Implication en termes de gestion

L’ensemble des résultats de cette étude indique que l’état écologique de l’écosystème de l’estuaire de la Gironde se dégrade depuis ces trois dernières décennies. Il est alors important de prendre en compte ce constat et d’essayer d’y remédier en restaurant son bon état écologique pour répondre, notamment, aux exigences de la DCE.

Quelques pistes sont alors envisagées.

Trois pressions, essentiellement anthropiques, pouvant potentiellement expliquer la dégradation de l’état de l’estuaire ont été prises en compte lors de cette étude : la pêche, l’impact mécanique de la centrale nucléaire (CNPE) du Blayais et la marinisation de l’estuaire.

La pêche dans l’estuaire de la Gironde n’est pas très importante, contrairement à d’autres estuaires, et, dans notre modèle, le compartiment biologique le plus touché par cette pêche est celui des crevettes. Ce compartiment représente un groupe trophique clé du réseau, cependant la pêche exercée dessus et l’impact du CNPE ne semblent pas structurant de sa dynamique (différents essais de modélisation ont été entrepris mais ne sont pas présentés dans ce rapport).

L’impact lié à la centrale nucléaire n’a pas pu être mis en évidence lors de cette étude, l’incertitude liée aux séries temporelles relatives « aux captures » du CNPE peut expliquer cette difficulté de modélisation.

Concernant la marinisation de l’estuaire, son impact sur la dynamique des flux trophiques a été révélée par les résultats de notre étude, la réduction de ce phénomène semble alors importante à considérer. Pour cela, c’est une gestion de la ressource en eau au sein de l’ensemble du bassin versant Gironde-Garonne-Dordogne qu’il faut réussir à mettre en œuvre. En effet, le phénomène de marinisation s’explique, en partie, par la réduction des débits fluviaux arrivant dans l’estuaire. Cette réduction de débit est due en grande partie aux prélèvements d’eau en amont (barrages et agriculture) et à la diminution des précipitations. Ainsi, c’est un compromis entre les domaines de l’agriculture, de l’écologie et de l’énergie qui est requis. D’ailleurs, beaucoup d’études sont en cours

Les acteurs locaux sont conscients de la dégradation de la qualité écologique de cet écosystème et réfléchissent à de nouveaux projets en faveur d’une restauration écologique, notamment en créant des habitats propices au développement des espèces biologiques présentes au sein de l’estuaire (zones humides, marais …cf. Schéma d’Aménagement et de Gestion des Eaux –SAGE- de l’Estuaire de la Gironde).

Si ces solutions sont mises en place, cela permettrait d’estomper le phénomène de marinisation par l’augmentation des apports d’eau douce dans l’estuaire, provoquant ainsi une diminution des prédateurs marins. La réduction des prédateurs marins favoriserait une amélioration de la capacité trophique de l’écosystème. De plus, l’estuaire étant moins sous tension trophique, le réseau serait plus à même de supporter/d’atténuer des variations soudaines et brèves dans l’abondance des prédateurs.

La conception de zones humides donne lieu à la création d’habitas, essentiellement pour la production secondaire (benthos inter et sub-tidal) augmentant ainsi le potentiel de nourriture pour les compartiments de niveau trophique supérieur.

Cependant, parmi les changements d’évolution observés au sein de l’estuaire au cours de ces trente dernières années, la chute de la biomasse de benthos (inter et sub-tidal) et l’augmentation de celle des poissons marins ont font partie. Cela questionne quant à la pertinence de mettre en place des solutions pour faire accroitre la biomasse de benthos pour qu’il y ait plus de nourriture pour les prédateurs, puisqu’ils sont présents, et même de plus en plus, alors qu’il y a moins à manger (chute de la production secondaire). Il est alors nécessaire de procéder à des études, de modéliser des scénarios pour pouvoir mieux caractériser cette interaction entre les compartiments benthiques et l’ichtyofaune.

5.4 Perspectives

Afin d’appuyer les différentes hypothèses qui viennent d’être exposées, et dans le but d’accéder à la mise en place de solutions permettant une restauration de l’état écologique de l’estuaire de la Gironde, il semble indispensable de continuer à mener des études sur ce sujet, et plus particulièrement d’entreprendre une modélisation de différents scénarios de gestion qui n’a pas pu être menée pendant ce stage.

Plus globalement, la gestion de l’estuaire doit intégrer l’ensemble des acteurs et des domaines d’activités concernés par ce problème, qui s’étend aujourd’hui à l’ensemble du bassin versant de la Gironde et qui est, malheureusement, un exemple parmi d’autres, de l’impact du changement global sur l’environnement.

Conclusion

Plus grand estuaire d’Europe de l’Ouest, l’estuaire de la Gironde est soumis depuis plusieurs décennies à de multiples pressions environnementales, climatiques et anthropiques qui ont profondément modifié sa biodiversité.

Les précédentes études (Lobry et al. 2003, Lobry 2004, David et al. 2005, David et al. 2007, Lobry et al. 2008, chaalali 2013, Chevillot 2016) ont révélé d’importantes modifications de la structure des communautés écologiques de l’estuaire, à différents niveaux trophiques. La dynamique de ces changements est abrupte et ainsi, plusieurs « regime shifts » ont été détectés. Associés à ces regime shifts, des différences dans le fonctionnement du réseau trophique ont été mis en avant. Pour autant, jusqu’ici, l’évolution globale du fonctionnement du réseau trophique n’avait pas été décrite. Ainsi, la présente étude a permis de modéliser le réseau trophique de l’estuaire de la Gironde de façon dynamique en prenant en compte de façon directe ou indirecte les modifications et les déséquilibres induits par les évolutions actuelles des conditions environnementales et anthropiques sur l’écosystème estuarien.

La modélisation du réseau trophique s’est faite à partir du modèle Ecosim implémenté dans le logiciel EwE (Ecopath with Ecosim) qui permet de quantifier les flux existants au sein d’un réseau trophique en se basant sur le concept d’équilibre de masse.

Dans un premier temps, cette modélisation dynamique a corroboré les résultats mis en avant par Chaalali (2013) et Chevillot (2016) indiquant que la trajectoire de l’estuaire est marquée par de profonds changements abrupts dans le fonctionnement global du réseau trophique. La topologie et la dynamique des flux au sein du réseau, décrites à travers un jeu de 14 indices écologiques, suggèrent que l’état écologique de l’estuaire se détériore.

Plusieurs hypothèses ont pu être testées, grâce à différentes configuration du modèle implémenté pour décrite le fonctionnement du réseau trophique de l’estuaire. L’une des principales conclusions est que la dynamique de la biodiversité de l’estuaire de la Gironde n’est pas structurée par le réseau trophique de ce dernier. Elle semble surtout être contrôlée par des facteurs externes tels que les facteurs environnementaux (salinité, par exemple) et/ou d’habitats. La dynamique des compartiments biologiques autochtones apparaît structurée par les prédateurs du réseau trophique. Un résultat très intéressant, et plutôt surprenant, indique que la production primaire s’avère jouer un rôle important dans les flux trophiques, au moins pour la chaine pélagique. Or, l’estuaire de la Gironde étant très turbide, la production primaire n’y est que très peu développée. Il faudra approfondir ce résultat lors de prochaines études. Enfin, le phénomène de marinisation de l’estuaire apparait impacter le réseau trophique.

Cette étude est une preuve de plus de la détérioration de l’état écologique de l’estuaire de la Gironde. Plus globalement, cet écosystème représente un exemple des impacts que peut induire le changement global sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes estuariens et côtiers.

Dans l’intérêt de la préservation des richesses que peuvent représenter l’environnement, ces études, mettant en avant les impacts des pressions anthropiques, et plus généralement du

De plus, la prise en compte de ces études dans les projets de restauration tels que la création de zones humides ou de marais, donne accès à une meilleure compréhension de l’état écologique de ces écosystèmes, permettant d’atteindre plus facilement les objectifs.

Le modèle EwE est un modèle holistique qui permet de prendre en compte l’ensemble du réseau trophique des écosystèmes naturels. En contrepartie de la complexité à laquelle il permet d’accéder, il repose sur une hypothèse forte et simple de conservation de la masse et sur un jeu d’équations simples voire simplistes qui, par exemple, ne prennent pas en compte les aspects dynamiques de la production, le lien avec les variables environnementales, les changements écologiques dans les traits d’histoire de vie ou les préférences alimentaires. Compte tenu des résultats obtenus lors de ce stage, il serait pertinent de modéliser de façon plus détaillée certaines chaines trophiques en utilisant des équations incluant plus de processus, notamment autour des crevettes qui jouent un rôle clé dans le réseau trophique estuarien. Des travaux sont en cours dans la suite du projet NAVIRE.

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Annexes

Annexe n°1 : Global changes jeopardize the trophic carrying capacity and functioning of estuarine ecosystems : The Gironde food web as a case study. (Chevillot article en soumission)………..p.59 Annexe n°2 : Echelles de valeurs pour les indices de pedigree (I) et les intervalles de confiance associés (CI) pour chacun des

paramètres du modèle. D'après Christensen et Pauly

(2000)………..p.81 Annexe n°3 : Ensemble des paramètres d’entrée du modèle Ecopath initial

pour la création du modèle Ecosim……….…p.82 Annexe n°4 : Graphiques représentant chaque indice ENA en fonction du temps avec la représentation de la méthode STARS...……….p.83