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Appel à projet 2015 : l’heure du bilan.
January 15, 2016
Réponse et vulnérabilité des lacs jurassiens face aux facteurs de perturbations
L’étude de 11 lacs jurassiens de la ZAAJ s’inscrit dans le cadre plus large d’un projet lauréat de l’AAP du Programme Agir pour la Ressource en Eau de Suez Environnement. Il s’agit de mettre en œuvre une méthode paléolimnologique rapide et innovante sur 50 lacs pour (i) évaluer l’état fonctionnel actuel des écosystèmes lacustres par comparaison de descripteurs sédimentaires dans les sédiments récents (échantillon « Top ») et de référence (échantillon « Bottom ») et (ii) mettre en relation l’état fonctionnel des lacs avec le niveau d’anthropisation actuelle des bassins-versants correspondants.
Cette approche « top-bottom » a été mise en œuvre à partir de carottes de sédiments prélevées dans la zone profonde des 11 petits lacs jurassiens couvrant un large gradient typologique (altitude, conductivité, surface …) et d’occupation des sols (forêt, zones humides, surface agropastorale …). Les pigments (Chl-a, caroténoides), la signature isotopique du carbone de la matière organique et des restes subfossiles de larves de Chironomidae ont été analysés dans chaque échantillon « top » (période actuelle) et « bottom » (période médiévale ca 1000 AD).
Les résultats montrent l’existence d’une bascule majeure dans les cycles biogéochimiques lacustres entre la période médiévale et la période actuelle. Pour la période médiévale, on constate une relation significative entre la taille du bassin versant et les apports de matière organique terrestre, tandis que pour la période actuelle, l’influence anthropique devient prépondérante. Aujourd’hui, l’occupation des sols (% de terres agro-pastorales) exerce un contrôle direct sur la disponibilité en nutriments dans les masses d’eau, et indirect sur le cycle du carbone. Les résultats de l’étude démontrent plus particulièrement l’importance actuelle -et inédite - du transfert du carbone du méthane dans les réseaux trophiques benthiques.
A paraitre : Belle S., Millet L., Verneaux V., Lami A., Musazzi S., Magny M. in press Landscape structure as a driver of the carbon cycle in lake ecosystems : implications for the methanotrophic food web. Freshwater Biology
Contact : Laurent Millet, Chrono-environnement
Développement du monitoring des micromammifères forestiers dans les dispositifs ZAAJ
Les suivis visaient à étudier les effets non-intentionnels des pesticides sur les micromammifères non-cibles.
Cette étude réalisée en collaboration avec la Chambre Régionale d’Agriculture de Franche-Comté a été menée sur des parcelles de maïs, dont la culture conventionnelle implique des traitements d’enrobage de grains constitués de thirame et de néonicotinoides, des substances pouvant exercer des effets délétères sur la faune sauvage.
Les suivis ont été basés sur deux sessions de capture non-létale réalisées avant et après les semis sur 3 sites en agriculture conventionnelle et 2 en agriculture biologique choisis en tenant compte de leur paysage. Un point additionnel pour le développement des méthodes de monitoring non-létales a été testé et validé : le marquage avec des micro-transpondeurs.
Une dizaine d’espèces ont été capturées, avec 145 individus échantillonnés en avril et 183 en juillet. S’y ajoutent les recaptures, représentant 20% et 26% des captures, et quelques recaptures d’une session à l’autre. Les individus ont été identifiés, sexés, mesurés et pesés, marqués et des prélèvements de sang et de tissus (biopsie d’oreille pour identification et sexage par biologie moléculaire si nécessaire) ont été réalisés.
Les données permettront d’évaluer la composition et la structure des communautés, la structure des populations, et l’état de santé et l’état nutritionnel des individus pour plusieurs espèces de rongeurs (analyses hématologiques et analyses cliniques de biochimie du plasma). Des sous-échantillons sanguins permettront d’évaluer les prévalences de certains pathogènes.
Ces analyses, en particulier celles de biochimie du plasma, font actuellement l’objet du stage de Master I « Ecologie – Milieux, eau, sols » de Céline Cretenet. Les échantillonnages de la première session ont fait l’objet du stage de Master I « Biologie des Organismes et des Populations » à Dijon de Candice Gagnaison, et la seconde session a été réalisée avec la participation d’Amélie Mevelec, étudiante vétérinaire en seconde année à VetAgro Sup à Lyon.
Contact : Clémentine Fritsch, Chrono-environnement
RYCARSS (Reconstitution des dYnamiques des Communautés de mAcRophytes dans les lacS jurassienS)
L’eutrophisation modifie le fonctionnement des zones littorales des lacs et les font basculer d’un état dominé par les plantes aquatiques, avec une forte biodiversité et une forte capacité d’épuration, à un état dominé par le phytoplancton, une faible biodiversité, un risque élevé de bloom de cyanobactéries et des périodes d’anoxie. Les faibles suivis de la dynamique des communautés de plantes aquatiques dans ces masses d’eau ne permettent pas de déterminer s’il s’agit de phénomènes de basculement récents ou établis depuis de nombreuses années.
L’application d’approches de rétro-observation couplant paléo-limnologie et paléoécologie permettraient de comprendre comment les pratiques actuelles et passés contrôlent le fonctionnement et la biodiversité des lacs.
Le projet RYCARSS a pour premier objectif de développer des techniques et méthodologies de rétro-observation afin de discriminer les descripteurs de la végétation aquatique pour reconstituer les dynamiques végétales et fonctionnelles à moyen-long terme en se basant sur des lacs pour lesquels il existe des informations passés sur leurs communautés végétales aquatiques.
L’étude concerne ici 4 lacs Jurassiens pour lesquels des relevés de végétation avaient déjà été effectué à minima par Magnin en 1905 et par le Conservatoire Botanique de Franche Comté en 2007. De nouveaux relevés de végétation ont été réalisé durant l’été 2015 dans les 4 lacs, ainsi que des prélèvements de carottes dans 4 zones pour Remoray, 3 zones pour Petit Maclu, 2 zones pour Grand Maclu, et 2 zones pour Ilay.
L’ouverture des carottes et les premières analyses ont été effectuées cet automne. Les analyses des pollens, macro-restes et concrétions carbonatées ainsi que la banque de propagules seront effectuées courant l’année 2016.
Contact : Florent Arthaud, CARRTEL
Impact des pullulations de campagnols sur la composition floristique des prairies
Le projet VoleVege se propose d’évaluer l’impact à court et à moyen terme des perturbations dues aux pullulations de campagnols terrestres et aux pratiques agricoles visant à les contrôler sur la composition et la diversité des communautés végétales, selon deux méthodes complémentaires : (1) comparaison de la végétation de parcelles différant par l’intensité et la nature des mesures de lutte contre les campagnols dans les zones de suivi des populations ; (2) mise en place d’un suivi annuel de la végétation (placettes permanentes) dans une sélection de parcelles soumises à différentes pratiques préventives et curatives.
L’étude préliminaire de 2015 a consisté (1) à recenser les parcelles de prairie traversées ou proches des transects de la CLAC (région de Charquemont, Premier Plateau du Doubs), et (2) à évaluer une méthode d’échantillonnage pour le suivi de la végétation dans trois parcelles-test, choisies pour représenter la variation des conditions de gestion (niveau de lutte contre le campagnol, type et intensité d’exploitation) dans un territoire restreint. Le protocole consiste à dresser la liste et estimer le recouvrement des espèces végétales observées sur une bande de 50 m x 1 m. Quatre quadrats de 0,25 m2 sont disposés régulièrement le long de cette bande pour des mesures de la fréquence des espèces sur une grille de 25 cellules.
Pour en savoir plus : VoleVege : campagnols prairiaux et biodiversité végétale
Contact : François Gillet, Chrono-environnement
Analyses des remplissages sédimentaires des lacs de Chalain et Clairvaux
Remplissage sédimentaire du lac de Chalain...
Contact : Hervé Richard, Chrono-environnement
Développement d’une méthode de quantification de Saprolegnia parasitica
Détection de Saprolegnia parasitica...
Contact : Steffi Rocchi, Chrono-environnement
ModHerb : modélisation de la dynamique de la végétation herbacée des prairies et pré-bois jurassiens
Le principal objectif de ce projet, étroitement associé à la thèse de Thibault Moulin, est de développer un modèle de simulation de la dynamique à moyen et long terme de la végétation herbacée dans les prairies permanentes et les pâturages boisés de l’Arc Jurassien, tenant compte à la fois de la biodiversité et des principaux services écosystémiques (production végétale, stockage du carbone). Ce modèle est destiné à améliorer les prédictions du modèle spatialement explicite de la dynamique des paysages sylvopastoraux WoodPaM.
Des modèles alternatifs basés sur différentes variables d’état (stratégies CSR, espèces dominantes, types fonctionnels, traits fonctionnels moyens…) sont développés et calibrés à partir des données observationnelles et expérimentales disponibles, avant d’être appliqués à plusieurs paysages virtuels ou réels, dans le but de comparer les résultats des simulations et d’évaluer leurs performances respectives. La résistance et la résilience des écosystèmes seront évaluées à partir de la simulation de différents scénarios de changements climatiques (réchauffement moyen, vagues de chaleur et de sécheresse), biotiques (pullulations de campagnols) et anthropiques (pratiques agricoles).
La contribution financière de la ZAAJ a couvert les frais liés aux échanges avec les chercheurs de l’Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UREP), plus précisément au séjour du doctorant au centre INRA de Clermont-Ferrand en novembre 2015. Ce séjour a permis à Thibault Moulin de rencontrer les modélisateurs de l’UREP, afin (1) de se familiariser avec les modèles agronomiques et écophysiologiques existants, (2) de discuter les options de représentation conjointe des dynamiques de composition et de production végétales dans son modèle, et (3) de renforcer les collaborations scientifiques initiées entre l’UMR Chrono-environnement et l’UREP.
Contact : François Gillet, Chrono-environnement
