'Aqence r Financière de Bassin Seine-Normandie Laboratoire W=MAG REF d' Hyd roécologie Quantitative

6ô/61

Etude hydroécolo ne à I'amont de (département : )

Secteur ' Courtenot modifications Approche méthodologique de l'influence des de débits liées au barrage réservoir I

I

I :,,: t .., i I t rl r il i{. it Décembre 1987 { .! ;l

11

Fi EÉ 'G- tG4i-g-7u, F3

Ë{ FORETS DU GENIE RURAL' DEs EAUX ET DES CENTRE NATIONAL DU MACHINISME AGRICOLE. GrouPement de LYon êrH « des eau', pêche et pisciculture» lÉr Division: Qualité b- Oô - ret.' 78 83 49 48 - Télex: 305270 31 3, quai chauveau - 69336 rvon C"A"i 5

SOMMATRE

9 Répertoire des Tableaux II Répertoire des figures 15 Résumé

L7 INTRODUCTION Obiectifs de I'étude L7 npâtçu sur les méthodes

19 I. Cadre général de l'étude' des stations' 19 I.l Fonctionnement hydrologique et choix de I'emplacement 23 1.2 La Seine. Principales caractéristiques' 23 - GéograPhie, du lit' 23 - Coniexte géologique et morPhologie 23 - Influence humaine' 24 1.3 Calendrier d'étude.

27 II. Le biotoPe. 27 II.l Régime et débits' 27 ll.2 PhYsico-chimie' 27 - TemPérature' 30 - ComPosantes chimiques' 32 II.3 Les substrats minéraux' 32 II.3.1 Méthode de descriPtion' 33 113.2 Les différents tyPes de substrats'

45 III. Les biocénoses- 45 III.t Etude des peuplements d'invertébrés benthiques' 45 Ill.l.i Méthodologie. 47 III.l.2 Résultats. 47 globale' III.l.2.l Interprétation 47 lll.l.2.2 AnalYse des habitats' 6

lll.L.2.3 Analyse de la faune benthique. 52 Ill.l.2.3.l Remarques générales. 52 111.1.2.1.2 Analyse des effectifs par prélèvement par analyse des correspondances 52 111.1.2.3.3 Ana[yse des biomasses par prélèvement Par- analyse en comPosantes principales non normée. 66 lll.t.2.4 Analyse des biomasses par prélèvement, par analyse en composantes principales normée. 69

III.l.3 Conclusion. 73 lll.2 Les poissons. 75 III.2.l Matériel et méthodes. 75 III.2.l.l Double approche qualitative et quantitative 75 lll.2.l.2 Etudes des relations espèces-microhabitats. 77 Ill.2.2 Etat des connaissances actuelles sur le peuplement de poissons de la Seine (secteur Mussy/Seine-Troyes) et la pratique halieutique. 77 lll.z.z.L Le peuplement de poissons. 77 111.2.2.2 La pratique halieutique. 79 lll.2.3 Composition actuelle du peuplement de poissons aux trois statrons. 79 lll.2.3.l Analyse qualitative. 79 111.2.3.2 Analyse quantitative. 83 - densités numériques et pondérales par station. 83 - profil faunistique d es statrons. 89

lll.2.4 Estimation des capacités d'accueil. 93 lll.2.4.l Contexte gén éral. 94 111.2.4.2 Principe de la méthode. 95 111.2.4.2.1 Fonction de préférence biologique. 95 111.2.4.2.2 Description Ph ysique et modélisation. 95 111.2.4.2.3 Calcul de la ca pacité d'accueil. r00 111.2.4.3 Résultats. r00 - description des stations. r00 - capacité d'accueil Par station. r02 o Cas de la Truite fario. r02 - évolution des capacités d'accueil par station. r06 - examen des valeurs minimales. 108 - examen des valeurs maximales. 109 o Cas de I'ombre commun. 110 111.2.4,4 Conclusions sur les capacités d'accueil. 119 lll.2.5 Etude du comportement des poissons par échantillonnage ponctuel. LzL lll.2.5.L Méthodologie. 12r 111,2.5.2 Réalisation Pratique L24 111.2.5.3 Résultats du traitement des données. L24 111.2.5.3.1 Station de . L24 111.2.5.3.2 Station de Courtenot. L29 111.2.5.3.3 Synthèse. r32 7

IV. DISCUSSION GENERALE. r39 IV.l Méthodologie. r39 IV.l.l Etude du biotoPe. r39 IV.l.2 Etude des biocénoses. r40 IV.l.3 Calcul des capacités d'accueil physiques théoriques et interPrétation. r40 lV.z Résultats de l'étude de cas sur la Seine. 140 lY.2.I Choix des stations. r40 lV.2.2 Information extraite des invertébrés. I4I lV.2.3 Information extraite des poissons. 14r lV.2.4 Les capacités d'accueil. L42

CONCLUSION. 143

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES. r45

ANNEXES. L47 I5

RESUME

La Seine a été étudiée en amont de Troyes (secteur Polisot-Courtenor) en 3 stations pour apprécier I'impact éventuel de I'aménagement de type barrage réservoir. De nouvelles méthodes hydroécologiques d'évaluation ont été mises èn oeuvre : - cartographie physique des stations; - mesures hydrauliques et caractérisation des substrats ; - modélisation pour reconstituer I'ambiance physique à différents débits ; - échantillonnage quantitatif stratifié des invertébrés et des poissons ; - échantillonnage ponctuel de poissons ; - estimation des capacités d'accueil physique pour la truite et I'ombre commun.

Ces méthodes ont permis de mettre en évidence plusieurs effets des modifications de débit :

- le comportement saisonnier de la station soumise à l'aménagement : la faune benthique se conforme très tôt à la situation d'étiage artificiel ; - la productivité est plus forte en raison de conditions hydrologiques et hydrauliques plus stables ; - les. poissons semblent tirer parti de cette productivité, mais il s'agit surtout d'espèces comme Ie chevaine, le barbeau fluviatile et le gardon, la üuite n'en profitant absolument pas.

- la situation est fragilè : des baisses de disponibilité en oxygène sont à craindre au niveau du substrat à cause d'un développement végétàl favorisé par les conditions stables et des teneurs en nutriments azote et phosphore, qui ont doublé en 20 ans.

Pour la truite fario, les débits moyens mensuels minimums s'accompagnent d'un optimum d'habitabilité. Le débir réservé de 3 m'/s soit l3ÿo du module I ; entraîne une baisse de l3% de I'habitabilité de la station pour I'adulte par rapport , à I'optimum observé. I I !

I I t i Mots clés : Seine, invertébrés poissons, i benthiques, microhabit ats, : capacité d'accueil, échantillonnage stratifié, débit reserve. I I

I

I I

I