Le Colmatage Minéral Du Lit Des Cours D’eau : Revue Bibliographique Des Mécanismes Et Des Conséquences Sur Les Habitats Et Les Peuplements De Macroinvertébrés.

Abstract

RÉSUMÉLe développement des activités humaines a conduit dans de nombreuses régions à une augmentation du transfert de sédiments fins vers les cours d'eau, multipliant les phénomènes de colmatage. Le colmatage fait référence au dépôt de sédiments organiques ou minéraux et à leur infiltration dans le benthos et l'hyporhéos. Dans cet article de synthèse, le colmatage par les sédiments minéraux est présenté du point de vue de ses mécanismes et de sa variabilité spatio-temporelle dans un schéma d'organisation global du cours d'eau. Le colmatage entraîne une modification des habitats benthique et interstitiel, ainsi que des échanges d'eau et de matières entre la surface et l'hyporhéos. Il affecte la structure du peuplement d'invertébrés en modifiant la structure et la stabilité du substrat, la disponibilité des ressources trophiques et de l'oxygène, ainsi que de la pression de prédation. Les conséquences à court terme sont une augmentation de la dérive et une réduction de l'abondance totale des organismes. Sur le long terme le colmatage affecte la survie, le développement et la croissance des invertébrés ainsi que la biomasse et la productivité du peuplement. Les espèces sensibles adaptées aux substrats grossiers disparaissent au profit des espèces adaptées aux sédiments fins. Les conséquences sur la faune hyporhéique sont peu connues mais l'importance de l'hyporhéos dans le fonctionnement du cours d'eau suggère que son altération pourrait avoir des conséquences importantes en terme de capacité de résilience du peuplement face aux perturbations. Mots-clés : substrat, hyporhéos, sédiment, invertébrés, matières en suspension (MES).Bull. Fr. Pêche Piscic. (2002) THE CLOGGING OF STREAM BEDS: A REVIEW OF MECHANISMS AND CONSEQUENCES ON HABITATS AND MACROINVERTEBRATE COMMUNITIES. ABSTRACTThe clogging refers to deposition and infiltration of fine organic and inorganic sediments downward within the hyporheic zone. In this review, we presented clogging mechanisms and their spatio-temporal variability in the context of a global stream functioning. Clogging modifies stream bottom and interstitial habitats characteristics and reduces the exchange of water and dissolved substances between the stream surface and the hyporheic zone. Modifications of substrate structure, substrate stability, oxygen and trophic resources and predator influence lead to changes in community structure. In a first step, drift increases whereas the invertebrate abundance drops. In a second step, likelihood to survive, growing, standing crop and productivity are affected. Coarse substrate adapted assemblages are progressively replaced by invertebrates adapted to fine sediments. The studies about consequences of clogging on the hyporheos are scarce, but the major role of the hyporheos on the dynamic of streams suggests that its alteration would strongly decrease the stream resilience capacity after disturbances.

Comparison of Different Techniques to Assess Surface and Subsurface Streambed Colmation with Fine Sediments

“…Vertically, the streambed is an interface between subsurface and surface water flow. This interface is generally composed of coarse material that allows fine sediment to penetrate deeper (GAYRAUD et al, 2002). The colmation process depends mainly on water flow, suspended sediment load and heterogeneity of the particles (BRUNKE, 1999).…”

Impact De L’exploitation Artisanale De La Sabliere De Toutsang Sur La Structure Des Communautes De Macroinvertebres Du Cours D’eau Doulahang A Dschang (Ouest Cameroun)

“…L'activité de la sablière entraine une augmentation de la turbidité et des matières en suspension (Kikouagni, 2015). Elle augmente également le transfert de sédiments fins (sable, argile, limons) vers les cours d'eau (Gayraud et al, 2002). Ces sédiments fins, principalement transportés en suspension, ont de nombreuses conséquences sur les cours d'eau.…”

“…Ces sédiments fins, principalement transportés en suspension, ont de nombreuses conséquences sur les cours d'eau. Ils peuvent entrainer un colmatage du lit des cours d'eau et, par voie de conséquences, des effets dommageables sur la biocénose aquatique en colmatant les habitats et les frayères de la faune benthique (Greig et Gayraud et al, 2002). Les communautés de macroinvertébrés benthiques jouent un rôle primordial au sein des écosystèmes d'eau courante où elles occupent une position fondamentale dans les réseaux trophiques (Resh, 2008).…”

“…La structure des communautés de macroinvertébrés benthiques est souvent utilisée comme indicateur des effets de l'activité humaine sur les écosystèmes aquatiques, et peut fournir une foule d'informations sur la qualité de l'eau et de l'habitat (Woodcock et Huryn, 2007). Ils sont directement influencés par les conditions physiques de leur milieu de vie comme le colmatage (Gayraud et al, 2002 ;Descloux, 2011, Morel et al, 2015. La présente étude vise à évaluer l'impact des eaux usées de la sablière de Toutsang sur la qualité physico-chimique des eaus et sur la biodiversité et la dynamique des macroinvertébrés benthiques du cours d'eau Doulahang.…”

The hyporheic assemblage of a recently formed stream following deglaciation in Glacier Bay, Alaska, USA

“…Key variables are substrate composition and the degree of clogging of the substrate with fine sediment; this determines the pore volume and thus the habitat availability for the hyporheic assemblage (Wagner et al 1993). The exchange of water between the stream surface and the hyporheic zone, substrate permeability, and, potentially, oxygen availability in the hyporheic zone are all reduced when clogging of the substrate occurs (Gayraud et al 2002) and the richness and abundance of hyporheic assemblages decline (Weigelhofer and Waringer 2003;Bo et al 2007). Biotic variables may also impact hyporheic assemblages; for example, redd digging by salmonids during spawning disturbs benthic assemblages causing reductions in taxon richness and abundance (e.g., Minakawa and Gara 2003;Moore and Schindler 2008).…”