Report
Reference
Diversité biologique et typologie écologique des étangs et petits lacs de Suisse
OERTLI, Beat, et al. & Office fédéral de l'environnement
OERTLI, Beat, et al. & Office fédéral de l'environnement. Diversité biologique et typologie écologique des étangs et petits lacs de Suisse. Genève : Office fédéral de
l'environnement, 2000
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:26123
Disclaimer: layout of this document may differ from the published version.
et de Biologie Aquatique
UNIVERSITÉ DE GENÈVE
LABORATOIRE D'ÉCOLOGIE ET DE BIOLOGIE AQUATIQUE 18, CH. DES CLOCHETTES 1206 GENEVE
BUWAL OFEFP
OFFICE FEDERAL DE L’ENVIRONNEMENT, DES FORETS ET DU PAYSAGE
projet 753-BA-1113
Diversité biologique et typologie écologique des étangs et petits lacs de Suisse
Direction
Jean-BernardLACHAVANNE & RaphaëlleJUGE
Coordination BeatOERTLI
Auteurs
BeatOERTLI, DominiqueAUDERSET JOYE, EmmanuelCASTELLA, RaphaëlleJUGE & Jean-BernardLACHAVANNE
Principaux collaborateurs
CélineANTOINE, DianaCAMBIN, JessicaCASTELLA, HervéHUMBERT-DROZ,
ChristianeILG, Anthony LEHMANN, CorinnePULFER, Timm ROHMIG & MirkoSAAM
Accompagnement du projet
FrancisCORDILLOT & Erich KOHLI, OFEFP YvesGONSETH, CSCF
Adresse des auteurs
Laboratoire d’Ecologie et de Biologie aquatique, Université de Genève, 18 ch. des Clochettes, CH – 1206 Genève
Tél. : +41 22 705 71 01 E-mail : beat.oertli@leba.unige.ch Internet : http://leba.unige.ch
Les résultats, conclusions et propositions présentés ici n'engagent que la responsabilité des auteurs du rapport et ne suivent donc pas obligatoirement la politique de l'OFEFP en matière de conservation de la diversité biologique des milieux aquatiques.
Etat décembre 2000
³
Ce rapport est accompagné d’un CD (format PC) contenant les 7 fichiers suivant : - PREDIR v1.1 (lisible avec EXCEL) : prédictions des richesses spécifiques,
- PREDIC v1.1 (lisible avec EXCEL) : prédictions des valeurs de conservation C1 des peuplements, - PRODO v1.1 (lisible avec EXCEL) : prédictions des peuplements d’Odonates,
- EVAC2 (lisible avec EXCEL) : évaluation des valeurs de conservation C2 des peuplements, - Dias_PLOCH1et2 (lisible avec POWERPOINT) : diaporama des 80 étangs étudiés,
- Dias_PLOCH1 (lisible avec POWERPOINT) : diaporama des étangs des cantons AG à GR, - Dias_PLOCH2 (lisible avec POWERPOINT) : diaporama des étangs des cantons JU à ZH.
Remerciements
Cette étude a pu être menée à bien grâce au soutien de l’Office Fédéral de l’Environnement, des Forêts et du Paysage(OFEFP). Nous remercions tout particulièrement E. Kohli et F. Cordillot de la Section Protection des biotopes et des espèces, Division Protection de la nature et du paysage, chargés d’accompagner notre projet en collaboration avec Y. Gonseth du Centre Suisse de Cartographie de la Faune (CSCF) qui a aussi toute notre reconnaissance pour l’intérêt qu’il a porté à notre étude et les précieux conseils qu’il nous a prodigués tout au long de ce travail.
Le projet a également bénéficié des conseils d’un groupe d’experts composé, outre de Y.
Gonseth, de H. Bührer et E. Binderheim (Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz, EAWAG), M. Braun et E. Spiess (Institut für Umweltschutz und Landwirtschaft, IUL), J. Ruetschi et A. Badstuber (CSCF), S. Zumbach et P. Fallot (Koordinationstelle für Amphibien und Reptilienschutz, KARCH), P. Mäder (Forschungsinstitut für biologischen Landbau Arbeitsgruppe “Vollzug Bodenbiologie”, VBB), P. Ruch U, P. Liechti et U.
Sieber (OFEFP). Qu’ils soient tous remerciés de leur disponibilité et de leur intérêt à l’égard de notre étude.
Nous tenons à exprimer notre gratitude à J. Biggs (« Pond Action », University Oxford Brookes, Grande-Bretagne), S. Kholin (Institute of Biology and Soil Sciences, Vladivostok, Russie), A. Nilsson (University of Umea, Suède), M. Rozenzweig (University of Arizona, USA), B. Sajaloli, (Ecole Nationale Supérieure, St-Cloud, France), F. Stoessel (EAWAG), K. Tockner (EAWAG) et K. Zintz (Universität Hohenheim, Allemagne), pour nous avoir fait partager le fruit de leur expérience lors de discussions très enrichissantes notamment dans le cadre de l’interprétation de nos résultats et/ou pour leur collaboration dans l’utilisation d’outils statistiques.
Notre grande reconnaissance va également à toutes les personnes qui ont vérifié ou déterminé des espèces de plantes et d’invertébrés : A. Badstuber (CSCF), C. Besuchet (Museum d’Histoire Naturelle, Genève), P. Charlier (Genève), C. Cook (Universität Zürich), G. Falkner (Bayerische Staatssammlung für Paläontologie und historische Geologie, Münich, Allemagne), P. Geissler U, F. Jacquemoud et M.- A. Thiébaud (Conservatoire et Jardin Botaniques, CJB, Genève), E. Landolt (Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich), P. Richoux (Université Lyon 1), C. Schneider (Berlin, Allemagne), P. Stücki (bureau Aquarius, Neuchâtel) et N. Thew (Service cantonal d’archéologie, Neuchâtel).
Merci encore à S. Capt (CSCF), M. Derron (Commission Suisse pour la Conservation des Plantes Sauvages), ainsi qu’à R. Palese et N. Wyler (Centre du Réseau Suisse de Floristique, CRSF) pour toutes les informations dont ils ont fait bénéficier cette étude.
Nous sommes également reconnaissants à l’Office fédéral de la Statistique et à l’Office Fédéral de la Topographie pour tous les documents et modes d’emplois mis à notre disposition.
Nous remercions C. Oihénart (Genève) de sa disponibilité pour régler les problèmes informatiques ainsi que M. Ottone (CJB) pour ses conseils dans l’organisation de la base de données ACCESS. Un grand merci aux collaborateurs occasionnels pour leur assistance efficace tant sur le terrain qu’en laboratoire.
Que les services idoines des cantons d’Argovie, Appenzell Rhodes Intérieures, Bâle-campagne, Genève, Jura et Zoug soient assurés de notre gratitude pour avoir collaboré concrètement au programme d’étude en prenant en charge les analyses chimiques des échantillons d’eau ainsi que tous les autres services cantonaux ayant fourni de nombreuses données utiles, intégrées pour la plupart dans les fascicules de présentation des plans d’eau.
Il nous reste à exprimer notre profond regret que P. Geissler et P. Ruch ne soient plus là pour apprécier le fruit de cette étude pour laquelle ils ont manifesté un grand intérêt.
Table des matières succincte
Résumé ...13
Abréviations ...18
1 Introduction...19
1.1 Problématique de la conservation de la diversité biologique des étangs et petits lacs en Suisse ...19
1.2 Définition de l'étude et objectifs du mandat ...25
1.3 Présentation des résultats ...26
2 Gestion de l’étude ...29
2.1 Encadrement de l’étude et expertises...29
2.2 Collaboration avec les cantons, les communes et les associations...29
2.3 Choix des plans d’eau ...30
2.4 Présentation des résultats ...35
3 Méthodes de collecte des données...37
3.1 Biodiversité ...37
3.2 Sélection de variables locales et régionales...52
3.3 Traitements statistiques...62
4 Caractérisation générale des étangs et petits lacs ...63
4.1 Origine et âge ...63
4.2 Morphologie...64
4.3 Autres variables ...64
4.4 Physico-chimie de l’eau ...67
4.5 Typologie mésologique...70
5 Apports aux inventaires floristiques et faunistiques de Suisse ...81
5.1 Flore...81
5.2 Faune ...93
5.3 Synthèse ...103
6 Diversité biologique dans les étangs et petits lacs ...105
6.1 Valeurs des indicateurs de diversité par groupe taxinomique...105
6.2 Corrélations richesses totales / richesses en espèces menacées / valeurs de conservation ...110
6.3 Corrélations diversités floristiques / faunistiques ...112
6.4 Nombre de familles d’invertébrés comme indicateur de biodiversité des plans d’eau...117
7 Facteurs de régulation de la biodiversité des étangs et petits lacs ...121
7.1 Outils de traitement des données ...121
7.2 Facteurs de régulation naturels majeurs ...124
7.3 Autres facteurs de régulation...139
7.4 Résumé synthétique / Conclusions ...168
7.5 Modèles prédictifs de la présence des espèces ...174
8 Typologie biocénotique des étangs et petits lacs...181
8.1 Objectifs de la typologie biocénotique...181
8.2 Méthodologie ...181
8.3 Typologie basée sur la végétation...183
8.4 Typologie basée sur les Mollusques ...188
8.5 Typologie basée sur les Odonates...191
8.6 Typologie basée sur les Coléoptères ...197
8.7 Typologie basée sur les Amphibiens...200
8.8 Comparaison des typologies et typologie intégrée...203
8.9 Conclusions de l’approche typologique ...222
9 Elaboration et proposition d’une méthode d’évaluation écologique des étangs et petits lacs ...223
9.1 Elaboration de la méthode d'évaluation écologique des étangs et petits lacs...223
9.2 Méthode PLOCH d’évaluation écologique des étangs et petits lacs...242
9.3 Critique de la méthode PLOCH...261
9.4 Perspectives : autre outil à développer dans le futur ...262
9.5 Conclusion ...265
10 Conservation et gestion de la diversité biologique des étangs et petits lacs de Suisse...267
10.1 Fonctions des étangs et petits lacs ...267
10.2 Objectifs de la protection de la nature...268
10.3 Eléments d’une stratégie de conservation de la diversité biologique des étangs et petits lacs de Suisse..269
10.4 Principaux problèmes identifiés en Suisse ...282
10.5 Mesures de gestion proposées ...284
11 Fascicules de présentation des étangs et petits lacs de Suisse ...293
12 Conclusions et recommandations ...317
13 Bibliographie ...329
14 Annexes...341
Table des matières détaillée
Résumé ...13
Abréviations ...18
1 Introduction...19
1.1 Problématique de la conservation de la diversité biologique des étangs et petits lacs en Suisse ...19
1.2 Définition de l'étude et objectifs du mandat ...25
1.3 Présentation des résultats ...26
2 Gestion de l’étude ...29
2.1 Encadrement de l’étude et expertises...29
2.2 Collaboration avec les cantons, les communes et les associations...29
2.2.1 Cantons...29
2.2.2 Communes...30
2.2.3 Associations ...30
2.3 Choix des plans d’eau ...30
2.3.1 Types de plans d’eau ...30
2.3.2 Critères de choix des plans d’eau...32
2.3.3 Répartition géographique ...35
2.4 Présentation des résultats ...35
3 Méthodes de collecte des données...37
3.1 Biodiversité ...37
3.1.1 Standardisation de la collecte des données...37
3.1.2 Végétation ...38
3.1.2.1 Choix des taxons ... 38
3.1.2.2 Relevés in situ... 38
3.1.2.3 Identification des espèces ... 39
3.1.3 Faune...39
3.1.3.1 Choix des taxons ... 39
3.1.3.2 Echantillonnage faunistique... 42
3.1.3.3 Identification des taxons ... 46
3.1.4 Valeurs de richesse et de conservation ...47
3.1.4.1 Richesse spécifique ... 48
3.1.4.2 Valeurs de conservation... 50
3.2 Sélection de variables locales et régionales...52
3.2.1 Variables susceptibles d’influencer la biodiversité ...52
3.2.2 Variables du plan d'eau ...57
3.2.2.1 Morphologie ... 57
3.2.2.2 Physico-chimie de l’eau... 57
3.2.2.3 Indices de la teneur en nutriments de l’eau ... 59
3.2.3 Variables de l'environnement immédiat...60
3.2.4 Variables du bassin versant ...60
3.2.4.1 Délimitation des bassins versants ... 60
3.2.4.2 Variables sélectionnées... 60
3.2.5 Autres variables...61
3.2.5.1 Pente de l’environnement (1 à 4 km)... 61
3.2.5.2 Poissons... 62
3.2.5.3 Connectivité... 62
3.2.5.4 Age et perturbations ... 62
3.2.5.5 Ombrage des rives et de l’étang ... 62
3.2.5.6 Habitats ... 62
3.2.5.7 Recouvrement par la végétation aquatique... 62
3.3 Traitements statistiques...62
4 Caractérisation générale des étangs et petits lacs... 63
4.1 Origine et âge... 63
4.2 Morphologie ... 64
4.3 Autres variables ... 64
4.4 Physico-chimie de l’eau ... 67
4.4.1 Gamme des valeurs mesurées ... 67
4.4.2 Sélection et transformation des variables de la physico-chimie ... 68
4.5 Typologie mésologique ... 70
4.5.1 Objectif... 70
4.5.2 Méthodes ... 70
4.5.2.1 Sélection et transformation des variables ... 70
4.5.2.2 Ordination des étangs ... 71
4.5.2.3 Classification des étangs... 72
4.5.3 Résultats ... 72
4.5.3.1 Ordination des étangs ... 72
4.5.3.2 Classification et typologie des étangs. ... 75
4.5.4 Conclusions ... 80
5 Apports aux inventaires floristiques et faunistiques de Suisse... 81
5.1 Flore ... 81
5.1.1 Liste des espèces ... 81
5.1.2 Espèces végétales observées versus espèces potentiellement présentes ... 91
5.1.3 Abondance - fréquence... 91
5.1.4 Degré de menace ... 91
5.1.4.1 Echelle nationale ... 91
5.1.4.2 Echelle régionale... 92
5.2 Faune... 93
5.2.1 Mollusques ... 93
5.2.1.1 Gastéropodes ... 93
5.2.1.2 Sphaeriidés ... 94
5.2.2 Coléoptères... 95
5.2.2.1 Liste des espèces ... 95
5.2.2.2 Espèces observées versus espèces potentiellement présentes ... 98
5.2.2.3 Abondance-fréquence... 98
5.2.2.4 Degré de menace... 98
5.2.3 Odonates ... 98
5.2.3.1 Liste des espèces ... 98
5.2.3.2 Espèces observées versus espèces potentiellement présentes ... 100
5.2.3.3 Abondance – fréquence ... 100
5.2.3.4 Degré de menace... 100
5.2.4 Autres invertébrés ... 100
5.2.5 Amphibiens ... 101
5.2.5.1 Liste des espèces ... 101
5.2.5.2 Espèces observées versus espèces potentiellement présentes ... 102
5.2.5.3 Fréquence ... 102
5.2.5.4 Degré de menace... 102
5.3 Synthèse ... 103
6 Diversité biologique dans les étangs et petits lacs... 105
6.1 Valeurs des indicateurs de diversité par groupe taxinomique ... 105
6.2 Corrélations richesses totales / richesses en espèces menacées / valeurs de conservation ... 110
6.2.1 Corrélations richesses totales / richesses en espèces menacées ... 110
6.2.2 Corrélations richesses spécifiques / valeurs de conservation... 111
6.3 Corrélations diversités floristiques / faunistiques... 112
6.3.1 Corrélations entre les richesses totales estimées des différents groupes... 112
6.3.2 Corrélations entre les richesses en espèces menacées des différents groupes... 115
6.3.3 Corrélations entre les valeurs de « conservation » des différents groupes ... 116
6.4 Nombre de familles d’invertébrés comme indicateur de biodiversité des plans d’eau ... 117
7 Facteurs de régulation de la biodiversité des étangs et petits lacs ...121
7.1 Outils de traitement des données ...121
7.1.1 Identification des relations entre les variables...121
7.1.2 Relations entre la biodiversité et les variables locales et régionales...123
7.2 Facteurs de régulation naturels majeurs ...124
7.2.1 Identification des facteurs de régulation naturels majeurs ...124
7.2.2 Altitude...125
7.2.2.1 Relation entre les richesses biologiques et l’altitude des plans d’eau... 126
7.2.2.2 Relation entre la valeur de conservation et l’altitude des plans d’eau... 128
7.2.2.3 Variables associées à l’altitude... 130
7.2.2.4 Prise en compte de l’altitude pour la conservation de la biodiversité... 131
7.2.3 Surface des plans d’eau ...131
7.2.3.1 Relation entre les richesses biologiques et la surface des plans d’eau... 131
7.2.3.2 Relation entre les valeurs de conservation et la surface des plans d’eau ... 133
7.2.3.3 Valeurs z... 134
7.2.3.4 Une grande surface ou plusieurs petites ? (analyse SLOSS) ... 134
7.2.3.5 Espèces dépendant de la surface des plans d’eau... 137
7.2.3.6 Variables liées à la superficie... 138
7.2.3.7 Prise en compte de la surface des plans d’eau dans la conservation de la biodiversité... 139
7.3 Autres facteurs de régulation...139
7.3.1 Profondeur ...140
7.3.2 Développement des rives...141
7.3.3 Affluents ...142
7.3.4 Ombrage ...143
7.3.5 Age / Perturbations...144
7.3.6 Diversité des habitats...147
7.3.7 Physico-chimie de l’eau...147
7.3.8 Eutrophisation des eaux (teneurs en nutriments) ...149
7.3.8.1 Comparaison des 3 indices d’eutrophisation ... 150
7.3.8.2 Relation entre la biodiversité et l’eutrophisation des plans d’eau ... 151
7.3.8.3 Autres indicateurs d’eutrophisation ... 156
7.3.8.4 Espèces prises individuellement ... 156
7.3.8.5 Conclusion ... 157
7.3.9 Acidification ...158
7.3.10 Type et hétérogénéité de l’environnement immédiat...159
7.3.11 “Nature” du bassin versant (géologie et occupation du sol) ...161
7.3.12 Urbanisation ...163
7.3.13 Connectivité des plans d’eau...163
7.3.14 Présence de poissons ...164
7.3.15 Importance des herbiers pour la diversité faunistique...166
7.3.15.1 Surface du plan d’eau occupée par la végétation ... 166
7.3.15.2 Relation entre les diversités floristique et faunistique... 167
7.4 Résumé synthétique / Conclusions ...168
7.4.1 Rôle des variables dans la régulation de la biodiversité...168
7.4.2 Préférences des groupes biotiques ...171
7.4.2.1 Flore ... 171
7.4.2.2 Faune... 171
7.5 Modèles prédictifs de la présence des espèces ...174
7.5.1 Objectif ...174
7.5.2 Méthodes...175
7.5.3 Modèles obtenus ...175
7.5.3.1 Flore ... 175
7.5.3.2 Gastéropodes... 176
7.5.3.3 Sphaeriidés ... 177
7.5.3.4 Odonates... 177
7.5.3.5 Coléoptères ... 178
7.5.3.6 Amphibiens... 179
8 Typologie biocénotique des étangs et petits lacs ... 181
8.1 Objectifs de la typologie biocénotique ... 181
8.2 Méthodologie... 181
8.2.1 Ordination des données... 181
8.2.2 Classification des données... 182
8.2.3 Légendes taxinomique et mésologique de la typologie... 182
8.2.4 Modélisation de l’appartenance à un groupe typologique à partir des variables mésologiques.. 182
8.3 Typologie basée sur la végétation ... 183
8.3.1 Structure des données et ordination des étangs... 183
8.3.2 Classification des étangs ... 184
8.4 Typologie basée sur les Mollusques... 188
8.5 Typologie basée sur les Odonates ... 191
8.6 Typologie basée sur les Coléoptères ... 197
8.7 Typologie basée sur les Amphibiens... 200
8.8 Comparaison des typologies et typologie intégrée ... 203
8.8.1 Objectifs et choix méthodologiques... 203
8.8.2 Comparaison des diversités intra-groupes taxinomiques... 204
8.8.3 Comparaison des valeurs typologiques et typologie conjointe ... 206
8.8.4 Modélisation de l’appartenance d’un étang aux groupes de la typologie conjointe ... 221
8.9 Conclusions de l’approche typologique... 222
9 Elaboration et proposition d’une méthode d’évaluation écologique des étangs et petits lacs... 223
9.1 Elaboration de la méthode d'évaluation écologique des étangs et petits lacs... 223
9.1.1 Démarche suivie ... 223
9.1.2 Choix des groupes biologiques ... 224
9.1.3 Choix des critères d’évaluation ... 226
9.1.4 Outils nécessaires à l’évaluation ... 226
9.1.5 Variables locales et régionales à mesurer... 231
9.1.5.1 Variables locales ... 231
9.1.5.2 Variables régionales ... 231
9.1.6 Standardisation de la collecte des données biologiques... 232
9.1.6.1 Flore ... 232
9.1.6.2 Invertébrés aquatiques (Gastéropodes, Coléoptères) ... 235
9.1.6.3 Efficacité de l’échantillonnage des groupes taxinomiques... 239
9.1.7 Distribution intra-étang de la diversité des Gastéropodes et Coléoptères ... 240
9.1.7.1 Gastéropodes ... 240
9.1.7.2 Distribution intra-étang de la diversité des Coléoptères ... 241
9.1.7.3 Synthèse ... 241
9.2 Méthode PLOCH d’évaluation écologique des étangs et petits lacs ... 242
9.2.1 Fiche 1 : démarche générale ... 242
9.2.2 Fiches 2 : récolte des données ... 245
9.2.2.1 Groupes taxinomiques (Flore - Faune) ... 245
9.2.2.2 Variables locales et régionales ... 252
9.2.3 Fiche 3 : élaboration de référentiels... 258
9.3 Critique de la méthode PLOCH ... 261
9.4 Perspectives : autre outil à développer dans le futur ... 262
9.4.1 Théorie ... 262
9.4.2 Exemple : les Odonates ... 264
9.5 Conclusion... 265
10 Conservation et gestion de la diversité biologique des étangs et petits lacs de Suisse...267
10.1 Fonctions des étangs et petits lacs ...267
10.1.1 Rôles écologiques et paysagers ...267
10.1.2 Fonctions socio-économiques ...267
10.2 Objectifs de la protection de la nature...268
10.3 Eléments d’une stratégie de conservation de la diversité biologique des étangs et petits lacs de Suisse..269
10.3.1 Lignes directrices et principes...269
10.3.2 Quelle diversité biologique pour quel étang? ...271
10.3.2.1 Diversité biologique locale et/ou régionale ? ... 271
10.3.2.2 Protection prioritaire des espèces menacées figurant sur les listes rouges... 272
10.3.3 Etapes de la stratégie de gestion ...272
10.3.3.1 Identification des problèmes : activités humaines constituant des menaces ... 273
10.3.3.2 Mise en évidence des effets défavorables ... 274
10.3.3.3 Evaluation de l’ampleur des problèmes : menaces pesant sur la diversité biologique... 275
10.3.3.4 Evaluation des risques engendrés par les effets en fonction de l'ampleur des problèmes ... 275
10.3.3.5 Gestion et réduction des risques ... 276
10.3.3.6 Surveillance continue ... 282
10.4 Principaux problèmes identifiés en Suisse ...282
10.5 Mesures de gestion proposées ...284
10.5.1 Eutrophisation et pollution des eaux ...284
10.5.2 Végétation envahissante...286
10.5.3 Ombrage des rives ...286
10.5.4 Caractéristiques morphologiques...287
10.5.5 Intégrité des rives ...287
10.5.6 Envasement et atterrissement de l’étang...288
10.5.7 Régime hydrologique ...288
10.5.8 Introduction d’espèces ...289
10.5.9 Création d'étangs...290
11 Fascicules de présentation des étangs et petits lacs de Suisse ...293
12 Conclusions et recommandations ...317
13 Bibliographie ...329
14 Annexes...341
Résumé
L’étude «Diversité biologique et typologie écologique des étangs et petits lacs de Suisse» a été confiée au Laboratoire d’Ecologie et de Biologie Aquatique de l’Université de Genève (LEBA) par l’Office Fédéral de l’Environnement, des Forêts et du Paysage (OFEFP) afin d’acquérir des connaissances de base sur les valeurs naturelles de ces écosystèmes.
Cette étude est justifiée par le fait que les étangs représentent des habitats extrêmement importants pour un nombre élevé d'espèces végétales et animales et que ces milieux se sont fortement raréfiés en Suisse, notamment sur le Plateau, depuis la fin du XIXe siècle. Aujourd'hui, en plaine comme en moyenne montagne, les étangs résiduels (ou recréés) subissent pour la plupart de fortes pressions anthropogènes : agriculture (eutrophisation des eaux), urbanisme/tourisme (aménagement du site) entre autres.
Or, si la valeur écologique des étangs comme réservoirs de diversité biologique et milieux refuges pour de nombreuses espèces figurant notamment sur les Listes rouges commence à être reconnue, les connaissances de base nécessaires à la gestion de ces écosystèmes font gravement défaut. Nous manquons également d'informations adéquates (i) pour mieux comprendre les causes d’altération des milieux aquatiques et de leurs communautés, (ii) pour intervenir suffisamment tôt dans le but d’assurer leur sauvegarde.
La finalité de l’étude est ainsi de mieux connaître les conditions permettant le maintien des biotopes et des espèces. Trois objectifs sont visés :
1. un objectif d'inventaire par l’acquisition de connaissances sur la biodiversité dans les plans d'eau:
évaluations du réservoir d'espèces inféodées aux petits plans d'eau (diversité biologique, structure des communautés), du degré de rareté des espèces et de menace pesant sur elles, enfin du rôle des petits plans d'eau comme milieu refuge pour ces espèces.
2. un objectif de mise au point de modèles prédictifs (i) de l'occurrence des espèces dans un étang donné, (ii) de la diversité des peuplements dans ces types de plan d'eau, (iii) de l’appartenance d’un étang à un groupe typologique donné.
Ces démarches (1 et 2) visent à mettre au point des outils standardisés pour évaluer la qualité écologique réelle et potentielle des écosystèmes et l'importance de leur rôle de réservoir de diversité biologique, pour prédire des changements après impact et enfin, pour formuler des objectifs de conservation.
3. un objectif de gestion : les résultats de l’étude devraient permettre de proposer une stratégie de gestion à l'échelle régionale et à l'échelle de chaque plan d'eau qui comprend (i) l'identification et l’évaluation des menaces qui pèsent sur l'intégrité de ces milieux et des impacts négatifs qu'elles génèrent sur la diversité biologique, (ii) la formulation des choix de mesures de protection, de restauration, d'entretien, etc. adaptées à chaque site et destinées aux gestionnaires cantonaux, communaux ou privés.
L’étude a porté sur l’analyse des caractéristiques écologiques de 80 étangs choisis, pour la majorité d’entre eux, parmi les sites de reproduction de Batraciens d’importance nationale (Borgula et al., 1994). Ils sont répartis sur l’ensemble du territoire helvétique, toutes régions biogéographiques et altitudes confondues, et leur superficie s’étend de 6 à 100’000 m2.
Les données collectées de façon standardisée sont relatives à la diversité biologique des plans d’eau et aux variables locales et régionales les caractérisant (âge, géomorphologie, physico-chimie des eaux, biologie, environnement immédiat (à 50 mètres), bassin versant).
Les groupes taxinomiques sélectionnés pour servir d’indicateurs de la diversité biologique dans les étangs sont les plantes aquatiques, les Gastéropodes aquatiques, les Sphaeriidés, les Odonates adultes, les Coléoptères aquatiques et les Amphibiens.
Dans le but de décrire et caractériser ces plans d’eau d’un point de vue abiotique, une typologie, basée sur un ensemble de variables identifiées pour leur capacité discriminatoire, a été élaborée et
l'altitude, un indice trophique estimé à partir des plantes, la densité de la population humaine dans l'environnement du plan d'eau (à 1 km), la superficie du plan d'eau, sa profondeur moyenne, la proportion de forêt dans le bassin versant et celle dans l'environnement immédiat (à 50 m).
L’apport aux inventaires floristiques et faunistiques de Suisse obtenu grâce aux relevés réalisés sur les 80 plans d’eau est considérable puisqu’ils ont permis de recenser approximativement la moitié des espèces de plantes aquatiques, de Gastéropodes, de Sphaeriidés de Coléoptères et d’Odonates présentes en Suisse. Cette proportion s’élève à plus des 4/5e pour les Amphibiens (en raison du critère de choix de base des étangs) et seulement au tiers pour les Coléoptères.
L’étude a permis de réunir 1800 données nouvelles relatives à la flore aquatique (155 plantes aquatiques et 42 espèces de bryophytes), 441 aux Gastéropodes aquatiques (28 espèces), 121 aux Sphaeriidés (9 espèces), 1467 aux Odonates (44 espèces) et 500 aux Coléoptères aquatiques (86 espèces).
Parmi les taxons recensés, figurent de nombreuses espèces menacées dont certaines présentent un intérêt patrimonial considérable: 53 plantes aquatiques (34% des espèces recensées), 18 Gastéropodes (64%), 3 Sphaeriidés (33%), 19 Odonates (43%) et 27 Coléoptères (45%).
Il apparaît donc que les étangs constituent des “hot spots” de biodiversité, ce qui démontre la nécessité de leur prise en compte accrue dans le cadre de la stratégie de conservation de la diversité biologique aquatique.
La richesse en espèces végétales et animales s’est révélée très variable d’un plan d’eau à l’autre.
Cette variabilité résulte de l’influence de contraintes naturelles (altitude, superficie, importance des herbiers, etc.) et anthropogènes (pollutions, obstacles à la migration des espèces, etc.). Toutefois, bien que la richesse spécifique individuelle puisse être très faible, les étangs et petits lacs présentent collectivement, à l’échelle des régions et d’un territoire national, une richesse très élevée. Cette dernière peut même être beaucoup plus élevée que celle d’autres types d’écosystèmes aquatiques, tels que par exemple les rivières.
Nos analyses ont montré qu’un plan d’eau riche en espèces est également riche en espèces menacées et ceci en particulier pour les Amphibiens et les Gastéropodes. De même, les étangs riches pour un groupe donné le sont en général également pour les autres groupes. Il existe toutefois des exceptions qui conduisent à considérer les étangs comme des réservoirs de diversité biologique complémentaires. Il faudra donc en tenir compte dans le cadre de la stratégie de conservation globale de la biodiversité aquatique aux échelles régionales et nationale.
Nos résultats montrent que la valeur de conservation (somme des espèces non menacées et menacées affectées d’un coefficient de pondération en fonction du degré de menace) des plans d’eau apporte une information différente de celle de la richesse spécifique. Ce critère est donc à retenir lors d'évaluations écologiques des étangs. Par ailleurs, les valeurs de conservation des différents groupes taxinomiques sont aussi corrélées entre elles; par exemple, les étangs présentant de fortes valeurs de conservation de la communauté végétale se sont avérés héberger aussi des peuplements animaux (Gastéropodes, Odonates, Coléoptères, Amphibiens) de forte valeur. Les exceptions constatées mettent en évidence la diversité et la singularité des conditions offertes à la flore et à la faune dans les étangs.
Le nombre de familles d’invertébrés est couramment utilisé dans les méthodes d’évaluation des milieux aquatiques, en particulier des cours d’eau. Nos résultats montrent que cette richesse en familles peut constituer un assez bon indicateur des richesses spécifiques et des valeurs de conservation. Au vu des nombreuses exceptions constatées, cet indicateur doit toutefois être utilisé avec prudence par les gestionnaires dans le cadre de démarches d’évaluation de plans d’eau.
La diversité biologique observée dans les plans d’eau est le résultat de l’influence combinée de facteurs autogènes et exogènes, naturels ou d’origine anthropique, qui, pour certains d’entre eux, sont à l’œuvre depuis plus de 10’000 ans. L’analyse de l’influence de ces facteurs a mis en évidence l’importance prépondérante des effets négatifs de l’altitude (qui exprime ici principalement les conditions climatiques qui la caractérisent) sur la richesse spécifique et la valeur de conservation des
plans d’eau. Il apparaît même, ce qui est nouvellement démontré grâce à notre étude, que cette variable doit déjà être prise en considération à des altitudes modérées à faibles (inférieures à 1000 m).
Dans un ordre décroissant d’importance, quoique variable selon les groupes taxinomiques considérés, les facteurs susceptibles d’influencer la diversité biologique, outre l’altitude, sont les suivants:
- la superficie du plan d’eau, paramètre qui s’est avéré être essentiel surtout pour les Odonates. Nos analyses démontrent par ailleurs qu’une collection d’étangs de petite taille est plus favorable à la richesse biologique et à la valeur de conservation qu’un ou plusieurs grands étangs de superficie équivalente à celle cumulée des petits plans d’eau. Néanmoins, l’importance des plans d’eau de grande taille ne doit pas être négligée car ils hébergent des espèces que l’on n’observe pas dans les étangs de petite taille;
- la teneur des eaux en nutriments, qui apparaît comme l’une des variables majeures expliquant la diversité d'une partie des groupes taxinomiques étudiés et dont les effets peuvent être positifs ou négatifs selon le groupe considéré. Par exemple, la diversité floristique est très sensible à l’eutrophisation par les nutriments azotés, le stade oligotrophe hébergeant la plus grande richesse spécifique. A noter aussi que les Odonates apparaissent comme le seul groupe dont la richesse spécifique et la valeur de conservation ne sont pas en relation avec la teneur des eaux en nutriments;
- l’occupation du plan d’eau par la végétation aquatique, qui semble être un facteur majeur de régulation de la diversité des Coléoptères et des Gastéropodes, les herbiers de surface importante garantissant une richesse spécifique élevée;
- le développement des rives (mesure du degré de sinuosité), qui favorise une richesse et une valeur de conservation élevées des Coléoptères;
- la profondeur des plans d’eau ne semble pas constituer un facteur essentiel de la régulation de la biodiversité. Les richesses et valeurs de conservation seraient toutefois favorisées lorsque la profondeur moyenne est inférieure à 3 m.
Les autres variables prises en compte dans notre analyse, telles que la conductibilité, la connectivité, la présence de poissons, la transparence de l'eau et l'âge du plan d'eau ne contribuent que faiblement à l’explication de la variabilité de la richesse spécifique ou de la valeur de conservation.
La réalisation d’une typologie biocénotique des étangs permet de les classer en fonction de leurs communautés végétales et animales. Cette classification pourra servir de base au développement ultérieur d’outils de diagnostic basés sur la prédiction de l’appartenance d’un étang à un « type » donné.
L’analyse des données réunies sur 80 étangs permet de constater que les cinq groupes taxinomiques considérés conduisent à des typologies différentes, donc complémentaires, des 80 plans d’eau. Si un choix limitatif devait être fait parmi ces groupes taxinomiques dans une perspective typologique, ce sont les végétaux, suivis des Coléoptères, qui expriment à eux seuls la plus grande part de l’information obtenue par l’ensemble des groupes. D’autre part, ce sont ces deux mêmes groupes qui expriment les points de vue typologiques les plus contrastés.
L’analyse typologique développée ici doit être conçue comme l’étape initiale du développement d’une typologie opérationnelle des petits plans d’eau. Compte tenu du caractère manifestement
“individualiste” de ces écosystèmes, le développement d’un tel outil d’évaluation devra passer par la multiplication du nombre d’étangs incorporés au modèle.
L'étude effectuée a permis de mettre au point une “Méthode PLOCH d’évaluation écologique des étangs”, opérationnelle et applicable à l’échelle nationale par les gestionnaires ou leurs mandataires.
Cette méthode permet d’évaluer la diversité biologique et fournit les données de base pertinentes pour guider le choix des mesures de gestion susceptibles d’en favoriser la conservation. Elle permet d'établir un état de référence des plans d'eau et d’estimer la valeur patrimoniale de chacun d'entre eux.
Cette méthode sera diffusée sur le site Internet du LEBA et fera l’objet d’un forum ouvert à l’échelle internationale.
Une partie de l’étude a été consacrée à la recherche de conseils et mesures de gestion susceptibles de contribuer à la conservation, voire au renforcement de la diversité biologique des étangs.
socio-économiques variées (pisciculture, réservoirs d'eau à usages diverses, tourisme, etc.), il est évident que les gestionnaires doivent également prendre en compte ces intérêts. Nous leur fournissons ici des éléments de base scientifiquement établis susceptibles d'éclairer leurs choix et de leur permettre d'opter pour le mode de gestion le plus adéquat dans une optique de développement durable.
Pour établir une stratégie de conservation, il est recommandé de retenir, en l'adaptant à la problématique "étangs", la marche à suivre relative à l'évaluation des risques pour les zones humides, le "Wetland Risk Assessment Framework" adoptée par la Convention Ramsar en 1999. La procédure comprend (1) l'identification des problèmes, (2) la mise en évidence des effets défavorables, (3) l'évaluation de l'ampleur des problèmes, (4) la mise en évidence et l'évaluation des risques, (5) la gestion et la réduction des risques et (6) la surveillance continue.
Les principaux problèmes de gestion rencontrés en Suisse ont été mis en évidence au cours de l’étude et à travers une enquête effectuée auprès des gestionnaires. Ils concernent la pollution des eaux, la végétation envahissante, l'ombrage des rives, les modifications des caractéristiques morphologiques des étangs, l’atteinte à l'intégrité des rives, l'envasement et l'atterrissement de l'étang, l’altération de la connectivité, le changement de régime hydrologique et l'introduction d'espèces. Les mesures les mieux adaptées à leur résolution sont proposées ainsi que des recommandations visant à favoriser la diversité biologique lors de la création de nouveaux étangs.
Des fascicules de présentation des 80 étangs accompagnés d’un manuel d'explications et de légendes ont été réalisés à l’intention des gestionnaires cantonaux et communaux, ainsi que des institutions en charge de la conservation et de la gestion de ces milieux. Ces fascicules présentent de manière synthétique et attractive les diverses données collectées, la valeur écologique de l'étang en termes de diversité biologique ainsi que des propositions de mesures de gestion ciblées sur les potentialités et les problèmes qui lui sont propres. Ces mesures découlent de l'analyse comparative de l'ensemble des étangs et de l'application des modèles prédictifs.
Toutes les approches effectuées sur le jeu de données abiotiques et biotiques (typologies mésologiques et biocenotiques, analyse des variables influençant la biodiversité, relations entre les diversités des différents groupes, modèles prédictifs, etc.) mettent clairement en évidence le caractère hautement singulier des plans d’eau étudiés en termes de diversité biologique et mésologique. Elles soulignent la nécessité d’une approche “individualisée” à l’échelle de chaque plan d’eau pour traiter toute question relative à leur gestion. Les mesures de conservation habituellement appliquées ne sont donc pas suffisantes. La politique générale de conservation de la diversité biologique a déjà montré ses limites puisque l’érosion de la biodiversité aquatique n’est pas encore maîtrisée. Il est grand temps de passer à une politique de protection plus ciblée qui tienne compte des particularités de ces types d’écosystèmes et de leur environnement, ainsi que des intérêts régionaux et nationaux de conservation de la nature. L’élaboration d’un plan de gestion pour chacun des étangs de Suisse semble constituer un outil prometteur et efficace pour atteindre cet objectif.
Enfin, il apparaît que la stratégie de conservation de la diversité biologique des étangs de Suisse ne devrait pas viser forcément une richesse spécifique maximale dans chaque plan d’eau. Une telle option conduirait à une diminution de la diversité régionale par élimination progressive des spécificités propres à de nombreux étangs, spécificité garante de la pérennité d’espèces rares et menacées qui leur sont inféodées.
L’élaboration d’une telle stratégie ne peut donc se concevoir qu’au travers d’une approche multicritère et multiéchelle (locale, régionale, nationale) impliquant à la fois les milieux publics et privés de la protection de la nature et les usagers.
Il est clair que pour atteindre l'objectif chiffré de réduction de 1% par année du nombre d'espèces figurant sur les listes rouges, un ensemble de mesures complémentaires et coordonnées doivent être prises dans les meilleurs délais.
A l'issue de cette étude, nous sommes en mesure de formuler des propositions et recommandations en vue de l’élaboration d’une politique nationale particulière de conservation de la biodiversité des petits plans d’eau.
Les étapes suivantes devraient être prises en considération:
- dresser un inventaire national actualisé des plans d’eau,
- étendre les études entreprises sur la diversité biologique des étangs,
- élaborer une base de données géoréférée nationale et un outil d’analyse de la diversité biologique des milieux aquatiques de Suisse,
- élaborer un système de monitoring de la biodiversité des milieux aquatiques,
- encourager les collectivités publiques et privées à établir un plan de gestion pour chaque plan d’eau,
- lancer un vaste programme national d'encouragement à la revitalisation et à la création de nouveaux étangs,
- développer un programme d'information-sensibilisation sur l'importance des plans d'eau comme réservoir de diversité biologique aquatique,
- créer un Centre national d'étude, d'information et de gestion des étangs.
A
BREVIATIONSCSCF
Centre Suisse de Cartographie de la Faune
CRSF
Centre du Réseau Suisse de Floristique
EAWAG
Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz
IBN
Inventaire des Sites de Reproduction de Batraciens d’Importance Nationale
KARCH
Koordinationsstelle für Amphibien- und Reptilienschutz in der Schweiz (CH) (Centre de coordination pour la protection des amphibiens et des reptiles de Suisse) LEBA
Laboratoire d’Ecologie et de Biologie Aquatique de l’Université de Genève
Méthode PréPLOCH
Méthode de collecte des données élaborée initialement pour évaluer la biodiversité des 80 plans d’eau et mettre au point la méthode PLOCH
Méthode PLOCH
Méthode de collecte des données et d’évaluation écologique proposée pour l’étude de la diversité biologique des étangs et petits lacs (chapitre 9)
OCDE
Organisation de Coopération et de Développement Economiques
OFEFP
Office Fédéral de l’Environnement, des Forêts et du Paysage
OFS
Office Fédéral de la Statistique
OFT
Office Fédéral de Topographie
PLOCH
Plans (PL) d’eau (O) de suisse (CH)
Abréviation du titre du programme d’étude « Diversité biologique et typologie écologique des étangs et petits lacs de Suisse ».
UICN / IUCN
Union Mondiale pour la Nature (The World Conservation Union)
1 Introduction
1.1 P
ROBLEMATIQUE DE LA CONSERVATION DE LA DIVERSITE BIOLOGIQUE DES ETANGS ET PETITS LACS ENS
UISSELes étangs et petits lacs constituent des sites de vie importants pour les espèces végétales et animales aquatiques d’eau douce dont la valeur est maintenant reconnue par les milieux publics et privés de la protection de la nature tant en Suisse (Roth et al., 1981; OFEFP, 1990) que dans plusieurs pays occidentaux (voir Williams et al., 1998a).
Le rôle primordial des étangs comme habitat pour les plantes aquatiques, les Gastéropodes, les Coléoptères, les Odonates et les Amphibiens est illustré à la Figure 1-1.
C’est ainsi que dans les étangs on peut observer potentiellement : - 88% des plantes aquatiques,
- 66% des Gastéropodes aquatiques, - 72% des Odonates,
- 84% des Coléoptères aquatiques, - 88% des Amphibiens.
Par ailleurs, la consultation des listes rouges suisses met en évidence que les espèces menacées sont en plus grande proportion dans les milieux aquatiques que dans les milieux terrestres. Par exemple, 58% des espèces végétales, 67% des Gastéropodes et 51% des Coléoptères figurent sur les listes rouges contre respectivement 34%, 42% et 39% dans les milieux terrestres (Figure 1-2). En ce qui concerne les autres groupes pris en considération dans cette étude, on trouve également une majorité d’espèces figurant sur les listes rouges : 67% des Odonates et 90% des Amphibiens (Figure 1-3).
Une raison expliquant le rôle primordial des étangs comme habitat pourrait tenir à leur caractère très naturel comparativement à celui de la plupart des autres types d’écosystème fortement aménagés, tels que lacs et cours d’eau. En conséquence, la pérennité de beaucoup d’espèces menacées est directement dépendante de l’existence d’étangs.
En outre, la présence d’un ou plusieurs étangs n’est pas seulement importante pour la conservation de la diversité biologique aquatique et palustre. De nombreuses espèces terrestres et semi-aquatiques trouvent dans ce milieu une source de ravitaillement en eau et en nourriture ainsi qu’un lieu de reproduction.
Dans les paysages souvent banalisés sous l’influence de fortes contraintes urbaines et agricoles, les étangs constituent des éléments ponctuels de diversification des biotopes (milieux naturels).
Les étangs jouent donc un rôle de premier plan pour la conservation de la nature et du paysage.
Toutefois, les connaissances scientifiques encore limitées et le manque de méthodes d’évaluation standardisées font que la gestion destinée à la conservation de la diversité biologique des étangs n’atteint pas toujours les buts visés.
En vue d’élaborer une stratégie de conservation de la biodiversité des étangs et petits lacs de Suisse, il est nécessaire d’apporter rapidement des réponses aux questions suivantes. Les petits plans d’eau constituent-ils des réservoirs de diversité biologique aquatique? Jouent-ils un rôle important dans la conservation des espèces aquatiques menacées ? Les espèces qui les colonisent sont-elles inféodées spécifiquement à ce type d’écosystème ou peut-on les trouver ailleurs ? Quels sont les facteurs (naturels et anthropiques) susceptibles d’influencer la biodiversité, et dans quelle proportion ? Quelles sont les implications des réponses à ces questions sur le choix des mesures de gestion ?
(sur 195 espèces, d'après leur classification par Friday 1988)
étangs autres eaux+
stagnantes
63%
étangs 12%
étangs eaux courantes+
9% eaux courantes 16%
(sur 80 espèces, d'après leur association avec leurs milieux préférentiels selon Dommanget 1987)
eaux courantes 28%
étangs 10%
étangs autres eaux+
stagnantes
38%
25%
étangs autres eaux stagnantes+
eaux courantes+
(sur 17 espèces, d'après leur association avec leurs habitats préférentiels selon Borgula et al. 1994)
étangs autres eaux+
stagnantes 88%
eaux courantes 6%
6%non aquatiques eaux courantes
étangs étangs
autres eaux+ stagnantes étangs autres eaux stagnantes+
eaux courantes+
divers non-étangs 30% 16%
42% 10%
2%
(sur 122 espèces, d'après leur association avec leurs milieux préférentiels selon Haslam et al. 1975)
(sur 43 espèces, d'après leur association avec leurs habitats préférentiels selon Turner et al. 1998 ou Falkner et al. in prep.)
19% 19%
9%
9%
44%
étangs eaux courantes lacs
étangs + lacs + eaux courantes
étangs + lacs
Figure 1-1. Importance des étangs comme habitat pour les plantes aquatiques, les Gastéropodes aquatiques, les Coléoptères aquatiques, les Odonates et les Amphibiens en terme de % d’espèces.
Les conditions du milieu très diverses, liées notamment aux gradients et aux fluctuations d'hygrométrie dans les zones riveraines favorisent la création et le renouvellement d'une multitude d'habitats propices à l'établissement d'une flore et d'une faune variées. Les petits lacs et les étangs sont ainsi le siège d'une vie intense animée par une multitude d'organismes unis par des liens de nature diverse, notamment trophique. La moindre pièce d'eau peut compter des milliers d'espèces appartenant à toutes les classes des règnes végétal (algues, champignons, et plantes supérieures) et animal (des protozoaires aux mammifères).
A l'échelle du paysage également, ces petits plans d'eau, qui se comptent par milliers en Suisse, constituent un milieu vital d’une grande valeur. Ils sont très précieux à l’échelle régionale ou locale car ils fournissent les habitats indispensables à la pérennité de nombreuses espèces végétales et animales devenues rares en Suisse, notamment grâce aux réseaux qu'ils peuvent constituer. Ils revêtent ainsi un intérêt tout à fait particulier dans la mesure où ils représentent des milieux refuges de la plus haute importance pour la protection des espèces menacées et d'une façon plus générale constituent des biotopes uniques (comme lieu de reproduction ou d’accueil d’espèces très spécialisées) pour la conservation de la diversité biologique. Bien que très souvent de faibles dimensions, un étang constitue un pôle d’attraction pour la faune d’une zone de grande étendue (OFEFP, 1990). Ainsi, le
moindre petit plan d’eau peut-il jouer un rôle considérable pour nombre de plantes et d’animaux sauvages. Par ailleurs, les étangs, ainsi que les marais qui les bordent, font partie de notre patrimoine naturel et culturel. La beauté et l’originalité des paysages qu’ils contribuent à enrichir est indéniable.
23 62 45 8 98
11 53 42 22 253
41 194 154 250 1247
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
aquatique palustre terrestreFlore
4 7 16 4 15
29 17 29 36 130
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
aquatiques terrestres
Gastéropodes
8 41 46 12 103
31 45 34 34 75 348
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Adephages aquatiques Carabidae terrestres
Coléoptères
Figure 1-2. Comparaison des proportions d’espèces menacées en Suisse (Flore, Gastéropodes, Coléoptères) observées respectivement dans les milieux aquatiques et dans les milieux terrestres.
D’après les bases de données des CRSF et CSCF (état 1998). Légende cf. Figure 1-3.
5 17 9 18 5 27
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Odonates
3 4 11
2
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Amphibiens
5 (non menacées) 4 (pot. en danger) 3 (en danger) 2 (très en danger) 1 (danger d'extinction) 0 (éteintes)
Figure 1-3. Répartition des espèces d’Odonates et d’Amphibiens en fonction du degré de menace (Suisse).
D’après les bases de données des CRSF et CSCF (état 1998).
considérés avec peu d'attention par le public qui ignore généralement la richesse biologique qu'ils hébergent. Mais, selon Roth et al. (1981), les principales menaces viennent de l'agriculture qui les considère comme un obstacle au travail rationnel des champs ou comme des friches à mettre en valeur.
Le développement de l'urbanisation joue également un rôle négatif sur ces écosystèmes, que ce soit de manière directe (remblayage, obstacles à la migration des espèces) ou indirecte par la pression humaine liée aux activités de loisir (empoissonnement, piétinement, cueillette). A cela s’ajoute la disparition de certaines activités traditionnelles (abandon de l’exploitation de la tourbe, création d’abreuvoir pour le bétail, réservoir d’eau pour la lutte contre les incendies, etc.) qui étaient à l’origine de la création et /ou de l’entretien de ce type d’écosystème.
Les biotopes humides de Suisse ont ainsi subi des pertes importantes de surface pendant les 150 dernières années. On estime par exemple que les marais encore existants constituent à peine 5-10 % du patrimoine d'autrefois (Imboden, 1976). Ce phénomène n’est pas propre à la Suisse. Selon Denny (1994), les zones humides comptent parmi les paysages les plus menacés dans le monde ; 66%
d’extinction des espèces continentales concernent en effet des espèces aquatiques. De plus, une étude récente (Ricciardi & Rasmussen, 1999) a mis en évidence que les vitesses d’extinction des espèces animales d’eau douce en Amérique du Nord sont aussi élevées que celles des forêts tropicales.
A côté de ces pertes, il faut encore considérer les perturbations d'origines diverses dont la plupart des plans d'eau existants sont l'objet. L'augmentation généralisée de l'eutrophisation des eaux de surface dans les régions de basse altitude à dominance agricole a fait disparaître presque partout les habitats oligotrophes ainsi que les espèces qui leur sont inféodées. C'est le cas, par exemple, de certaines espèces d'Odonates comme Ceriagrion tenellum, Epitheca bimaculata, Leucorrhinia albifrons, Leucorrhinia caudalis (Maibach & Meier, 1987; Askew, 1988). C’est probablement aussi le cas de bien d’autres espèces moins attrayantes et moins étudiées et qui, pourtant, contribuent à l’intégrité structurale et fonctionnelle des écosystèmes d’eau stagnante.
Bien d'autres causes peuvent être à l'origine de la dégradation des habitats (changement du régime hydrologique, suppression de la dynamique fluviatile, pollutions diverses, ponctuelles ou diffuses, dérangement par l'homme ou les animaux domestiques, etc.) et concourent à fragiliser les biotopes qui sont de moins en moins aptes à garantir les conditions nécessaires à la pérennité des espèces sauvages.
Aux diverses causes anthropiques de disparition et de perturbation de l'état des plans d'eau, s'ajoute bien entendu l'évolution naturelle des écosystèmes, qui conduit également au changement puis à la disparition progressive de ces biotopes sous l’influence des processus de comblement et d'atterrissement, processus accélérés par l’eutrophisation des eaux.
Les conséquences sur la diversité biologique des petits plans d’eau sont loin d’être toutes connues. Cependant, on sait déjà que les espèces végétales et animales aquatiques comptent parmi les groupes les plus fragiles en Suisse (cf. Figure 1-2 et Figure 1-3). Selon l’OCDE (1998), les pourcentages des espèces végétales et animales classées rares, menacées ou disparues sont en Suisse parmi les plus élevés des pays de l’OCDE pour les plantes vasculaires, les mammifères, les poissons, les reptiles et les amphibiens et les plus élevés pour les oiseaux (56%) ; en outre, ces pourcentages sont en augmentation.
Sous l'impulsion des milieux privés et publics de protection de la nature, de nombreux étangs et petits lacs de Suisse ainsi que certaines espèces végétales et animales font l'objet de mesures de conservation. L’introduction de l’article 24 sexies en 1962 dans la Constitution fédérale et la promulgation des lois fédérales sur la protection de la nature et du paysage en 1966 et sur la protection de l’environnement en 1983 ont constitué les étapes importantes, à la fois dans la prise de conscience de la nécessité de protéger la nature et les paysages, et dans la mise en œuvre d’un train de mesures de protection. D’autres lois importantes complètent ce cadre légal. Elles concernent en particulier l’agriculture, la forêt, la chasse et la protection des mammifères et des oiseaux, la pêche, les eaux, les cours d’eau et l’aménagement du territoire. Comme cela est rappelé par l’OFEFP (1998), la principale mesure de conservation de la diversité biologique fut d’abord la création de réserves naturelles.
Ensuite, les paysages naturels puis les biotopes d’intérêt national ont été inventoriés et protégés (par exemple, inventaires des hauts-marais, des zones alluviales, etc.) par des mesures particulières et parallèlement, la Confédération intégrait les impératifs de la conservation de la diversité biologique et paysagère dans l’accomplissement de ses tâches (construction, concessions, subventions, etc.). Enfin,
les notions de restauration d’écosystèmes menacés et de revitalisation d’espaces dégradés ont été intégrées dans la législation (délimitation de zones de protection pour la faune, études de la répartition de la flore et de la faune, établissement de listes rouges, monitoring de la diversité biologique). En même temps, d’autres secteurs d’activité, tels que l’aménagement du territoire, l’agriculture (compensation écologique), la sylviculture et le tourisme ont été intégrés dans la problématique de la conservation de la nature.
Toutefois, si les mesures de protection en vigueur ont constitué un frein indéniable à la dégradation de ces milieux et une certaine protection des espèces sauvages, elles ne parviennent néanmoins pas toujours à contenir les différentes menaces qui pèsent sur leur intégrité structurale et fonctionnelle, intégrité indispensable à la conservation de la biodiversité. L’OFEFP & OFS (1997) précise en effet que “malgré les efforts soutenus accomplis par les instances publiques et privées, l’état de la nature et du paysage ne cesse de se dégrader”…”Les dispositions existantes ne parviennent pas à freiner et encore moins à provoquer un renversement de tendance au niveau de la nature et des paysages. L’exécution des dispositions légales ne montre donc pas les effets escomptés”.
Pour tenter de contrecarrer l’érosion de la biodiversité, le Conseil fédéral a adopté le 19 décembre 1997 la “Conception Paysage Suisse”, basée sur l’article 13 de la loi fédérale sur l’aménagement du territoire (OFEFP, 1998). Ce document établit les fondements de la politique de protection de la nature et des paysages en Suisse et vise à réaliser une politique actualisée à l’échelle de l’ensemble du territoire qui favorise une intégration des activités humaines respectant mieux la nature et les paysages.
Alors que la valeur des étangs pour la conservation de la diversité biologique est reconnue de tous, il est paradoxalement frappant de constater que peu d'études leur sont spécifiquement consacrées en Suisse. Les connaissances de base nécessaires à leur gestion font ainsi gravement défaut. Nous manquons en effet d’informations adéquates pour identifier et mieux comprendre les menaces qui pèsent sur les biotopes, habitats et espèces de ces types de milieux afin d’intervenir suffisamment tôt pour assurer leur sauvegarde par la prise de mesures de conservation adaptées. D’ailleurs, la biodiversité dans son ensemble souffre d’une attention insuffisante comme l’ont relevé l’OFS et l'OFEFP (1999) dans le cadre du système d’indicateurs de développement durable de l’ONU (Eurostat, 1998).
Ainsi, alors que les marais, tourbières et zones alluviales ont fait l'objet d'études relativement importantes en Suisse, il n'en est pas de même pour les étangs. Les inventaires fédéraux des bas-marais et tourbières s'arrêtent en effet à la limite des eaux et ne prennent pas en compte les espèces aquatiques.
Cela s'explique notamment par deux raisons. La première est liée au manque de perception visuelle de ces valeurs naturelles : on ne voit pas bien dans l'eau et l’on a donc tendance à oublier qu'il existe des espèces végétales et animales qui méritent tout autant notre attention que les espèces de milieux terrestres ou humides. La deuxième raison est liée aux difficultés d'étude des organismes vivants dans le milieu aquatique qui nécessite d'avoir recours à des méthodes particulières de prélèvements et d'observation (relevés à partir d’un bateau, plongée en scaphandre autonome dans certains cas, par exemple).
Considérant les menaces croissantes qui pèsent sur les petits plans d'eau, il apparaît clairement que les plus grandes lacunes dans les connaissances de base nécessaires à la gestion adéquate de ces écosystèmes, principalement dans une optique de conservation des espèces, concernent surtout les espèces aquatiques.
Il s'avère ainsi de la plus grande urgence :
- de compléter les inventaires des valeurs biologiques de notre patrimoine, afin de préciser le rôle des petits plans d’eau comme réservoir de diversité biologique et de sites refuges pour les espèces aquatiques menacées,
- de préciser les conditions du milieu aptes à favoriser le développement des espèces,
