1. Thématique :
La production hydroélectrique a impliqué la multiplication des barrages le long des cours d’eaux à travers le monde. Outre l’altération des flux d’eau, ces ouvrages impactent également le transport sédimentaire des matériaux fins et grossiers venant du bassin versant. Sur le Rhône genevois, la retenue de Verbois (Canton de Genève, Suisse) piège les sédiments fins venant du bassin de l’Arve (massif du Mont-Blanc), et doit être périodiquement vidangée afin de les faire transiter, pour restaurer le volume de la retenue et limiter les risques d’inondation (ville de Genève).
Jusqu’en 2012, des vidanges complètes triennales de la retenue étaient opérées dans ce but. Mais du fait des impacts écologiques majeurs (évalués en 2012, cf. Grimardias et al. 2017), un nouveau protocole de gestion des sédiments a été élaboré, et est appliqué depuis 2016. Ce protocole inclut notamment un abaissement partiel de la retenue (et non plus complet) et une limitation des concentrations en matières en suspension (MES) à l’aval de l’ouvrage. On parle alors de « vidange contrôlée » (ou CSFO, pour ‘Controlled Sediment Flushing Operation’). Les CSFOs ont pour objectifs de réduire les altérations écologiques tout en permettant le déstockage des sédiments fins, ce qui semble se vérifier sur le Rhône à Verbois (Cattanéo et al. 2021). Ce protocole sera de nouveau répété en mai 2021 lors du prochain évènement de gestion sédimentaire, et doit à nouveau être évalué.
Ce travail de Master a pour but de développer puis appliquer une méthodologie permettant d’évaluer les impacts de l’évènement 2021 de gestion sédimentaire sur le peuplement piscicole en aval du barrage, en s’intéressant aux stades adultes comme juvéniles.

2. Objectifs du stage :
Ce sujet de Master aura quatre objectifs principaux :
• Mise en place et réalisation d’un protocole de suivi télémétrique in situ afin d’évaluer les impacts de l’abaissement partiel sur certaines espèces cibles au stade adulte ;
• Développement d’un protocole d’échantillonnage in situ afin d’évaluer les variations de croissance à une échelle temporelle fine (otolithométrie) en lien avec l’abaissement partiel sur certaines espèces cibles au stade juvénile ;
• Analyse des données, et mise en relation avec l’évènement de gestion sédimentaire via des variables environnementales (débit, concentration en MES, etc.) ;
• Analyse comparative des différentes stratégies de gestion sédimentaire (résultats 2012 vs. résultats 2016 et 2021).

3. Approches et méthodes utilisées :
• Approche télémétrique (radiotélémétrie + télémétrie acoustique) sur quatre ou cinq espèces du Rhône genevois : de la capture des poissons par pêche électrique au pistage individuel in situ (à pied et en bateau – formation à la radiotélémétrie dispensée lors du stage) ;
• Approche otolithométrique (analyse de la croissance des otolithes de juvéniles – en collaboration avec le Centre de Recherche Insulaire et Observatoire de l’Environnement de Perpignan – CRIOBE, France) : de l’échantillonnage des poissons par pêche électrique à l’analyse en laboratoire des otolithes (formation dispensée lors du stage) ;
• Comparaison du comportement – déplacements individuels : traitement et analyses des données sous GIS et logiciel R ;
• Modélisation de la survie spécifique des adultes par Capture-Marquage-Recapture (logiciels Mark et/ou R) et de la croissance des juvéniles par modèles linéaires généralisés (logiciel R).

4. Contexte :
Ce travail s’inscrit dans un projet de suivi des impacts écologiques de la gestion sédimentaire sur le Rhône genevois, réalisé en étroite collaboration avec les SIG (Services Industriels de Genève, exploitant des ouvrages sur le Rhône genevois), les Services du Lac, de la Renaturation et de la Pêche du Canton de Genève (Office Cantonal de l’Eau), ainsi que le CRIOBE de Perpignan.
Le stage implique des activités de terrain assez nombreuses (pêches électriques, vidange de passe-à-poissons, longue marche à faible dénivelé pour le suivi télémétrique), nécessitant une bonne aptitude pour le travail de terrain. L’étudiant(e) recherché(e) peut avoir un profil « écologie aquatique » avec des connaissances analytiques sous R, ou un profil « biostatistiques » avec des compétences en écologie aquatique. Le travail de terrain sera partiellement réalisé en autonomie (suivi). Le/la candidat(e) doit donc être en mesure de se déplacer par ses propres moyens (cependant, terrain accessible par les transports en commun).

5. Domaines de compétences souhaités :
Ecologie des populations ; écologie aquatique ; analyses statistiques ; logiciel R ; analyses spatiales sous GIS ; capacité de travail en équipe & en autonomie ; travail de terrain.

6. Publications pertinentes de l’équipe :
• Grimardias D., Guillard J. & Cattanéo F. 2012. Impact de la vidange de la retenue de Verbois sur le peuplement piscicole : biomasse piscicole et comportement individuel. Rapport pour les Services Industriels de Genève, pp. 102.
• Grimardias D. & Cattanéo F. 2016. Impacts de l’abaissement partiel 2016 de la retenue de Verbois sur le peuplement piscicole : biomasse piscicole et comportement individuel. Rapport pour les Services Industriels de Genève, pp. 67.
• Grimardias D., Guillard J. & Cattanéo F. 2017. Drawdown flushing of a hydroelectric reservoir on the Rhône River: impacts on the fish community and implications for the sediment management. Journal of Environmental Management, 197: 239-249.
• Cattanéo F., Guillard J., Diouf S., O’Rourke J. & Grimardias D. 2021. Mitigation of ecological impacts on fish of large reservoir sediment management through controlled flushing – The case of the Verbois dam (Rhône River, Switzerland). Science of The Total Environment 756 : 144053.

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