Dynamique de croissance des taxons EPT

La structuration des données en classes de taille (voir chapitre 2.3.3) effectuées pour les ordres des plécoptères, éphéméroptères et trichoptères (PET), permet d’examiner les échantillons de quelques populations par site ou au cours du temps. L’analyse spatiale et temporelle des distributions en classes de taille est en effet un bon outil de repérage des populations pour lesquelles le recrutement larvaire se fait de façon correcte, c'est-à-dire présentant globalement un patron classique d’histogramme des effectifs où les juvéniles dominent plus ou moins fortement les autres classes de tailles. Examinées aux échelles des sites ou des campagnes, ces distributions permettent par comparaisons de statuer sur l’anomalie, ou la singularité du déroulement d’un cycle biologique. L’acuité de l’analyse se réalise soit au niveau spécifique lorsque cela est possible, soit à un niveau systématique moins fin, quand la perception revêt une homogénéité fonctionnelle évidente.

Le protocole temporel régulier appliqué dans le cadre de notre étude permet un suivi haute fréquence adapté à la fin des cycles biologiques hivernaux et au début des cycles estivaux.

3.2.3.1 Structuration globale en classes de tailles

La Figure 21 présente la distribution des effectifs des PET par site en agrégeant les résultats des quatre campagnes de prélèvement. En raison des différences des bornes des deux premières classes de tailles adoptées pour les Hydropsyche en comparaison des autres taxons PET, deux bilans sont présentés : le premier ne tenant pas compte des effectifs d’Hydropsyche mais plus détaillé pour des tailles comprises entre 1 et 10 mm ; le second en intégrant tous les taxons des PET mais avec un regroupement des classes de taille de 1 et 5 mm et de 5 à 10 mm.

Figure 21 : Distributions par site des effectifs bruts (figures en haut ; axes des ordonnées en logarithme) et des effectifs relatifs (figures en bas) des classes de taille (exprimées en mm) des individus PET en excluant le genre Hydropsyche

46 À un niveau global et au sein des deux stations (Figure 21), les populations observées des PET montrent une nette dominance des stades juvéniles, et une diminution régulière des effectifs relatifs des classes de taille correspondantes à des stades plus matures. Cette distribution ne révèle donc que très peu de différence fondamentale de structuration entre les deux sites d’étude, si ce n’est les différences classiques de densités précédemment identifiées dans ce document, et également, une plus grande proportion de la classe de taille comprise entre 1 et 3 mm dans la station D1.

3.2.3.2 Hypothèse de l’électivité taxonomique dans un site

Indépendamment des niveaux de densités, la structuration en classes de taille d’une population peut permettre de statuer sur les origines de la présence d’un taxon au sein d’un site. Cette présence peut provenir principalement d’une reproduction locale suivie par un développement larvaire indigène, ou bien de processus de dispersion aquatique.

La Figure 22 illustre différentes stratégies de déroulement des cycles entre les stations pour certains taxons. Les effectifs des taxons doivent être suffisants pour ne pas limiter l’interprétation des dynamiques de croissance. De nombreux taxons capturés durant l’année 2014 ne présentent pas des effectifs suffisants pour mener à bien ces raisonnements.

Figure 22 : Exemples de la distribution des effectifs bruts (figures de gauche) et relatifs (figures de droite) par classes de tailles (exprimées en mm) de trois espèces d’éphéméroptères pour les deux stations d’étude.

47 A partir des résultats présentés dans la Figure 22, trois grands types de dynamique de croissance peuvent être dégagées :

- La structure des effectifs capturés de Baetis fuscatus, espèce bivoltine à deux générations

estivales12, présente la dissymétrie classique des premiers stades larvaires dominants dans la station D1, signant une reproduction effective dans cette station.

- Les résultats concernant l’espèce Baetis rhodani, espèce bivoltine avec deux générations bien

marquées et une première génération très printanière12 et dont les effectifs des stades juvéniles (< 3 mm) n’apparaissent pas dominants dans nos stations, illustre la fenêtre temporelle restreinte de nos campagnes d’échantillonnage durant la période printanière où une seule cohorte déjà avancée en croissance semble être présente.

- La structuration des effectifs des classes de taille d’Oligoneuriella rhenana montre, à l’inverse

de ce qui est observé pour B. fuscatus, une reproduction effective uniquement dans la station D0BIS en raison de la forte proportion du stade juvénile. Les échantillons de population de cette espèce, dont le cycle biologique est décrit dans la littérature comme univoltin avec une rapide croissance printanière des larves, pourraient cependant être le reflet à la fois de reproduction locale, mais aussi de processus de dérive depuis l’amont. Afin d’approfondir l’exemple de la dynamique de croissance de l’éphéméroptère Oligoneuriella

rhenana, la Figure 23 présente l’évolution temporelle de la structuration en classes de tailles de cette

espèce.

Figure 23 : Distribution des effectifs bruts (figures de gauche) et relatifs (figures de droite) des classes de taille (exprimées en mm) d’Oligoneuriella rhenana entre les campagnes de prélèvement et pour les deux stations d’étude.

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48 Des effectifs des stades juvéniles (< 3 mm) d’Oligoneuriella rhenana plus élevés en D0BIS qu’en D1 sont observés lors de la C3 (mars 2014). La dynamique de croissance de cette cohorte en D0BIS apparait en accord avec la description du cycle vital de cette espèce. Par contre, les effectifs de juvéniles dans la station D1 lors de la C3 semblent nettement inférieurs à ceux des stades plus matures observés lors de la C4. L’examen de cette évolution temporelle permet donc de conforter l’hypothèse selon laquelle la population de cette espèce dans la station D1 n’est pas issue uniquement d’une reproduction indigène, et que des processus de dispersion aquatique contribuent aux effectifs de stades matures.

Oligoneuriella rhenana étant une espèce colonisant les cours d’eau à fonds minéraux pas ou peu

colmatés, les degrés de colmatage des substrats, même faibles, estimées en D1 pourraient porter préjudice au développement des stades juvéniles.

En conclusion, l’examen des structurations en classes de tailles des peuplements duranciens étudiés permet de mettre en évidence au niveau global un patron de dominance des stades juvéniles et une décroissance régulière des stades plus matures. Ce résultat reste cohérent avec la période printanière durant laquelle les prélèvements ont été effectués.

A partir de la distribution des effectifs d’un taxon entre les classes de tailles et lorsque ceux-ci sont suffisants, différentes modalités de réalisation de cycles vitaux peuvent être mises en évidence. Par exemple, nos données illustrent le développement d’une première cohorte printanière de Baetis rhodani.

De plus, ces données peuvent permettre de déterminer les origines de la présence d’une espèce dans un site donné : reproduction locale ou migration durant le développement larvaire. Ainsi, deux exemples d’électivité spatiale d’espèces d’éphéméroptères sont donnés : Baetis fuscatus présentant une reproduction effective seulement dans la station D1, et Oligoneuriella rhenana semblant être issue de reproduction uniquement dans la station D0BIS.

La prise en considération des données antérieures acquises lors de l’étude expérimentale Sainte- Tulle mais aussi des données futures de l’étude Dream permettra de mieux affiner les évolutions des dynamiques de populations des macroinvertébrés et l’influence des facteurs physiques.

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