Bassin du Francon (I-1) Bassin du
Saignon et ravine du Brask
(I-1)
Bassin du Bouinenc (II-1 et II-2.1) Bassin du Saignon
(II- 2. 2)
Ravine expérimentale -ruissellement artificiel (I-2)
altitude variant de 730 à 1474 m. Sa végétation a été influencée par deux vagues de restauration, l’une à la fin du XVIIIème siècle avec, entre autres, la plantation de Pins noirs sur de grandes surfaces et l’autre en 2002 avec la mise en place de boutures de saules (Salix purpurea) de manière ciblée dans des lits de ravines partiellement végétalisés mais présentant une forte activité érosive et sédimentaire au niveau de leurs lits.
Globalement, le bassin du Saignon présente un couvert végétal bien développé. Ce site comprend également une ravine d’une surface de 2870 m², faiblement végétalisée sur ses versants et qui a été aménagée en 2006 par des ouvrages de génie écologique (Brask).
Le second site expérimental se trouve à 13 km au Nord-est de Digne-les-Bains sur la commune de Draix. C’est l’observatoire de recherche en environnement (ORE) de Draix-Bléone, s’étendant à des altitudes comprises entre 800 et 1600 m (Figure 25). Ce site comprend divers bassins versants et présente à la fois des zones boisées et des zones peu productives où la dynamique érosive est dominante. Je me suis essentiellement concentrée sur le bassin versant du Bouinenc (35 km2 dont 22 km2 appartenant au site expérimental de Draix) et sur celui du Francon (73 ha), qui est un sous-bassin du Bouinenc. Ce site a fait l’objet de travaux de restauration (correction du profil en long de lits, reboisement) au cours du XIXème siècle et au début du XXème. La partie du bassin versant du Bouinenc qui n’inclut pas le sous-bassin du Francon est caractérisée par une dynamique végétale essentiellement spontanée depuis une centaine d’années, avec des ilots de végétation répartis dans des zones dynamiques d’un point de vue érosif et des zones plus largement boisées. De récents travaux de restauration ont été réalisés dans certaines ravines de ce bassin. Je me suis néanmoins essentiellement concentrée sur les zones en dynamique spontanée depuis un siècle, qui n’ont pas subi de travaux récents de restauration. Au contraire, le sous-bassin versant du Francon et plus particulièrement sa partie amont a fait l’objet d’importants travaux de génie écologique en 2008 sur 30 ravines. Je me suis concentrée sur trois ravines ainsi aménagées.
Bilan des sites étudiés et des stratégies expérimentales adoptées dans les divers chapitres de la thèse
Figure 26 - Chronologie des travaux de restauration et d’ingénierie écologique réalisés sur les divers sites expérimentaux de la thèse
Deux phases de travaux ont été menées. La première phase s’est déroulée à la charnière entre la fin du XIXème et le début du XXème siècle et elle a fait appel à des travaux de restauration écologique conduits par le service de restauration des terrains de montagne (RTM) de l’Office national des forêts (ONF). La deuxième phase s’est déroulée entre 2002 et 2008 et a fait appel à des travaux d’ingénierie écologique menés par Irstea. La formation d’amas sédimentaires dans le lits de ravines, première étape nécessaire à leur restauration (Partie I de cette thèse), a été étudiée durant la première décennie suivant l’implantation d’ouvrages de génie écologique dans les ravines aménagées par Irstea. Afin de mieux connaitre l’évolution possible de ces lits de ravines sur le long terme, nous avons étudié les caractéristiques du système sol-plante de ravines ayant fait l’objet de travaux de restauration il y a plus d’un siècle. L’extrapolation directe des résultats obtenus sur ces terrains à ceux aménagés par des ouvrages de génie écologique n’est pas possible mais cette approche fournit cependant des éléments d’information importants pour approcher le devenir possible de ces lits de ravines.
La première partie de cette thèse vise à comprendre comment les caractéristiques morphologiques de barrières végétales permettent d’expliquer leur capacité à retenir
des sédiments dans des lits de ravines érodées en cours de restauration. Je me suis donc essentiellement intéressée à une végétation de type implantée dans des ravines à forte activité érosive. Le premier chapitre s’est concentré sur des barrières de saules implantées sur des ouvrages de génie écologique dans les bassins du Saignon, du Francon et dans la ravine expérimentale du Brask (Chapitre I.1.1, Figure 25). Une expérience complémentaire a également été menée en canal d’écoulement au centre Irstea de Grenoble, afin de mieux comprendre le rôle de la morphologie des rejets de saules dans la rétention de sédiments par des barrières végétales (Chapitre I.1.2). Le deuxième chapitre s’est intéressé à des communautés plurispécifiques et a fait l’objet de la construction d’un dispositif expérimental en vraie grandeur dans une ravine du bassin versant du Bouinenc (Chapitre I.2, Figure 25).
La deuxième partie de cette thèse ambitionne de comprendre comment les traits végétaux influencent les propriétés de sols dans des lits de ravines en cours de restauration. Etant donné la lenteur du processus de formation des sols, cette partie s’intéresse essentiellement aux terrains ayant fait l’objet de travaux anciens de restauration. Ne disposant d’un recul que d’une dizaine d’années au niveau des lits de ravines aménagés par des ouvrages de génie écologique, il ne semblait pas raisonnable de se focaliser sur ces amas sédimentaires, encore trop jeunes, pour étudier leur évolution en véritables sols. Le choix s’est alors porté sur les ravines ayant fait l’objet de travaux de restauration plus anciens et dont la dynamique est en évolution spontanée depuis une centaine d’année. Cette partie s’intéresse donc essentiellement à une végétation qui s’est spontanément installée. Bien qu’il ne soit pas possible d’appliquer directement les résultats obtenus sur ces terrains anciens pour prédire l’évolution des ravines restaurées plus récemment, cette stratégie m’a semblé être la plus pertinente pour étudier les changements de propriétés des sols dans des lits de ravines en cours de restauration (Figure 26). Ainsi les deux chapitres de cette partie se concentrent essentiellement sur le bassin versant du Bouinenc (Chapitre II.1 et II.2.1, Figure 25). Une expérience complémentaire à l’étude de la fertilité des lits de ravines en cours de restauration a été menée dans le bassin versant du Saignon sur des ravines fortement végétalisées dont le couvert ne se résume pas à des ilots de végétation sur des « marches d’escaliers » (Chapitre II.2.2, Figure 25).
Enfin, pour mener ce travail de thèse j’ai choisi d’utiliser l’approche par les traits végétaux, ici essentiellement morphologiques. Les deux parties de ce manuscrit n’utilisent cependant pas les traits de la même manière. La première partie se concentre sur le rôle mécanique de traits épigés sur la dynamique sédimentaire de lits de ravines.
La deuxième partie fait appel à des traits à la fois racinaires et épigés et met davantage l’accent sur leur rôle biologique en lien avec des propriétés du sol. Le résumé de l’approche utilisée d’une part et des types de végétation et terrains étudiés d’autre part apparaît dans le tableau ci-contre. (Figure 27).
Figure 27 - Bilan de l’approche utilisée dans la thèse
Les types de végétation et de traits utilisés sont détaillés en vert. L’approche est indiquée en bleu. Les divers sites expérimentaux, bassins versants et autres dispositifs sollicités durant la thèse, sont détaillés en gris.
Chapitre I-1.1 Chapitre I-1.2
Etude Ex-situ des relations entre les traits morphologiques de barrières de