Suivis des biocénoses aquatiques

(Protocole et cartes, Cf. annexe n°14)

Différentes études et suivis ont été menées dans les années 90 sur les biocénoses afin d’appréhender le fonctionnement écologique du site de Machais :

- le suivi des macro invertébrés aquatiques sur les 3 ruisseaux affluents principaux du plan d’eau de1993 à1995 (ruisseau du Valsche, ruisseau du pierrier, ruisseau de la faigne) ;

- le suivi de 3 espèces végétales remarquables et bio-indicatrices (Petit Nénuphar, Scheuchzérie des marais, Lycopode inondé) au niveau des mardelles et du lac relictuel, depuis 1994 ;

- le suivi des descripteurs de fonctionnement des hydrosystèmes (hydrophytes, hélophytes et odonates) mené depuis 1998 sur l’effluent de la Goutte de Machais, un système de gouilles naturelles et de gouilles anthropiques et l’extrémité Sud Est du lac relictuel avec son radeau tourbeux.

D’après le suivi des macro invertébrés aquatiques, l’examen du macro benthos collecté dans les affluents du plan d’eau de Machais montre que la faune correspond aux ruisseaux naturellement acides. Elle est dominée par les Oligochètes, Turbellaria, Plécoptères et Simulies. Les Ephéméroptères, Trichoptères, Coléoptères et Chironomes sont moins représentés, alors que les Crustacés et Mollusques, typiques de sites plus alcalins sont pauvrement représentés. La présence du mollusque Pisidium qui se nourrit par filtration est un indice de bonne qualité de l’eau.

Suivi annuel du Petit Nénuphar

Le Petit nénuphar est une espèce à valeur patrimoniale et protégée en Lorraine.

Cette hydrophyte arcticoalpine a fortement régressé dans l’Est de la France, notamment dans les plans d’eau du massif vosgien du fait de leur aménagement touristique.

Elle a aussi valeur de bioindicateur pour le fonctionnement d’un habitat de grand intérêt : les plans d’eau oligotrophes et dystrophes. Le choix de cette espèce bioindicatrice tient à sa sensibilité aux variations de l’hydrologie de ces milieux, sa faible amplitude écologique et la fiabilité de son comptage.

Les objectifs de ce suivi sont :

- Apprécier le sens et la rapidité de la dynamique des milieux ; - Assurer un suivi des effectifs de cette espèce remarquable ;

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Dynamique de l’espèce

On a pu constater sur les années passées que la corrélation fructification/précipitations n’est pas strictement linéaire mais que son coefficient de corrélation reste assez significatif : R=0,43. Il est clair que ces deux variables évoluent dans le même sens malgré l’influence d’autres facteurs intercurrents non quantifiables dans le cadre du suivi comme les perturbations occasionnées par les déplacements horizontaux et verticaux des tremblants.

Conclusion et perspectives

On peut mettre en évidence avec le recul des années de suivi la prédominance des tendances conjoncturelles sur la fructification de l’espèce :

Une corrélation négative de la fructification avec la pluviométrie de 1994 à 2009 (à compter de 2005 cette corrélation est perturbée par le déplacement des îlots flottants). Le coefficient de corrélation assez élevé suggère une relation non linéaire et de sens opposé. Les années très ensoleillées, peu arrosées et chaudes (canicule de 2003) sont caractérisées par une floraison et une fructification plus importante. Comme le rapporte la bibliographie, la plus forte insolation et la température de l’eau plus élevée induisent une activité photosynthétique plus importante et une levée de la dormance des méristèmes floraux. Les années à forte pluviométrie et plus fraîches (années pluvieuses de 1999 à 2001) sont caractérisées par une faible fructification ;

Une forte influence des perturbations naturelles conjoncturelles du plan d’eau de 2005 à 2011 sur la vitalité du Petit nénuphar. De 2003 à 2012, le recouvrement de la strate flottante de Nuphar pumila dans l’Etang de Machais fluctue mais sans s’écarter d’une valeur moyenne. Ces fluctuation ne traduisent pas une diminution de la vitalité de l’espèce ni une perturbation physico-chimique. Elle est essentiellement liée à des perturbations mécaniques, déplacements horizontaux et verticaux des tremblants :

soulèvement localisé du fond de l’étang par les gaz de fermentation (méthanogenèse) expose les rhizomes de Nuphar pumila à la brulure par le soleil ;

déplacements horizontaux des tremblants qui les enterrent ou les endommagent.

Un autre facteur conjoncturel, une température de l’eau importante au printemps favorise la levée de la dormance des boutons floraux.

Une absence d’indices de dérive écologique ou de tendance structurelle défavorable à l’état de conservation de l’espèce et de l’habitat.

Suivi tous les deux ans du Lycopode inondé –

Cette espèce pionnière sur substrat acide présente une distribution subatlantique et circumboréale. Elle est bien distribuée sur la réserve. La périphérie de l’Étang de Machais rassemble près d’un tiers de la population d’Alsace-Lorraine de ce taxon protégé.

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Plan de gestion 2015 - 2020 36

Les 2 quadrats appartiennent à 2 tourbières tremblantes ("Schwingrasen") reliées par la Goutte de Machais.

Situation des quadrats :

- placette 1353 (Tremblant aval avec Scheuchzeria) - placette 1355 (Tremblant amont).

Dynamique de l’espèce

Fructification du Lycopode inondé (exprimée en strobiles par mètre-carré rapportée aux précipitations annuelles (station météo de

Longemer)

Précipitations (cm) 2007 2126 1374 1707 1884 2296 2120 2315 2191 1376 1924 1557 2143 2153 1752 Quadrat 1355 (amont) 280 446 515 95 280 440 140 420 130 984 780 980 950 1090 770 1980 Quadrat 1353 (aval) 745 1350 670 1050 1040 1800 190 990 434 486 450 290 55 3 0

199 peut mettre en évidence avec un recul de 16 ans :

- Une absence de tendance évolutive à long terme de la production de frondes fertiles sur les deux quadrats : les fluctuations enregistrées sont conjoncturelles, liées aux aléas climatiques et hydrostatiques ;

- une faible dépendance de la fructification de l’espèce par rapport aux précipitations (voir graphe ci-dessus) : sur la tourbière de Machais comme à celle Lispach et contrairement à celle de Pourrifaing, les stations de cette espèce sont généralement installées sur des radeaux tourbeux qui suivent les battements de nappe aquifère ; la sécheresse de 2003 comme les fortes précipitations de 1999, 2001 ou 2008 les ont donc peu affectées.

- Une certaine corrélation des fluctuations annuelles de la production de frondes fertiles sur les deux quadrats, qui évoluent grossièrement dans le même sens chaque année au moins jusqu’en 2005, année à partir de laquelle le quadrat 1353 a été progressivement submergé.

On note que le quadrat 1355 (amont) tend à être plus souvent immergé du fait de sa proximité de l’étang. Ces conditions peuvent expliquer jusqu’à 2005 une production de frondes fertiles moindre que celle du quadrat 1353 pendant les années humides et supérieure pendant les années sèches.

Surtout, une remontée locale de la nappe aquifère ou un enfoncement relatif du tremblant aval ont entrainé à compter de 2002 la disparition progressive de la station témoin du quadrat 1353 de Lycopodiella inundata, simultanément submergé par l’eau et étouffé par Sphagnum cuspidatum. Cette dynamique liée à des réajustements hydrostatiques localisés est sans incidence sur le devenir de la population globale de l’espèce sur le bassin de Machais. Elle y est en forte expansion depuis que l’arrêt des activités de pêche en 1989 a fait cesser le piétinement du tremblant. Elle n’est pas non plus significative d’une dérive écologique puisque les stations éloignées de seulement quelques dizaines de mètres n’ont pas été touchées. Il est donc proposé de sélectionner une de ces stations voisines pour créer un nouveau quadrat de référence pour le suivi diachronique.

Conclusion et perspectives

La sauvegarde de cette espèce et de son habitat (Caricetum limosae Br. Bl. 21) est prise en compte dans les objectifs du plan de gestion. On ne relève pas d’indices de dérive écologique ou de tendance structurelle défavorable à l’état de conservation de l’espèce et de l’habitat.

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Suivi de la Scheuchzérie des marais – Scheuchzeria palustris

Cette espèce à distribution boréale et protégée à l’échelon national est inféodée aux mardelles tourbeuses et acides ("Schlenken"). Elle est bien représentée sur la réserve.

La Scheuchzérie des marais est fréquemment associée au Lycopode inondé (à Machais ou Lispach) dans l’alliance du Rhynchosporion albae, communauté végétale des mardelles des tourbières à sphaignes.

Situation des quadrats :

- placette 1353 (bassin aval, 50 m au nord-ouest du plan d’eau, avec Ascocoryne turficola et Lycopodiella inundata)

- placette 1354 (bassin amont, à proximité de l’Étang).

Dynamique de l’espèce

Fructification de la Scheuchzérie (hampes florales par mètre carré) rapportée aux précipitations annuelles (station météo de Longemer)

Précipitations (cm) 2007 2126 1374 1707 1884 2296 2120 2315 2191 1376 1924 1557 2143 2153 1752

Quadrat 1353 (aval) 71 8 17 14 41 120 3 45 32 82 11 3 67 33 6

Quadrat 1354 (amont) 27 47 36 17 111 65 254 15 77 17 1 0 0 0 2

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2009

On peut mettre en évidence avec un recul de 16 ans :

- des fluctuations importantes mais non corrélées de la fructification de la Scheuchzérie des marais sur les deux quadrats au fil du temps ;

- une dépendance modérée de la fructification de l’espèce par rapport aux précipitations. Cette corrélation est assez marquée pour le quadrat 1353 (aval). Elle est par contre presque inexistante pour le quadrat 1354, implanté sur le tremblant au bord de l’Etang. Cette situation assure à ce dernier une alimentation en eau régulière par la nappe lacustre sous-jacente ;

- une absence d’indices de dérive écologique ou de tendance structurelle défavorable à l’état de conservation de l’espèce et de l’habitat ;

- des fluctuations de la composition spécifique du cortège floristique du quadrat amont, avec disparition transitoire de la strate muscinale, augmentation du recouvrement de Drosera rotundifolia et de Carex limosa.

Ces dernières espèces qui ne s’expriment que de façon sporadique font envisager l’existence d'une banque de graines ou de rhizomes en état de dormance susceptibles de s'exprimer en fonction des fluctuations conjoncturelles des conditions édaphiques et météorologiques.

On relève par contre la stabilité des paramètres végétatifs au fil des années (recouvrement et sociabilité de la Scheuchzérie).

Malgré leur importance, les fluctuations observées semblent liées à des tendances conjoncturelles (ennoiement ou canicule momentanés...) et non pas structurelles (tendance persistante à l'assèchement, écotoxicologie...). On ne relève pas d’indices de dérive écologique ou de tendance structurelle défavorable à l’état de conservation de l’espèce et de l’habitat.

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Plan de gestion 2015 - 2020 38

Conclusion et perspectives

La sauvegarde de cette espèce et de son habitat (Caricetum limosae Br. Bl. 21) est prise en compte dans les objectifs du plan de gestion. A cet égard, leur statut est satisfaisant.