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Despite being highly exposed to various anthropogenic and environmental pressures, estuaries are productive and important areas for the maintaining of marine resources. The Seine estuary is a largely altered ecosystem, particularly after Port 2000’s construction. Two spatial ecosystem models (1996-2002 and 2005-2012) using the Ecopath modelling approach have been built. They aimed to estimate the contribution of the various estuarine habitats to the global food web functioning and the impact of the various recent infrastructures. These models are relying on a particular structure, including sedentary trophic group which are associated to a particular habitat and mobile trophic group, corresponding to the top predators. The predator-prey relationships are modelling following a density dependence hypothesis which takes account of the predators’ opportunism and the adaptation. The two models highlighted the structuring role of the benthic communities and the high attractiveness of the Northern and Southern areas in terms of nursery. A predation report has been shown from downstream to upstream and from subtidal areas to intertidal areas during the second time period. Finally, Ecosystem Network Analysis indicated a maturity decrease and an increase of stress in this already stressed estuary.; Les estuaires sont des milieux productifs, important pour le maintien des ressources marines et très exposés aux pressions anthropiques et environnementales. L’estuaire de Seine est un écosystème fortement altéré, notamment suite à la récente construction de Port 2000. Deux modèles écosystémiques (1996-2002 et 2005-2012) spatialisés utilisant l’approche Ecopath ont été construits afin d’estimer la contribution des différents habitats estuariens au fonctionnement du réseau trophique ainsi que l’impact de ces aménagements. Ces modèles s’appuient sur une structure particulière incluant des groupes trophiques sédentaires liés aux habitats et des prédateurs supérieurs mobiles. Les relations prédateurs-proies sont modélisées selon une hypothèse de densité dépendance permettant de prendre en compte l’opportunisme et l’adaptation des prédateurs. Ces modèles ont mis en évidence le rôle structurant des communautés benthiques ainsi que l’attractivité des zones Nord et Sud de l’estuaire malgré les pressions anthropiques. Un report de prédation vers l’aval et les zones intertidales a été observé durant la seconde période. Différents indicateurs de santé des écosystèmes ont également mis en évidence une diminution de la maturité et une augmentation du stress de cet estuaire déjà fortement stressé.

Ce travail vise à comparer de quelles manières les trois espèces de poissons migrateurs thalassotoques (i.e. qui se reproduisent en mer et vont grandir dans les bassins versants) fréquentant la façade Atlantique : le mulet porc, l'anguille européenne et le flet, colonisent les estuaires de la Seine et de la Gironde et effectue leur croissance. L'hypothèse principale était que leur comportement pouvait être influencé par le niveau de contamination et de pressions anthropiques des estuaires. La démarche retenue pour aborder ces différentes échelles de manière comparative (entre les espèces et entre deux sites situées de manière similaire en Seine et en Gironde) a consisté à examiner : i) la phase de colonisation initiale à un stade très jeune par une approche expérimentale en mésocosme ; ii) la phase de croissance par un suivi en télémétrie acoustique en période estivale ; ii) l'ensemble du cycle vital par une analyse rétrospective à l'aide de la microchimie des otolithes des différents compartiments halins utilisés. Les trois niveaux d'analyse effectués avec des méthodes différentes permettent de dégager des patrons spécifiques (colonisation initiale, phase de croissance, cycle de vie) mais les différences entre les sites ne sont vraiment claires qu'à l'échelle très globale de l'utilisation des différents compartiments. Contrairement à notre hypothèse de départ les jeunes migrateurs thalassotoques parviennent à adopter un comportement spécifique en phase avec un rythme de type circadotidal ou nycthéméral y compris dans une ambiance de type Seine (très chargée en contaminants). Leur comportement est d'ailleurs peu différent dans les ambiances Seine ou Gironde. Il est donc tout à fait possible qu'ils ne soient pas extrêmement perturbés par les contaminants issus des sédiments que ce soit en Seine ou en Gironde. On notera toutefois que les civelles ont construit moins de terriers dans le sédiment de l'ambiance Seine que dans celui de l'ambiance Gironde, on peut imaginer que la plus forte contamination du sédiment de Seine les en dissuade. La fonctionnalité de corridor écologique ne semble donc pas empêchée par la contamination des sédiments. Durant leur phase de croissance en zone tidale d'eau douce les espèces étudiées utilisent des habitats différents selon des patrons temporels spécifiques (par exemple les mulets porcs utilisent les zones intertidales et les bras morts lors des flots de jours ; durant le jour les anguilles demeurent à l'abri dans des enrochements grossiers tandis que durant la nuit elles se déplacent dans des zones profondes à la recherche de leurs proies). Les résultats obtenus sur la Seine sont cohérent avec ceux obtenus sur la Gironde, ainsi dans les deux cas les flets recherchent de zones fraiches (ombre en Gironde, embouchures d'affluents plus frais en Seine), les anguilles présentent une activité principalement nocturne. La réaction des espèces au stress du marquage est très différente selon les espèces. Les mulets quittent très vite le secteur tandis que les anguilles et les flets sont au contraire extrêmement immobiles en "attendant" que leur condition s'améliore. Un épisode hypoxique observé en fin d'été sur la Seine a coïncidé avec un immobilisme des anguilles laissant penser que leur réaction à un stress environnemental pourrait se traduire par le même type de comportement que leur réaction au marquage. Les mulets de la Seine semblent moins inféodés à l'estuaire saumâtre que les mulets de la Gironde, ceci pourrait s'expliquer par la plus grande dimension de l'estuaire de la Gironde. Les anguilles de la Seine et de la Gironde présentent une grande variabilité d'histoires de vie mais on ne peut pas dégager de différences d'utilisation notables des habitats entre la Seine et la Gironde. Chez les flets la contribution des mères ayant utilisé l’eau douce est relativement plus importante en Seine qu'en Gironde. On en déduit une utilisation plus importante des habitats d’eau douce par les flets de Seine en comparaison avec les flets de la Gironde. Il en ressort globalement que les habitats dulcaquicoles de la Seine (trés diversifiés : bathymétrie, substrat, ripisylve…) sont proportionnellement plus utilisés par les espèces thalassotoques que ceux de Gironde. Cela peut s'expliquer par une moindre attractivité (ou une moindre capacité d'accueil) de l'estuaire saumatre de la Seine ou au contraire par une plus grande attractivité (ou une plus grande capacité d'accueil) de l'estuaire dulcaquicole de la Seine. Les comportements mis en évidence sur ces secteurs pourraient servir de référence pour des opérations de restauration.

Ce travail vise à comparer de quelles manières les trois espèces de poissons migrateurs thalassotoques (i.e. qui se reproduisent en mer et vont grandir dans les bassins versants) fréquentant la façade Atlantique : le mulet porc, l'anguille européenne et le flet, colonisent les estuaires de la Seine et de la Gironde et effectue leur croissance. L'hypothèse principale était que leur comportement pouvait être influencé par le niveau de contamination et de pressions anthropiques des estuaires. La démarche retenue pour aborder ces différentes échelles de manière comparative (entre les espèces et entre deux sites situées de manière similaire en Seine et en Gironde) a consisté à examiner : i) la phase de colonisation initiale à un stade très jeune par une approche expérimentale en mésocosme ; ii) la phase de croissance par un suivi en télémétrie acoustique en période estivale ; ii) l'ensemble du cycle vital par une analyse rétrospective à l'aide de la microchimie des otolithes des différents compartiments halins utilisés. Les trois niveaux d'analyse effectués avec des méthodes différentes permettent de dégager des patrons spécifiques (colonisation initiale, phase de croissance, cycle de vie) mais les différences entre les sites ne sont vraiment claires qu'à l'échelle très globale de l'utilisation des différents compartiments. Contrairement à notre hypothèse de départ les jeunes migrateurs thalassotoques parviennent à adopter un comportement spécifique en phase avec un rythme de type circadotidal ou nycthéméral y compris dans une ambiance de type Seine (très chargée en contaminants). Leur comportement est d'ailleurs peu différent dans les ambiances Seine ou Gironde. Il est donc tout à fait possible qu'ils ne soient pas extrêmement perturbés par les contaminants issus des sédiments que ce soit en Seine ou en Gironde. On notera toutefois que les civelles ont construit moins de terriers dans le sédiment de l'ambiance Seine que dans celui de l'ambiance Gironde, on peut imaginer que la plus forte contamination du sédiment de Seine les en dissuade. La fonctionnalité de corridor écologique ne semble donc pas empêchée par la contamination des sédiments. Durant leur phase de croissance en zone tidale d'eau douce les espèces étudiées utilisent des habitats différents selon des patrons temporels spécifiques (par exemple les mulets porcs utilisent les zones intertidales et les bras morts lors des flots de jours ; durant le jour les anguilles demeurent à l'abri dans des enrochements grossiers tandis que durant la nuit elles se déplacent dans des zones profondes à la recherche de leurs proies). Les résultats obtenus sur la Seine sont cohérent avec ceux obtenus sur la Gironde, ainsi dans les deux cas les flets recherchent de zones fraiches (ombre en Gironde, embouchures d'affluents plus frais en Seine), les anguilles présentent une activité principalement nocturne. La réaction des espèces au stress du marquage est très différente selon les espèces. Les mulets quittent très vite le secteur tandis que les anguilles et les flets sont au contraire extrêmement immobiles en "attendant" que leur condition s'améliore. Un épisode hypoxique observé en fin d'été sur la Seine a coïncidé avec un immobilisme des anguilles laissant penser que leur réaction à un stress environnemental pourrait se traduire par le même type de comportement que leur réaction au marquage. Les mulets de la Seine semblent moins inféodés à l'estuaire saumâtre que les mulets de la Gironde, ceci pourrait s'expliquer par la plus grande dimension de l'estuaire de la Gironde. Les anguilles de la Seine et de la Gironde présentent une grande variabilité d'histoires de vie mais on ne peut pas dégager de différences d'utilisation notables des habitats entre la Seine et la Gironde. Chez les flets la contribution des mères ayant utilisé l’eau douce est relativement plus importante en Seine qu'en Gironde. On en déduit une utilisation plus importante des habitats d’eau douce par les flets de Seine en comparaison avec les flets de la Gironde. Il en ressort globalement que les habitats dulcaquicoles de la Seine (trés diversifiés : bathymétrie, substrat, ripisylve…) sont proportionnellement plus utilisés par les espèces thalassotoques que ceux de Gironde. Cela peut s'expliquer par une moindre attractivité (ou une moindre capacité d'accueil) de l'estuaire saumatre de la Seine ou au contraire par une plus grande attractivité (ou une plus grande capacité d'accueil) de l'estuaire dulcaquicole de la Seine. Les comportements mis en évidence sur ces secteurs pourraient servir de référence pour des opérations de restauration.

Méthode de comparaison cartographiquqe de trois grans estuaires de la façade Atlantique française : Seine, Loire et Gironde. Périmètres d'étude, analyse de l'occupation du sol, logement, démographie, tourisme, environnement.

S’appuyant sur la nécessité d’expliciter le rôle écologique des habitats pour appréhender les aspects fonctionnels liés aux écosystèmes estuariens, l’accent a été mis, dans le cadre de BEEST, sur le développement d’un Système d’Information Géographique capable de cartographier les fonctions écologiques associées aux estuaires. Cet outil innovant, baptisé SIG ‘Habitats Fonctionnels’, se fonde sur la conjugaison du concept de niche écologique (Hutchinson 1957) et de la théorie des filtres environnementaux (Tonn et al. 1990, Keddy 1992). Le présent rapport détaille l’état d’avancement de la démarche de développement collaboratif d’un tel outil sur les trois estuaires. Elle s’appuie sur le retour d’expérience du GIP Loire Estuaire dont la mise en place d’un SIG ‘Habitats Fonctionnels’ sur la partie aval de la Loire constitue un succès prometteur.

[Departement_IRSTEA]Eaux [Departement_IRSTEA]Territoires [TR1_IRSTEA]QUASARE [TR2_IRSTEA]DTAM; Les estuaires, de par leur nature d'interface entre le domaine continentak et le domaine marin, sont des milieux particulièrement complexes, encore peu investigués par la recherche scientifique en matière de changement climatique. La présente expertise s'inscrit dans une démarche globale visant à faire un état des lieux des connaissances existant autour de la problèmatique des effets du changement climatique sur les fleuves et les grands estuaires, et en particulier sur l'estuaire de la Seine.

[Departement_IRSTEA]Territoires [TR1_IRSTEA]DTAM; International audience; Présentation d'une étude sur la sociologie et la question du "global change", étude réalisée dans le cadre du projet changement climatique du GIP Seine Aval. Un premier volet passe en revue la littérature. Un deuxième volet est consacré à la perception du changement climatique par les usagers de l'estuaire de la Seine.

National audience; La Seine et son estuaire sont étudiés depuis une vingtaine d'années à l'aide de deux programmes scientifiques : Piren Seine et Seine Aval. Ces programmes regroupent des chercheurs de diverses disciplines des sciences de la nature et de la société. Ce croisement de disciplines s'est avéré nécessaire pour comprendre un milieu sur lequel l'homme a une forte emprise, en suivre les évolutions, et proposer des aménagements destinés à contrebalancer les effets des activités ou du moins contribuer à ce que les écosystèmes puissent continuer à assurer leurs fonctions. Au niveau international, la directive européenne sur l'eau établit un cadre pour une politique communautaire de gestion de l'eau douce. Elle fixe l'objectif d'opérer une vigilance pour un bon état écologiques des eaux, état qui est à préserver sinon à restaurer. A travers cet objectif, la question est aussi explicite : que signifie un bon état écologique et quels peuvent en être les marqueurs ? Parmi ceux-ci, les poissons peuvent-ils jouer un rôle ?

Ce travail repose sur le croisement d'une approche écologique et d'une approche anthropologique pour identifier quelle(s) espèces parmi les poissons migrateurs pourrai(en)t symboliser la reconquête de la qualité de l'estuaire de la Seine. Les espèces impliquées obligent à reconsidérer les limites géographiques du travail et en fait à raisonner à l'échelle du bassin de la Seine. L'approche écologique a été menée à deux échelles. Dans une approche macroécologique nous avons identifié à l'aide de modèles GLM puis GAM, les variables environnementales expliquant la présence ou l'absence historique des quatorze espèces de poissons migrateurs présentes en Europe de l'ouest. Cette présence historique des espèces est considérée comme une approximation de leurs distributions naturelles, l'amélioration en cours de la connectivité longitudinale et l'arrêt des pollutions majeures permet de considérer cette distribution naturelle comme une mesure du potentiel de favorabilité des différents bassins. Les modèles obtenus sont de bonne qualité et permettent de confronter les espèces présentes actuellement en Seine avec leurs probabilités de présence issues du modèle pour les conditions environnementales actuelles et de tester un scénario de réchauffement climatique. Pour certaines espèces la favorabilité de la Seine dans les conditions actuelles concorde avec la présence historique des espèces : alose feinte, grande alose, esturgeon européen, saumon atlantique, pour d'autres: éperlan, mulet porc, le modèle indique des probabilités de présence plus faibles alors que les espèces étaient et sont encore présentes. Avec le scénario de réchauffement climatique la Seine constituerait un environnement favorable pour les deux espèces d'aloses, l'esturgeon européen et le mulet porc; il serait sans doute encore acceptable pour le saumon atlantique et les deux espèces de lamproies mais risquerait de ne pas permettre le maintien de l'éperlan. L'analyse des conditions d'habitats (débit, température, oxygène, faciés hydrodynamique, granulométrie, métaux lourds, nitrites) et leur accessibilité (connectivité longitudinale) rencontrés dans quatre secteurs sélectionnés du bassin (Estuaire, Andelle, Epte, Seine amont) a permis grace à l'outil SIG de localiser dans ces secteurs les habitats existants et fonctionnels pour les différentes espèces de poissons migrateurs. A l'issue de cette phase d'analyse écologique trois espèces se dégagent : l'éperlan (malgré une incertitute sur la pérennité de sa présence en Seine), la truite de mer et la grande alose, chacune de ces espèces pouvant être considérée comme l'espèce phare d'un secteur particulier du bassin. A la question d'identifier une espèce de poisson migrateur qui pourrait constituer un bon emblème pour accompagner et aider à la reconquête de la qualité des habitats de l'estuaire et du bassin de la Seine, l'analyse anthropologique n'a pu apporter de réponse. En effet, les enquêtes anthropologiques visant à évaluer la façon dont les acteurs perçoivent et interprètent la présence/absence des différentes espèces de poissons n'ont pas conduit à identifier une ou plusieurs espèces de poissons. Que ce soit dans les discours et/ou les actions mises en place, aucune espèce de poisson ne parait porter un enjeu identifié pour la société locale (excepté pour certaines catégories précises comme les pêcheurs) ou plus globalement pour le bassin. Les entretiens ont plutôt conduit à poser les oiseaux comme emblématiques non pas de l'estuaire de la Seine, mais de territoires précis comme les zones humides. Une des conclusions que nous avons pu formuler est que cette catégorie animale n'est actuellement pas clairement identifiée par la société, pour diverses raisons. Une mobilisation de la population ou des usagers de la Seine autour de ces animaux apparaît ainsi, en l'état actuel de leur place au sein de la société, difficilement envisageable. La promotion des poissons migrateurs semble être un préalable afin que les enjeux dont ils sont porteurs pour la société puissent être intégrés, d'un point de vue global, aux différents débats autour de l'eau, de la biodiversité, des corridors écologiques, des indicateurs biologiques, etc. D'un point de vue local, les migrateurs devraient faire l'objet d'actions de promotion visant à les intégrer au bestiaire commun. Une expérience de conciliation menée sur le bassin de l'Andelle montre toutefois qu'il existe une première marge de progrés rapide accessible. Des interlocuteurs pour qui les poissons constituent un élément de l'écosystème, mais réticents à des actions visant à les favoriser peuvent évoluer rapidement et permettre de trouver des consensus. Toute utilisation d'une ou de plusieurs espèces de poissons migrateurs devra donc être accompagné de mesures d'informations et de sensibilisation au milieu aquatique et à sa faune.

The mouth of the Seine has been undergoing intense morphological changes for decades, because of containment work to improve access to the ports of Rouen and Le Havre. A significant trend is the progradation of the downstream estuary. Simultaneously, the surface area of the intertidal mudflats tends to decrease. The estuary's sediments are composed of silt and fine sand (respectively transported from the river Seine and the open sea). Their distribution is linked to the hydrodynamic characteristics of the estuary and may display layered vertical structures. To understand the estuary's morphological changes, a morphodynamic ditigal model is developed from a validated (3D) model of silty sediment transport. A model of suspended fine sand transport as well as a bathymetric readjustment module are developed. The sediment's erodability takes into account the proportions of sand and silt; two erosion regimes are recognized (respectively non-cohesive and cohesive). The sediment is discretised into fine layers (~ mm) and the consolidation of the silty layers is simulated. Thus, the erodability of the superficial layers depends upon the relative concentration of silt (i.e., between the grains of sand). Simulations performed for an arbitrary initial condition of the sediment bed show that the model reproduces a realistic distribution of the silt and sand. The main morphodynamic trends, such as progradation and the rotating of banks at the river mouth, are qualitatively reproduced. The results show that sand and silt contribute in a specific way to the morphological changes., L'embouchure de la Seine a subi des évolutions morphologiques fortes depuis plusieurs décennies, en raison de travaux d'endiguement pour améliorer les accès aux ports de Rouen et du Havre. Une tendance importante est la progradation de l'estuaire aval. Simultanément, la superficie des vasières intertidales tend à diminuer. Les fonds de l'estuaire sont composés de vase et de sable fin (respectivement transportés depuis la rivière de Seine et depuis le large). Leurs distributions sont liées aux caractéristiques hydrodynamiques de l'estuaire et peuvent présenter des structures verticales litées. Pour comprendre les évolutions morphologiques de l'estuaire, un modèle numérique morphodynamique est développé, à partir d'un modèle (3D) validé de transport de sédiments vaseux. Un modèle de transport de sable fin en suspension, ainsi qu'un module de réactualisation bathymétrique sont développés. L'érodabilité du sédiment tient compte des proportions de sable et de vase ; deux régimes d'érosion sont distingués (resp. non-cohésif et cohésif). Le sédiment est discrétisé en couches fines (~ mm) et la consolidation des couches vaseuses est simulée. Ainsi, l'érodabilité des couches superficielles dépend de la concentration relative de vase (i.e. entre les grains de sable). Des simulations réalisées pour une condition initiale arbitraire du fond sédimentaire montrent que le modèle reproduit une répartition réaliste des vases et des sables. Les principales tendances morphodynamiques, comme la progradation et la rotation des bancs à l'embouchure, sont qualitativement reproduites. Les résultats montrent que sables et vases contribuent de manière spécifique aux évolutions morphologiques.

An ecologic epidemiological approach, used to assess stress of chemical contaminants in the Seine estuary, concerned three aspects : sources, exposure and effects. The presence of toxic substances in sediment and the diet of organisms was considered to be a source of stress. The state of stress was assessed by measuring exposure indicators in the sebra mussel in the flounder. Diversity of fish species and effect indicators in flounder was studied in order to detect effects of chronic exposures. This ecologic epidemiological approach, applied for the first time in a french estuary, enabled us to identify sensitive areas of exposure., Une approche d'épidémiologie écologique a été appliquée pour évaluer l'effet de stress des contaminants chimiques dans l'estuaire de la Seine. Cette approche comprend trois étapes clés visant à relier les sources, l'exposition et les effets. Des molécules toxiques dans le sédiment ainsi que dans la chaîne alimentaire des organismes ont été estimées comme source de stress. L'état de stress a été évalué par la mesure d'indicateurs d'exposition chez la dreissène et chez le flet. La diversité des espèces de poisson et des indicateurs d'effets chez les flets ont été étudiés pour détecter des effets d'expositions chroniques. Cette approche d'épidémiologie écologique a permis d'identifier des zones d'exposition sensibles.