Contexte et objectifs
Les écosystèmes lacustres rassemblent une importante biodiversité terrestre et aquatique (Collen et al., 2014). Ils présentent également un fort intérêt pour l’homme, par les ressources en eau et biologiques disponibles. La dépendance de nombreuses activités humaines à ces milieux a ainsi conduit à l’artificialisation de nombreux lacs naturels et à la création de nombreuses retenues artificielles (79% des plans d’eau de plus de 50 ha sont artificiels en France). Les zones littorales, d’une très grande valeur écologique (Strayer & Findlay, 2010), sont particulièrement soumises à ces altérations (Lorenz et al., 2017) qui appauvrissent l’habitat disponible notamment pour les macro-invertébrés et les poissons (Wantzen et al., 2008; Hirsch et al., 2017). Une des altérations majeures est le marnage excessif (production hydro-électrique, eau potable, irrigation,…) qui peut conduire à une perte d’habitats de reproduction (Hudon et al., 2005), à la destruction des pontes par assèchement (Michaletz, 1997; Winfield, 2004) et à la perte de zones de refuge et de nurseries pour les jeunes stades (Hosn & Downing, 1994; Kaczka & Miranda, 2014). Les usages premiers des retenues restent difficiles à concilier avec les exigences écologiques des espèces qu’elles pourraient héberger et de nombreuses techniques ont été recherchées pour contrecarrer les effets néfastes du marnage sur les communautés aquatiques. C’est principalement le cas pour les poissons pour lesquels certains projets commencent à émerger comme l’installation de frayères artificielles ou semi-naturelles, l’aménagement de lônes, la végétalisation des berges ou la mise en place de radeaux végétalisés (Gilbert & Tissot, 2016). Le devenir de ces projets reste cependant peu documenté et semble relativement aléatoire sur le long terme.
Le pôle AFB-Irstea « Hydroécologie des plans d’eau » et ECOCEAN ont imaginé une solution innovante d’îlots artificiels flottants qui suivent la cote du plan d’eau ; ils comportent des étages subaquatiques végétalisés, des zones de substrat minéral, ainsi qu’une structure subaquatique grillagée. L’objectif de ces dispositifs est de rendre constamment disponibles des habitats littoraux fonctionnels, en particulier pour les macro-invertébrés et pour les espèces de poissons phytophiles qui retrouveraient ainsi des zones de frayère et de nurserie.

Les travaux proposés ici viseront principalement à :
– finaliser les 3 prototypes qui seront installés sur la retenue de Serre-Ponçon, en fonction des résultats préliminaires des études réalisées en 2017 (prototype de 15m2 installé début 2017, type de substrat, type de végétation et agencement, structure et gestion de la flottaison des îles UROS, intégration de certains systèmes de suivi et d’échantillonnage) ;
– suivre la colonisation des îles UROS par la macrofaune aquatique (poissons et macro-invertébrés) et quantifier l’intérêt de telles structures pour soutenir ces compartiments ;
– proposer des améliorations techniques (en fonction des résultats obtenus et de la littérature) pour favoriser une fonctionnalité maximale des différents habitats artificiels créés ;
– proposer in fine une architecture finale des îles UROS optimisant le rapport coût / efficacité écologique, et analyser la possibilité de généraliser ce type de solution aux autres écosystèmes marnants français et européens.

Méthodologie
Design expérimental de type BACI (Before/After/Control/Impact)
Description des habitats aquatiques
Suivi des peuplements de poissons, et en particulier des juvéniles, principalement par pêches non létales et observations (visuelle, vidéo)
Echantillonnage de macro-invertébrés aux filets surber et troubleau, puis tri et détermination au laboratoire sous loupe binoculaire
Analyse de données (biostatistiques)

Compétences requises
Très bonnes connaissances en écologie aquatique et si possible en limnologie
Bonnes connaissances et intérêt pour la macrofaune aquatique d’eau douce
Des compétences en taxonomie des poissons et/ou des macro-invertébrés d’eau douce seraient un plus
Connaissances et intérêt pour l’écologie de la restauration et le génie écologique
Maîtrise des biostatistiques et du logiciel R (statistiques descriptives classiques, inférentielles, et multivariées)
Maîtrise de l’anglais scientifique
Rigueur, autonomie, minutie
Goût pour le travail sur le terrain en milieu naturel (conditions parfois difficiles)
Aptitudes au travail en équipe
Aisance relationnelle et gout pour la communication
Permis B, permis bateau et expérience de la plongée seraient un plus

Dates prévisionnelles : octobre 2017 – octobre 2020

Lieux :
Accueil principal du/de la doctorant(e) :
Pôle AFB-Irstea « Hydroécologie des plans d’eau »
Centre Irstea d’Aix en Provence
Unité de Recherche RECOVER
3275 Route de Cézanne
CS 40061
13182 Aix-en-Provence Cedex 5

Accueil secondaire (présence régulière, fréquence mensuelle visée) :
ECOCEAN SAS
1342 avenue de Toulouse
34070 Montpellier

Accueil ponctuel lors des opérations terrain de longues durées :
AFB
Service Départemental des Hautes Alpes
ZA Entraigues
05200 EMBRUN

Candidatures :
Envoyer CV + lettre de motivation avant le 07 juillet minuit par email aux contacts ci-dessous :
Jean-Marc Baudoin (AFB) – [email protected] – (+33) 4 42 66 69 70
Gilles Lecaillon (Ecocean) – [email protected] – (+33) 4 67 67 02 84
Samuel Westrelin (Irstea) – [email protected] – (+33) 4 42 66 69 71

Les candidats sélectionnés seront auditionnés le 12 juillet (visioconférence possible) durant 20 min (10 min de présentation + 10 min de questions). Un support de présentation PowerPoint présentant le parcours de l’étudiant et sa compréhension du sujet est attendu.

Bibliographie

Collen, B., F. Whitton, E. E. Dyer, J. E. Baillie, N. Cumberlidge, W. R. Darwall, C. Pollock, N. I. Richman, A. M. Soulsby & M. Böhm, 2014. Global patterns of freshwater species diversity, threat and endemism. Global Ecology and Biogeography 23:40-51.
Gilbert, P. & L. Tissot, 2016. Etude des solutions pour pallier l’influence du marnage des retenues sur les poissons. EDF, 32 pp.
Hirsch, P. E., A. P. Eloranta, P.-A. Amundsen, Å. Brabrand, J. Charmasson, I. P. Helland, M. Power, J. Sánchez-Hernández, O. T. Sandlund & J. F. Sauterleute, 2017. Effects of water level regulation in alpine hydropower reservoirs: an ecosystem perspective with a special emphasis on fish. Hydrobiologia:1-15.
Hosn, W. A. & J. A. Downing, 1994. Influence of cover on the spatial distribution of littoral-zone fishes. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 51:1832-1838.
Hudon, C., P. Gagnon, J. P. Amyot, G. Letourneau, M. Jean, U. Plante, D. Rioux & M. Deschenes, 2005. Historical changes in herbaceous wetland distribution induced by hydrological conditions in Lake Saint-Pierre (St. Lawrence River, Quebec, Canada). Hydrobiologia 539:205-224 doi:10.1007/s10750-004-4872-5.
Kaczka, L. J. & L. E. Miranda, 2014. Size of age-0 crappies (Pomoxis spp.) relative to reservoir habitats and water levels. Journal of Freshwater Ecology 29:525-534 doi:10.1080/02705060.2014.923791.
Lorenz, S., M. T. Pusch, O. Miler & U. Blaschke, 2017. How much ecological integrity does a lake need? Managing the shores of a peri-urban lake. Landscape and Urban Planning 164:91-98 doi:https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2017.04.007.
Michaletz, P. H., 1997. Factors affecting abundance, growth, and survival of age-0 gizzard shad. Transactions of the American Fisheries Society 126:84-100.
Strayer, D. L. & S. E. Findlay, 2010. Ecology of freshwater shore zones. Aquatic Sciences 72:127-163.
Wantzen, K., K.-O. Rothhaupt, M. Mörtl, M. Cantonati, L. G.-Tóth & P. Fischer, 2008. Ecological effects of water-level fluctuations in lakes: an urgent issue. Hydrobiologia 613:1-4 doi:10.1007/s10750-008-9466-1.
Winfield, I. J., 2004. Fish in the littoral zone: ecology, threats and management. Limnologica 34:124-131.

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