beaucoup d’insectes aquatiques vivant au fond de l’eau sont d’excellents bio-indicateurs de pollution, car ils y sont très sensibles. En fonction de leur présence/absence, on peut donc déterminer la qualité de l’eau de la rivière, y compris pour des pollutions dont on ne retrouverait plus la trace chimique. La détermination des espèces de macro-invertébrés des cours d'eaux sert d'ailleurs de base à une méthode d'évaluation de la qualité appelée Indice Biologique Global Normalisé (IBGN).


Amphibiens et reptiles

Les amphibiens, qui regroupent les tritons, salamandres, euproctes, crapauds, xénopes, rainettes et grenouilles, sont inféodés aux milieux aquatiques. La plupart des espèces préfère les eaux stagnantes (mares, étangs, etc.) et certains les milieux ouverts (prairies, éboulis, etc.), mais on retrouve certaines espèces dans des milieux d’eaux courantes (par exemple le Discoglosse corse, qui apprécie les torrents et ruisseaux ombragés ou la Salamandre tachetée qui vit dans les ruisseaux en forêts de feuillus) et les annexes hydrauliques (appréciés du Crapaud calamite, et biotope secondaire du Pélodyte ponctué, de la Grenouille agile ou de la Rainette verte).

La cistude d’Europe (Emys orbicularis) ou tortue des marais, aime les eaux calmes à fonds vaseux et peut se trouver dans les rivières. Elle hiberne d'octobre à mars dans la vase de la rive ou du fond de l'eau.

Emys orbicularis

Crédit : J.Laignel

Oiseaux

Le Cincle plongeur (Cinclus cinclus) et la Bergeronnette des ruisseaux (Motacilla cinerea) apprécient les ruisseaux aux eaux riches en insectes aquatiques et offrant un grand choix de cavités dans les berges pour y construire leur nid. Ils sont très attachés à leur tronçon de rivière. De nombreux autres oiseaux utilisent les rivières et leurs berges, ou les bancs alluvionaires, pour leur nidification, par exemple le Petit Gravelot (Charadrius dubius), le Chevalier guignette (Actitis hypoleucos), le Chevalier aboyeur (Tringa nebularia), qui nichent sur les bancs d’alluvions grossières (sables et galets), la Sterne pierregarin (Sterna hirundo), la Sterne naine (Sterna albifrons), le Guêpier d’Europe (Merops apiaster), l’Hirondelle de rivage (Riparia riparia) et le Martin pêcheur (Alcedo atthis), ces deux dernières espèces nichant dans les parois verticales des berges.

Martin Pêcheur

                                                                      Crédit : J.P. Siblet

Parmi les rapaces qui se nourrissent de ces oiseaux ou des poissons de la rivière, on trouve le Milan noir (Milvus migrans, qui se nourrit de poissons et de cadavres), le Faucon hobereau (Falco subbuteo, qui se nourrit d’hirondelles et d’insectes), le Balbuzard pêcheur (Pandion haliaetus, migrateur, qui se nourrit de poissons).

De plus, la ripisylve abrite un grand nombre d’oiseaux qui profitent de la présence des arbres, comme la Sittelle torchepot (Sitta europaea), la Mésange bleue (Parus caeruleus), la Fauvette à tête noire (Sylvia atricapilla), le Loriot d’Europe (Oriolus oriolus), le Gobe-Mouche gris (Muscicapa striata), le Pic vert (Picus viridis), etc.


Mammifères

Parmi les mammifères qui fréquentent nos rivières, on retrouve :

  • la Loutre d’Europe (Lutra lutra), excellente nageuse, qui se nourrit de poissons, batraciens, crustacés, etc. et s’abrite dans des « catiches », des cavités au bord de l’eau
Loutres d'Europe

                                                       Crédit : MNHN - François-Gilles Grandin

  • la Musaraigne aquatique (Neomys fodiens), une toute petite espèce nageuse (6 à 10 cm + queue 5 à 8 cm), qui vit au bord des cours d’eau riches en végétation et se nourrit de petits crustacés, larves aquatiques, etc...
Musaraigne Aquatique

                                                                       Crédit : D. Sirugue

  • le Campagnol amphibie (Arvicola sapidus) un rongeur nageur végétarien, qui occupe quelques dizaines de mètres de berges avec sa famille
  • le Castor d’Europe, plus gros rongeur de France (90 cm à 1,20 m queue comprise), animal nocturne qui fréquente les cours d’eau lents à la végétation abondante, qui se nourrit de plantes, feuillages et écorces et vit dans un terrier sous berge
Castor d'Europe

                                                                        Crédit : P. Haffner

  • certaines espèces de chauves-souris, bien que non aquatiques, se nourrissent d’insectes aquatiques et s’abritent dans les arbres de la ripisylve
  • enfin, le ragondin (Myocastor coypus) et le rat musqué (Ondatra zibethicus) sont des espèces exotiques envahissantes avec des impacts négatifs sur les écosystèmes (destruction de berges, compétition, etc.)

Enfin, d’autres groupes de faune sont présentes dans les rivières et jouent un rôle important pour l’écosystème, qu’il serait trop long de présenter ici, comme les vers, les moules, les escargots et les sangsues.


Menaces sur la biodiversité des rivières

Les rivières et autres milieux d’eaux courantes (torrents, fleuves, ruisseaux,…) sont affectés par de nombreux aménagements : endiguements, rectifications, recalibrages, barrages, etc. Ces aménagements ont un impact négatif sur les espèces aquatiques, et notamment les poissons migrateurs. Ils touchent souvent également les berges et font disparaître les ripisylves, avec un impact négatif sur les espèces fréquentant ces milieux.

Ces impacts négatifs sur les milieux physiques sont accentués par des pressions chimiques (pollutions ponctuelles et diffuses), et biologiques (espèces exotiques envahissantes). Les principales pollutions sont l’enrichissement en nutriments (nitrates et phosphates), la désoxygénation des eaux suite à l’eutrophisation et le colmatage des fonds. Parmi les espèces exotiques envahissantes, de nombreuses espèces de flore (Jussies, Myriophylle du Brésil, Azolla fausse-fougère, etc.) et de faune (Ecrevisses américaines, Ragondins, etc.) sont recensées et des stratégies de gestion ou de lutte proposées par le Groupe de travail Invasions biologiques en milieux aquatiques [3].


SERVICES ECOSYSTEMIQUES DES ECOSYSTEMES D’EAU DOUCE

Les services écosystémiques sont les « services rendus par la Nature à l’Homme ». On en distingue 3 types :

  • Services d’approvisionnement
  • Services de régulation et de support
  • Services culturels

Si nous prenons l'exemple des mares d'eau douce, voici les 3 services écosystémiques illustrés :

Libellule mare
  • Services d’approvisionnement
    • un accueil d'une faune et flore spécifiques des milieux humides et réseau constituant des corridors écologiques
  • Services de régulation et de support
    • une maîtrise des ruissellements, du risque inondation et épuration de l’eau 
  • Services culturels
    • des outils pédagogiques pour l’éducation à la nature en lien avec des activités scolaires et les classes d’eau

Les études sur les services écosystémiques se concentrent rarement sur les rivières, mais regroupent tous les écosystèmes d’eau douce, qui englobent rivières, zones humides, lacs, eaux souterraines, etc. (voir récemment l’étude de l’UICN [4]). Les services rendus par ces milieux sont multiples et incluent la contribution au cycle de l’eau, à la bonne qualité de l’eau par la filtration et le rôle dans le cycle des nutriments, la régulation des inondations et de l’érosion, la régulation du climat, l’accueil de nombreuses espèces de faune et de flore, les ressources alimentaires et de loisirs (pêche, mais aussi chasse, élevage, baignade, sports d’eau, etc.).


Le saviez-vous ?

La molécule chimique de l’aspirine a été découverte à l’origine dans le Saule, que l’on trouve en bord de cours d’eau.
Ces services peuvent être évalués économiquement, pour un ordre de grandeur on obtient des valeurs annuelles allant de 1200 à 6700 €/ha pour les zones humides.

Malheureusement, ces services ne sont souvent perçus par les pouvoirs publics et le grand public que lorsqu’ils se dégradent, par exemple lorsqu’on ne peut plus utiliser une ressource en eau potable ou que l'on doit interdire la baignade sur un plan d’eau.


Bon état écologique des masses d’eau

Au niveau réglementaire, la Directive cadre sur l’eau avait établi comme objectif le bon état écologique et chimique des masses d’eau européennes pour 2015. Cependant, ces objectifs ne sont pas atteints notamment pour l’état écologique et « Les objectifs de bon état écologique des masses d’eau de surface en France sont de 64,3% pour 2015, 87,6% pour 2021 et 99,5% pour 2027 (les 0,5% restant étant des exemptions pour objectif moins strict) » (MEDDE, 2012 [5]).

L’état écologique des masses d’eau de surface est déterminé sur la base de paramètres biologiques prenant en compte différents types d’organismes (macrophytes, poissons, diatomées et macro-invertébrés) et de paramètres physico-chimiques (azote, phosphore, température, pH, substances spécifiques identifiées par les États membres en quantité significative sur le bassin...). Le bon fonctionnement de la dynamique des cours d’eau contribue à l’atteinte de cet objectif et le bon état écologique est généralement atteint lorsque la masse d’eau est peu altérée par les activités humaines.


[1] Document pdf UICN France, MNHN, SFI & ONEMA (2010): La Liste rouge des espèces menacées en France - Poissons d’eau douce de France métropolitaine, 

[2] Document pdf UICN France & MNHN (2014): La Liste rouge des espèces menacées en France - Crustacés d’eau douce de France métropolitaine

[3] GT IBMA, site internet : http://www.gt-ibma.eu/

[4] Document pdf: Panorama des services écologiques fournis par les milieux naturels en France - VOLUME 2.5 Les écosystèmes d’eau douce - Mars 2015

[5] Document pdf: Mise en œuvre de la directive-cadre sur l’eau Pour un bon état des eaux en 2015

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