Configurations testées et protocole expérimental

II.4.2.a

Au cours des manipulations, une alternance entre une configuration de référence (radier lisse) et une configuration munie d’un dispositif a été réalisée. Cette alternance limite les phénomènes d’apprentissage et permet d’évaluer l’influence de chacun des dispositifs (seuils, macro-rugosités et structures souples) sur le comportement des poissons et sur l’efficacité de la passe à poissons.

Pour toutes les campagnes d’essais, la largeur de la passe est de B=500 mm (B/b=6,67), le débit

Q^A=4,8 et la pente s=7,5%. (d) (e) (c) (f) (a) (b)

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Ce paramétrage correspond à un cas plutôt défavorable pour le poisson car l’écoulement est transitoire dans la configuration radier lisse. Lors de l’étude des structures souples, la largeur de bassin B=0,675 m (B/b=9) a également été testée.

En ce qui concerne l’étude de l’influence des seuils sur le comportement des poissons, une seule configuration a été testée (hs/b=1 dans le cas des seuils). En revanche, les expérimentations avec les macro-rugosités ont donné lieu à trois campagnes d’essais et ont permis de tester les deux densités (dr=10% et dr=15%). Le tableau suivant récapitule les caractéristiques des configurations testées au cours des campagnes d’essais :

Dispositif testé _{s=7,5% ; Q}^{Configuration} A=4,8

Largeur de bassin

B/b

Seuils ^{radier lisse} 6,67

hs/b=1 Macro-rugosités radier lisse 6,67 dr=10% dr=15% Structures souples radier lisse 6,67 et 9 structures souples

Tableau 7. Configurations étudiées lors des expérimentations biologiques.

II.4.2.b Choix de l’espèce et de la taille des poissons.

La taille est un critère très important à prendre en compte lors du choix des poissons. En effet, la taille d’un poisson définit sa capacité de nage qui est propre à l’écoulement dans lequel il est introduit. Lors du franchissement des fentes, le poisson utilise sa vitesse de pointe, c’est-à-dire celle qu’il peut tenir pendant de courtes durées (Larinier et al., 1998). Cette vitesse de pointe varie en fonction de la taille de l’individu, de sa morphologie et de la température de l’eau. Le choix de cette vitesse de pointe a donc été basé sur les caractéristiques de l’écoulement dans la passe à poissons du laboratoire en condition de test, et notamment sur la vitesse maximale atteinte (Vd=1,05 m.s^-1) pour une pente s=7,5%.

Selon le diagramme réalisé par Beach (1984) dans Larinier et al. (1998), la vitesse maximale de nage de 1,05 m.s^-1 est atteinte par un salmonidé d’une taille d’environ 5 cm dans une eau à 14°C. Lorsque c’était possible, les expérimentations ont été effectuées avec deux classes de tailles de poissons. La plus petite était choisie de manière à ce que les poissons aient des difficultés à franchir les bassins dans la configuration de référence (radier lisse). Dans ce cas, une éventuelle influence positive d’un des dispositifs peut-être facilement détectée par l’augmentation du taux de franchissement des poissons dans le bassin de mesure. De la même façon, l’influence négative peut-être détectée avec les poissons de taille supérieure. La taille des petits individus utilisés dans les expérimentations a donc été fixée entre 5 cm (taille limite du poisson pouvant franchir un bassin) et 16 cm (taille d’un poisson ayant une vitesse maximale égale au double de la vitesse limite).

Pour tester la configuration avec les seuils, les manipulations ont été effectuées avec des truites

fario provenant d’une pisciculture de la région. Les manipulations précédentes (Cornu et al., 2012) ont montré que les truites supportaient mieux la stabulation et avaient une réelle volonté de montaison par rapport à d’autres espèces (types gardons ou spirlins). Des truites ont également été utilisées lors de deux campagnes d’essais sur les macro-rugosités (truites fario et truites arc-en-ciel). Des poissons prélevés dans un cours d’eau lors d’une pêche de recensement effectuée par l’ONEMA ont été utilisés lors de la troisième campagne d’essais sur les macro-rugosités. Trois espèces ont pu être représentées au cours de ces manipulations : le gardon, le chevesne et le goujon. Seules ces trois espèces avaient été pêchées en quantité suffisante dans les

77 classes de tailles recherchées. Le goujon était un poisson particulièrement intéressant pour les expérimentations, dans la mesure où c’est une espèce benthique (qui vit au fond des cours d’eau) et qui est donc susceptible d’être impactée par la présence des macro-rugosités. Enfin, des truites arc-en-ciel ont été utilisées pour tester l’influence des structures souples sur l’efficacité de la passe à poissons.

Lors des expérimentations, les poissons ont été divisés en lots puis placés dans les viviers. Ils ont été divisés de façon à créer des lots de poissons dits de « petite taille » et des lots de poissons de « grande taille ». Le nombre de poissons par lot était sensiblement identique. La biométrie réalisée lors de l’arrivée des poissons dans le laboratoire, a permis de regrouper les poissons par classe de taille et de connaitre leurs caractéristiques morphologiques.

Le tableau 8 synthétise les paramètres importants des expérimentations effectuées sur les poissons en fonction du dispositif. Il donne notamment des statistiques sur les longueurs (longueur moyenne Lm et écart-type m) des différents lots de poissons utilisés.

Dispositif testé

Espèces de

poissons ^{Nom scientifique}

N° Lot ^Nombre Lm (mm) m (mm)

Seuils ^{Truite fario} Salmo trutta fario

1 38 168 15 2 38 169 12 3 44 90 5 4 44 92 5 Macro-rugosités

Truite fario _{Salmo trutta fario}

1 30 210 19

2 30 222 20

3 35 66 6

4 35 65 6

Truite arc-en-ciel Oncorhynchus

mykiss

1 33 141 6

2 31 144 6

3 33 109 8

4 32 111 10

Gardon _{Rutilus rutilus} ¹ ₂ ²³ ₂₃ ¹³⁰ ₁₃₂ ²⁶ ₁₉

3 20 145 21

Goujon Gobio gobio 1 30 109 10

Chevesne Squalius cephalus 1 10 149 5

Structures souples

Truite arc-en-ciel Oncorhynchus

mykiss

1 23 168 8

2 22 172 8

3 33 116 6

4 34 118 4

Tableau 8. Caractéristiques des lots de poissons réalisés lors des expérimentations biologiques.

II.4.2.c Protocole expérimental

Un protocole a été défini pour assurer le bon déroulement des tests et la répétabilité des mesures.

En premier lieu, il s’agit de régler le débit à la valeur souhaitée (Q=23 L.s^-1, Q^A=4,8). Une fois l’écoulement établi, un lot de poisson est introduit dans le dernier bassin de la passe (bassin 5). Un dispositif (grille) empêche alors les poissons de remonter pendant les 15 premières minutes,

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temps nécessaire à leur acclimatation. L’acquisition vidéo démarre une fois la grille enlevée. Durant la période d’acquisition, à intervalle régulier, la taille du bassin 5 est réduite pour inciter les poissons à remonter en les mettant en situation inconfortable. La durée de l’acquisition est égale au temps de travail des poissons, soit 90 minutes. Les poissons sont ensuite transférés dans leur vivier.

Chaque configuration a été testée deux fois pour chacun des lots au cours des campagnes expérimentales de manière à pouvoir effectuer un traitement statistique sur les données.

Chaque lot n’a travaillé qu’une seule fois par jour et tous les poissons ont bénéficié du même temps de repos entre chaque séance.