Tendances d’évolution du peuplement de poissons de la ... · visualisationgraphique du débit...

Hydroécol. Appl. (2014) Tome 18, pp. 81–109© EDF, 2013DOI: 10.1051/hydro/2013053

http://www.hydroecologie.org

Tendances d’évolution du peuplement de poissonsde la Meuse à Chooz de 1991 à 2008

Temporal evolution of fish communities in Chooz in the MeuseRiver from 1991 to 2008

Jeremy Alonso(1), Sébastien Mougenez(2), Cécile Delattre(1)

(1) EDF R&D, Laboratoire National Hydraulique & Environnement, 6 quai Watier, BP 49, 78401 Chatou Cedex,[email protected]

(2) ONEMA, Délégation Interrégionale Nord-Est, 23 rue des Garennes, 57155 Marly, France

Résumé – La centrale nucléaire de Chooz sur la Meuse (Ardennes) dispose d'un suivihydroécologique à l'amont et à l'aval du site depuis une vingtaine d'années. L'objectif de cetteétude est d'analyser l'évolution du peuplement de poissons (1991–2008) de la Meuse enliaison avec les conditions hydroclimatiques et la qualité de l’eau. L'un des premiers constatsest que la richesse spécifique de la communauté piscicole augmente significativement aucours de cette période aussi bien à l’amont qu’à l’aval de la centrale. Une analyse factorielledes correspondances appliquée à ce suivi permet de mettre en évidence un changement destructure du peuplement piscicole de la Meuse à Chooz au cours de la période 1991–2008.L'analyse de l'écologie des espèces caractérisant la communauté indique une évolution versdes espèces plus exigeantes vis-à-vis de leur milieu et plutôt caractéristiques des zonessupérieures des cours d'eau telles que le vairon, le chabot et la loche franche. L’implicationde la bouvière dans l’évolution de la structure du peuplement piscicole est également trèsforte. Les modifications sur le long-terme de la composition du peuplement de poissonssemblent plutôt expliquées par l’amélioration de la qualité physico-chimique de la Meuse quepar les conditions hydroclimatiques.

Mots-clés – poissons, Meuse, évolution hydroclimatique, qualité d’eau, suivi long terme

Abstract – A hydrobiology monitoring has been carried out around the Chooz nuclear powerplant located on the Meuse River (Ardennes) for about twenty years. The aim of this studyis to analyze the temporal evolution of the Meuse River fish community (1991–2008) inrelation to hydroclimatic and water quality parameters. One of the results is that the specificrichness has significantly increased during this period upstream and downstream of the site.A Correspondence Analysis performed on these data highlighted a change in the fishcommunity structure in the two stations. According to the ecology of the species, there is anevolution towards fish more sensitive to the environment and characteristic of upstream riverslike eurasian minnow, bulhead and stone loach. Moreover, bitterling is also responsible for

Article publié par EDP Sciences

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82 J. Alonso et al.

this change. The changes observed in the long-term biological series seem to be explainedby the improvement of the water quality rather than the hydroclimatic variability.

Key words – fish, Meuse River, hydroclimatic tendance, water quality, long-term series

1 INTRODUCTION

La mise en place de la DirectiveCadre sur l’Eau en 2000 et la caniculede 2003 ont notamment remis sur ledevant de la scène les questionne-ments liés aux rejets thermiques dansles cours d’eau inhérents au fonction-nement des centrales thermiques àflamme et nucléaires. Les scienti-fiques, confrontés à cette probléma-tique dès les années 1970, ont mis enplace des suivis au droit de chaque sitenucléaire, qui sont maintenant trèsutiles pour comprendre les évolutionsbiologiques et tenter de les relier à lafois aux facteurs généraux caractéri-sant les fleuves récepteurs et auximpacts plus localisés des installationsindustrielles.

L’analyse de telles séries longterme, rares au niveau international,est riche d’enseignements sur l’effetdes forçages climatiques (Delattre &Souchon, 2008 ; Seegert et al., 2008),et nécessaire à la compréhension deseffets du réchauffement généralisé réé-valué à environ +0,74 °C depuis la fin duXIXe siècle (IPCC, 2001, 2007, 2008).D’autantplusquesides travauxontdéjàété engagés concernant l’impact duréchauffement climatique sur diversécosystèmes (Hughes, 2000 ; Waltheret al., 2002 ; Parmesan & Yohe, 2003),peu concernent les milieux aquatiquescontinentaux.

De longues chroniques de peuple-ments aquatiques (macroinvertébrés,

poissons) de grands fleuves etestuaires français ont été analyséesrécemment par Daufresne et al. (2004),Delpech (2007), Daufresne & Boët(2007), Dessaix & Fruget (2008), Tales(2008), Khalanski et al. (2008).

L’objectif de cette étude est de com-pléter les analyses déjà effectuées surle Rhône, la Seine et la Loire en traitantles données long-terme d’inventairespiscicoles réalisés dans la Meuse de1991 à 2008 au droit de la centralenucléaire de Chooz en lien avec lesparamètres environnementaux dumilieu.

2 MATÉRIEL ET MÉTHODES

2.1 Présentation du site

La centrale nucléaire est située surla commune de Chooz près de la fron-tière belge, dans le département desArdennes, entre Charleville-Mézières(France) et Dinant (Belgique). Le sitenucléaire de Chooz est constitué de :– Chooz A en rive droite de la Meuse

qui comporte une tranche nucléairede 305 MW mise en service en 1967et définitivement arrêtée en 1991 ;

– Chooz B en rive gauche de laMeuse constituée de deux tranchesnucléaires de 1450 MW chacune,mises en service respectivementen 1996 et 1997 et équipéesd’aéroréfrigérant.

Peuplement de poissons de la Meuse 83

La Meuse prend sa source dans unbassin sédimentaire (plateau deLangres à environ 350 m d’altitude) etdraine jusqu’à la frontière franco-belgeun important bassin versant dont unepartie est constituée par des terrainsprimaires (grès et schistes) mais où lescalcaires dominent près de 50 % de lasuperficie. Après un cheminement en

SM1

S

SP1

P

R

Chooz B

Fig. 1. Localisation de la centrale de Chooz et desP : prise d’eau, R : rejet, H : station hydrologiqueproche, 3 : aval après mélange, SP : station de pêcMeuse. Échelle : 1,7 cm = 1 km (source : http://ma

Fig. 1. Location of Chooz power plant and the studP : water intake, R : discharge point, H : hyd1 upstream, 2 downstream close to the dischargestation 1 upstream, 2 downstream, → flow direction

France et en Belgique, et après un par-cours de 950 km, la Meuse se jettedans la mer du Nord aux Pays-Bas,son embouchure étant confondue avecles divers bras du Rhin.

La centrale de Chooz se trouve dansune boucle non navigable de la Meuse(Fig. 1). Un canal de dérivation, com-portant deux écluses, court-circuite la

SM3

M2

SP2

H

Chooz A

stations d’étude., SM : station multiparamètres 1 : amont, 2 : avalhe 1 : amont, 2 : aval, → : sens d'écoulement de laps.google.fr/).

y sites.rological station, SM : multi-parameters stationpoint, 3 : downstream after mixing, SP : sampling.

84 J. Alonso et al.

boucle depuis le barrage de Ham-sur-Meuse jusqu’au lieu-dit « les trois fon-taines ». Le barrage de Ham-sur-Meuse a pour fonction de réguler ledébit de la Meuse. Il permet le trafic flu-vial en accédant au port de Givet tout enmaintenant un débit suffisant dans laboucle et nécessaire à la centrale. Laprise d’eau en Meuse pour le refroidis-sement de la centrale de Chooz estsituée en rive gauche de la Meuse et enamont du seuil de l’ancienne centraleChooz A à 1,3 km environ.

Les dispositions réglementaires àrespecter par l’exploitant du site deChooz B concernant l’environnementaquatique sont définies dans l’arrêtéd’autorisation de prise d’eau et derejets d’effluents de novembre 2009(MEEDDM).

2.2 Données environnementales

Les stations multiparamètres amont(SM1), aval immédiat (SM2) et aval loin-tain (SM3) gérées par la centrale nu-cléaire de Chooz mesurent en continula température de l’eau (Fig. 1). Lestempératures aquatiques utilisées icisont disponibles en moyenne journa-lière de 1997 à 2007. Certaines années(en particulier 2003 et 2005), les chro-niques de température ne sont pascomplètes. En outre, la station SM2(aval proche) fournit des données inco-hérentes pour plusieurs années car ellea été exondée. Les données de cettestation ne sont pas utilisées.

Les mesures journalières de débitde la Meuse sont librement accessiblessur Internet, de 1953 à 2008, grâce à laBanque HYDRO du Ministère de l’Éco-logie. La station hydrologique Graviat la

plus proche du site de Chooz se situe àl’aval de la centrale (Fig. 1). La validitédes données de cette station est quali-fiée de « bonne » sur la banqueHYDRO. Le débit moyen inter-annuelde la Meuse au niveau de la centrale estde 144 m3/s.

Des analyses mensuelles dematières en suspensions (MES), pH,demande biologique en oxygène(DBO5), demande chimique en oxy-gène (DCO), d’azote et de phosphoretotal sont disponibles de 1995 à 2007au niveau des stations amont SM1 etaval SM2, SM3 excepté pour l’azotetotal dont les données sont disponiblesdepuis 1997.

2.3 Données piscicoles

Les inventaires piscicoles sont réa-lisés dans le cadre de la surveillancede l’environnement de la centralenucléaire de Chooz. Les pêches sontmenées lors de deux campagnesannuelles en période de basses eaux,l’une au printemps et l’autre àl’automne. Elles sont réalisées à l’élec-tricité à pied et/ou en bateau (suivant lefaciès) par l’Office national de l’eau etdes milieux aquatiques (ONEMA délé-gation Alsace, Lorraine, Champagne-Ardennes) depuis 1991, avec l’appuide prestataires au niveau de deux sta-tions : une à l’amont et une à l’aval dela centrale (Fig. 1 et Tab. I).

La station de pêche amont (SP1)est prospectée en continu sur cer-taines portions de berge jusqu’en 1997puis par ambiances jusqu’à 2006 surune douzaine de points représentantmajoritairement les berges. La pêchereprésente une surface prospectée de


l’ordre de 900 m2. La station de pêcheaval (SP2) est, jusqu’en 2006, pros-pectée en continu sur les berges surenviron 1500 m2 autour d’une île (auniveau du lieu dit « Les onze verges »).

À partir de 2007, les deux stationssont prospectées par la méthoded’échantillonnage ponctuel d’abon-dance (EPA). La technique de l’EPArepose sur l’échantillonnage d’ungrand nombre de points répartis demanière aléatoire sur la station étu-diée. L’objectif est de procéder à unéchantillonnage le plus représentatifpossible de la portion de cours d’eau

Tableau I. Présentation des stations de pêche (PihTable I. Presentation of fish sampling stations (Pih

Caractéristiques Sta

Abscisse (Lambert 2 étendu, m)

Ordonnée (Lambert 2 étendu, m)

Situation par rapport au CNPE

Distance au CNPE (km)

Distance à la source (km)

Altitude (m)

Pente (‰)Surface du bassin versant drainé (km²)

Fréquentation par les pêcheurs

Catégorie piscicole

Description

Porpeuquepoiscièspronérdesproplusvég

étudiée. La richesse spécifique peutalors être comparée aux pêches àl’électricité des années précédentesmais pas les effectifs bruts. C’est pour-quoi, et par souci d’homogénéité avecles études précédemment réaliséesdans le domaine (Daufresne et al.,2004 ; Cattanéo et al., 2001 ; Grenouilletet al., 2001), il a été choisi de normali-ser l’ensemble des effectifs par rapportau temps de pêche de chaque cam-pagne. Ainsi un effectif dans cetteétude représentera toujours un effectifnormalisé par le temps, soit un nombred’individus pêchés en 20 min.

an, 2003 ; Dubost, 2009).an, 2003; Dubost, 2009).

tion de pêche SP1 Station de pêche SP2

775441 776612

2569432 2571175

Amont Aval

~2 ~2,8

476 480

104 101

0,310387

0,310400

Modérée Modérée

2 2

tion plutôt sinueuse,ombragée avec

lques abris pour lessons.Mêmesi le fa-est principalement

fond peuplé de pha-ogames, il existezones plates moins

fondes et au courantvif avec peu de

étation.

Portion rectiligne sansombrage à faciès pro-fond peuplée de pha-nérogames où lesabris pour les poissonssont rares.

86 J. Alonso et al.

2.4 Traitement des donnéeset analyses statistiques

2.4.1 Traitement et analyse préalabledu contexte abiotique

Les données journalières de débitsont moyennées sur l’ensemble del’année pour toute la chronique. Unevisualisation graphique du débit moyensera présentée pour chaque année dela chronique ainsi que les minima etmaxima journaliers associés et lesboîtes à moustaches permettant lareprésentation des statistiques clas-siques de l’ensemble des données.

Les températures de l’eau an-nuelles moyennes sont calculées àpartir des données journalières et ana-lysées aux stations multiparamètresSM1 (amont) et SM3 (aval lointain).

Les données de débit et de tempé-rature de l’eau sont traitées sur l’en-semble de l’année, pour la saisonprintanière (avril–juin),périodederepro-duction de la majorité des espèces decyprinidés présentes et pour la saisonestivale (juillet–octobre), période de dé-veloppement des juvéniles de la majo-rité des espèces de cyprinidésprésentes.

Les paramètres de qualité d’eau(MES, pH, DBO5, DCO, azote total etphosphore total) sont analysés annuel-lement au niveau des trois stationsmultiparamètres.

2.4.2 Traitement et analyse préalablede la communauté piscicole

Les pêches effectuées entre finaoût et octobre sont traitées dans unpremier temps car elles permettent le

recensement des cyprinidés juvénilesnés pendant l’été (Daufresne et al.,2004 ; Tales, 2008). Les pêches printa-nières sont analysées dans un secondtemps afin d’étudier les éventuelles dif-férences.

Les espèces peu présentes (en fré-quence ou en effectif) n’ont pas étéconsidérées. Un premier tri permet dene garder que les espèces présentesau moins trois fois dans la chronique(Tales, 2008) et dont l’effectif total surl’ensemble de la série dépasse trois in-dividus. Les espèces dont la fréquenceest supérieure à 5 % des pêches sontretenues dans un premier temps(Daufresne et al., 2004). Très peu d’es-pèces répondant à ce critère, le seuil de1 % est proposé. Pour ce critère (FR1),il est important de prendre en comptel’ensemble de la chronique mais égale-ment de la morceler en deux, pour nepas passer à côté d’espèces à l’effectifnon négligeable mais présentes uni-quement en début ou fin de chroniqueet donc intéressantes pour l’analyse.On doit finalement veiller à ce que l’en-semble des espèces conservées repré-sentent au moins 95 % de l’effectif total(Daufresne et al., 2004) pour s’assurerde considérer les espèces réellementconstitutives de la communauté.

Les paramètres classiques décrivantla communauté piscicole sont le nombred’espèces et l’équitabilité qui représentela régularité de l’abondance relative desespèces présentes (Tab. II).

Afin de constater l’influence éven-tuelle de l’effort de pêche sur la qualitéd’échantillonnage dans le temps, leseffectifs et la richesse spécifique sontreprésentés graphiquement en paral-lèle de l’effort de pêche.


Les méthodes d’analyses en axesprincipaux (méthodes factorielles) sontréalisées avec le logiciel libre R (http://www.r-project.org/) à l’aide des pac-kagesade4etade4TkGUI (Thioulouse&Dray, 2007 ; Chessel et al., 2004). Afind’homogénéiser leurdistributionetderé-duire le poids des espèces abondantes,les effectifs utilisés pour les analyses su-bissent une transformation logarith-mique ln(x+1) (Daufresne et al., 2004).

2.4.3 Analyse des tendancesd'évolution

À titre indicatif les tendances sontdans un premier temps calculées parune simple régression linéaire afind’observer le signe et l’intensité decelle-ci.

La tendance d’évolution pourchaque variable (paramètres environ-nementaux et biologiques) est ensuiteévaluée par la statistique S de Mann-Kendall (Daufresne, 2004, 2008 ;Delpech, 2007). Pour une série d’ob-servations X = x1, x2, …, xn, le test clas-sique de Mann-Kendall consiste à cal-culer la statistique S tel que :

,S x j x i–( )sgni j<∑=

Tableau II. Formule de calcul de l’équitabilité.Table II. Calculation of eveness.

Équitabilité E

avec

et

ni = nN = nS = n

E H′H ′max----------------=

pi

où

et .

La présence d’une tendance signifi-cative est testée en comparant la sta-

tistique avec la loi nor-

male. Cependant, lors de l’étude deséries temporelles telles que les nôtres,les observations ne sont pas indépen-dantes, ce qui peut conduire, à tort, à laconclusion d’une tendance significa-tive. Pour prendre en compte ces auto-corrélations temporelles, la variance estcorrigée suivant la méthode dévelop-pée par Hamed & Rao (1998). Il s’agitde soustraire de la série X une estima-tion non paramétrique de la tendanceSen (1968). Les autocorrélations entreles rangs de cette nouvelle série sontalors calculées et les coefficientsd’autocorrélation significativement dif-férents de zéro (ρS(i) au pas de tempsi) sont utilisés afin d’apporter une cor-rection à la variance de S :

x j x i–( )sgn

1 si x i x j<

0 si x i x j=

1– si x i x j>⎩⎪⎨⎪⎧

=

var S( ) n n 1–( ) 2n 5+( )18

-------------------------------------------=

Z S

Var S( )------------------------=

V ∗ S( ) var S( ) Cor×=

: et

ombre d'individus de l'espèce iombre total d'individusombre total d'espèces (richesse spécifique)

H′ pi∑– piln×= H ′max S( )ln=

ni

N-----=

88 J. Alonso et al.

où

2.4.4 Analyse des corrélations

Les corrélations entre paramètresenvironnementaux et biologiques sontcalculées à l’aide du coefficient de cor-rélation de Pearson (Daufresne, 2008;Delpech, 2007) mais, comme dansl’analyse des tendances, les autocorré-lations existantes dans les séries tem-porelles peuvent entraîner des conclu-sions erronées concernant l’existencesignificative d’une corrélation. Un ajus-tement du nombre de degrés de libertéen fonction des autocorrélations tempo-relles permet, selon Pyper & Peterman(1998) de remédier le plus efficace-ment au problème. Pour des séries delongueur N, le nombre de degrés deliberté (N* – 2) est évalué en fonctiondes N/5 premiers coefficients d’auto-corrélation rxx(j) des deux séries :

avec

Ainsi, la probabilité de significationdu coefficient de corrélation de Pearsonest calculée grâce à une loi de Studentà N* – 2 degrés de liberté.

Cor 1 2n n 1–( ) n 2–( )---------------------------------------+=

n 1–( ) n i– 1–( ) n i– 2–( )i 1=

n 1–

∑× ρs i( ).×

1N∗------- 1

N----≈ 2

N----+ r xx j( )

j 1=

N 5⁄

∑× r YY j( )× ,

r xx j( ) NN j–-------------

x t x–( ) x t j+ x–( )t 1=

N j–

∑

x t x–( )2

t 1=

N

∑--------------------------------------------------------.×=

3 RÉSULTATS

3.1 Paramètres hydroclimatiques

3.1.1 Débit de la Meuse

Sur l’ensemble de la chronique1991–2008, les débits moyens annuelssont stables et proches du moduleinter-annuel de 144 m3/s (Figs. 2, 3,Tab. III). Les minima ainsi que le quan-tile à 25 % sont en augmentation signi-ficative tandis que l’écart type à lamoyenne diminue significativement.

Au-delà des considérations statis-tiques, on peut noter que l’enchaîne-ment des années 1995 et 1996 est trèscontrasté. 1995 étant une année àparamètres élevés tandis que 1996 estune année à paramètres bas ; ceci estnotamment très visible concernant lesmaxima (le début de la chronique, autravers de 1991, 1993 et 1995, montreun grand nombre de jours à fort débit).

De 1998 à 2002 le débit augmenteprogressivement pour finalementconnaître une période basse de 2003 à2005. Même si les maxima ne présen-tent pas de tendance significative surl’ensemble de la chronique, ils sontponctuellement très élevés en 1993 et1995 (supérieurs au débit de crue cen-tennal de 1 385 m3/s) ainsi qu’en 1991et 2003 (supérieurs au débit de crue dé-cennal de 1 041 m3/s) et très bas en1996, 2005 et 2006.

Les minima ont une tendance signi-ficative à la hausse, avec des valeurstrès basses en 1991, 1996, 2005 (infé-rieures au débit d’étiage de 20 m3/s) etélevées pour les années 1995, 2000 et2008.

On constate donc que l’année 1995se caractérise par des paramètres de


débit élevés (extrême et moyenne)alors qu’à l’inverse en 1996 et de 2003(quelques maxima) à 2005 les para-mètres sont très bas (extrême etmoyenne).

10

100

1000

10000

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998

Déb

it (m

3/s)

Fig. 3. Boîtes et moustaches du débit journalier (m

Fig. 3. Boxes and wiskers of daily discharge (m3/s)

Fig. 2. Évolution des débits journaliers moyennésChooz de 1991 à 2008. En gris clair : débit minima

Fig. 2. Evolution of daily discharges averaged overmum discharge (grey line), mean discharge (black

L’année 2000 apparaît comme uneannée particulière car la moyenne estplus élevée que le module inter-annuel,les minima sont élevés et les maximafaibles.

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Année

3/s) de la Meuse à Chooz de 1991 à 2008.

at Chooz from 1991 to 2008.

sur l’ensemble de l’année (m3/s) de la Meuse àl, noir : débit moyen, gris foncé : débit maximal.

the year (m3/s) at Chooz from 1991 to 2008. Mini-line) and maximum discharge (dark grey line).

90 J. Alonso et al.

L’analyse des débits durant lapériode printanière (avril–juin) et esti-vale (juillet–octobre) ne montre aucunetendance significative. La période2003–2005 de bas débits observée àl’échelle annuelle est également visibleaux saisons printanières et estivales.

3.1.2 Température de la Meuse

On rappelle tout d’abord que lestempératures de la station aval proche

Tableau III. Résultats des tendances d'évolutiomoyennés sur l’année de 1991 à 2008.Table III. Results of trend tests of annual discharge

Débit T

Maximum

Quantile 75 %

Quantile 50 % (Médiane)

Moyen

Écart type au débit moyen

Quantile 25 %

Minimum

Nombre de jours de l’année où le débit

journalier est inférieur à l’étiage (20 m3/s)

Nombres de jours de l’année où le débit

journalier est supérieur à 1 000 m3/s

10

11

12

13

14

15

1997 1998 1999 2000 2001

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

Fig. 4. Évolution des températures moyennes annul’amont (SM1 gris clair) et à l’aval éloigné (SM3 noi

Fig. 4. Annual evolution of water temperature (°C) aline) and further downstream (SM3 black line) statio

(SM2) n’ont pas pu être traitéescompte tenu d’un problème de validitédes données (sonde exondée). Latempérature moyenne annuelle del’eau à l’amont et l’aval éloigné de lacentrale oscille entre 12 et 13°C demanière constante tout au long de lachronique, l’année 2003 étant la pluschaude (Figs. 4 et 5).

On note un écart fortement marquéentre l’amont et l’aval en 2005. Il s’agiten fait de l’année où il manque le plusde données de température de l’eau en

n des débits journaliers de la Meuse à Chooz

at Chooz station from 1991 to 2008.

endance p-value Significativité

0,1396

0,7048

0,1849

0,6769

( 0,0452 *

& 0,0177 *

& 0,0017 **

0,1033

0,2720

2002 2003 2004 2005 2006 2007

elles (°C) de la Meuse à Chooz de 1997 à 2007 àr).

t Chooz from 1997 to 2007 at upstream (SM1 greyns.


amont avec 271 valeurs au lieu de 365(données manquantes en mai, juin etjuillet).

Seule la température médiane àl’aval est en augmentation significativesur la période 1997–2007 d’après lestests de tendance (p-value 0,0023).

Pour lapériodeprintanière(avril–juin),seul le quantile 25 % de la température

0

5

10

15

20

25

30

1997 1998 1999 2000 2001 2002

1997 1999 2001 2003 2005 2007

Fig. 5. Évolution des températures de la Meuse (en

Fig. 5. Annual evolution of water temperature (°C)2007.

Fig. 6. Évolution de la température journalière de lstation SM1 amont (gauche) et aval SM3 (droite).

Fig. 6. Annual evolution of mean daily water tempeat upstream SM1 (left) and downstream SM3 (right

de l’eau à l’aval est en augmentationsignificative (p-value 0.0292) sur lapériode 1997–2007 (Fig. 6).

En ce qui concerne la période esti-vale (juillet–octobre), les minima ainsique le quantile à 75 % de la températureà l’aval sont en augmentation significa-tive (p-value 0,0058 et 0,0350) sur lachronique 1997–2007 (Fig. 7).

2003 2004 2005 2006 2007

moyenneMINQuartile 25Quartile 50Quartile 75MAX

1997 1999 2001 2003 2005 2007

°C) de 1997 à 2007 à la station aval éloigné SM3.

at further downstream station (SM3) from 1997 to

a Meuse (en °C) d’avril à juin de 1997 à 2007 à la

rature (°C) in April-June period from 1997 to 2007) stations.

92 J. Alonso et al.

3.2 Paramètres de qualité d’eau

La concentration annuelle moyenneen matières en suspension oscilleentre 10 et 35 mg/L entre 1995 et2007 (Fig. 8). L’année 2000 est trèscontrastée entre les stations et

1997 1999 2001 2003 2005 2007

5

10

15

20

25

30

35

1995 1996 1997 1998 1999 200

Mat

ière

s en

sus

pens

ion

(mg/

l)

Fig. 7. Évolution de la température journalière de laà la station amont SM1 (gauche) et aval SM3 (droit

Fig. 7. Annual evolution of mean daily water temp2007 at upstream SM1 (left) and downstream SM3

Fig. 8. Évolution de la concentration moyenne annuà 2007 à l’amont (gris clair), l’aval immédiat (gris fo

Fig. 8. Annual evolution of suspended matter conceline), downstream close to the discharge point (dastations.

l’enchaînement 2002/2003 est plutôtbrutal (à la baisse). Les tests detendance indiquent que les concentra-tions minimales mensuelles de MESde la station aval proche sont enbaisse significative entre 1995 et 2007(p-value 0,0381).

1997 1999 2001 2003 2005 2007

0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Meuse (en °C) de 1997 à 2007 de juillet à octobree).

erature (°C) in July-October period from 1997 to(right) stations.

elle en matières en suspension (en mg/l) de 1995ncé) et l’aval éloigné (noir).

ntration (mg/l) from 1995 to 2007 at upstream (greyrk grey line) and further downstream (black line)


Les valeurs de pH sont en baisse trèssignificative au niveau des 3 stations de1995 à 2007 (Fig. 9) pour toutes les don-nées : minimum, moyenne et maximummensuels. La Meuse est une rivière al-caline avec un pH oscillant entre 8,7 et7,8 de 1995 à 2007, l’année 2006 étantla plus basse. En fin de chronique, lesvaleurs de pH caractérisent un bon étatécologique de l’eau(1).

Pratiquement tous les paramètresde DBO5 et de DCO sont en baissesignificative pour les trois stations de1995 à 2007 d’après les tests de ten-dance. La DBO5 varie entre 4,5 et1,5 mg/L de 1995 à 2007, l’année 2005étant la plus basse (Fig. 10). Cet élé-ment de qualité classe l’eau de la

7,7

7,9

8,1

8,3

8,5

8,7

8,9

1995 1996 1997 1998 1999 200

pH (u

nité

pH

)

Fig. 9. Évolution du pH moyen annuel de 1995 àfoncé) et l’aval éloigné (noir).

Fig. 9. Annual evolution of pH from 1995 to 2007discharge point (dark grey line) and further downstr

(1) Arrêté du 25 janvier 2010 relatif auxméthodes et critères d’évaluation del’état écologique, de l’état chimiqueet du potentiel écologique des eauxde surface.

Meuse à Chooz en bon état écologique(DBO entre 3 et 6 mg/L) et même trèsbon état les dernières années (DBOinférieure à 3 mg/L)(1). La DCO varie de21 à 7 mg/L de 1995 à 2007. Surl’ensemble de la chronique, les valeursde DCO indiquent une très bonne qua-lité de l’eau d’après le SEQ-Eau (laDCO n’est pas reprise dans l’arrêté du25 janvier 2010).

Les concentrations minimales enazote total aux stations aval (SM2 etSM3) sont en baisse significative de1997 à 2007 d’après les tests de ten-dance (p-value < 0,05). L’azote totaloscille entre 3,4 et 2,6 mg/L (Fig. 11).

Pratiquement toutes les concentra-tions en phosphore total sont en baissesignificative de 1995 à 2007 aux troisstations. La concentration moyenne enphosphore total oscille entre 0,18 et0,1 mg/L de 1995 à 2007 (Fig. 11)caractérisant un bon état écologiquede l’eau(1).

0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

2007 à l’amont (gris clair), l’aval immédiat (gris

at upstream (grey line), downstream close to theeam (black line) stations.

94 J. Alonso et al.

3.3 Communauté piscicole

3.3.1 Analyse préliminaire

Parmi les 19 espèces piscicolesrecensées entre fin août et octobre àl’amont et à l’aval de la centrale de

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

DB

O5

(mg/

l)

DC

O (m

g/l)

2,5

2,6

2,7

2,8

2,9

3

3,1

3,2

3,3

3,4

3,5

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Azo

te to

tal (

mg/

l)

Fig. 10. Évolution de la DBO5 (à gauche) et de la2007 à l’amont (gris clair), l’aval immédiat (gris fonc

Fig. 10. Annual evolution of DBO5 (left) and DCOdownstream close to the discharge point (dark grey

Fig. 11. Évolution de l’azote total (gauche) de 1997 àen moyenne annuelle à l’amont (gris clair), l’aval im

Fig. 11. Annual evolution of total nitrogen (left) from 1to 2007 at upstream (grey line), downstream closedownstream (black line) stations.

Chooz, 15 espèces représentant plusde 95 % de l’effectif total sont considé-rées comme représentatives de lacommunauté (Tab. IV) :– sept espèces « cœurs », qui possè-

dent une forte inertie lors des tris sui-vant les différents critères : chevaine,

7

9

11

13

15

17

19

21

23

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

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

Pho

spho

re to

tal (

mg/

l)

DCO (à droite) en moyenne annuelle de 1995 àé) et l’aval éloigné (noir).

(right) from 1995 to 2007 at upstream (grey line),line) and further downstream (black line) stations.

2007 et du phosphore total de 1995 à 2007 (à droite)médiat (gris foncé) et l’aval éloigné (noir).

997 to 2007 and total phosphorus (right) from 1995to the discharge point (dark grey line) and further


gardon, goujon, ablette, hotu, bar-beau fluviatile et perche fluviatile ;

– trois espèces « accompagnatrices »des espèces « cœurs » : vairon,vandoise et loche franche ;

– cinq espèces qui apparaissent etdisparaissent suivant le critère ou lapériode considérée mais qui sontconstituantes de la communauté :chabot, anguille, les brèmes, la

Tableau IV. Liste des 19 espèces du peuplement ppour les analyses statistiques (en gris). FO =représentativité à 1 %.Table IV. List of 19 fish species of the Meuse riveoccurence frequency, FR1 = occurence at 1%.

Nom scientifique Nom vernac

Cottus gobio Chabot

Phonixus phonixus Vairon

Barbatula barbatula Loche franch

Leuciscus cephalus Chevaine

Gobio gobio Goujon

Chondrostoma nasus Hotu

Barbus barbus Barbeau fluv

Leuciscus leuciscus Vandoise

Rhodeus sericeus Bouvière

Rutilus rutilus Gardon

Alburnus alburnus Ablette

Blicca bjoerkna Brème borde

Abramis brama Brème comm

Gymnocephalus cernua Grémille

Gasterosteus aculeatus Epinoche

Tinca tinca Tanche

Scardinius erythrophatalmus Rotengle

Perca fluviatilis Perche fluvia

Esox lucius Brochet

Anguilla anguilla Anguille

grémille et la bouvière. Les 2 es-pèces de brème (bordelière et com-mune) ont été regroupées car leurdétermination sur le terrain est diffi-cile pour les juvéniles.

Parmi les 15 espèces retenues pourles traitements statistiques, 2 sontclassées Natura 2000 (le chabot et labouvière) et l’anguille est égalementremarquée du fait du règlement

iscicole de la Meuse à Chooz et des 15 retenuesfréquence d’occurrence, FR1 = fréquence de

r at Chooz and 15 species studied (grey). FO =

ulaire CodeFO (%)

1991–2008FR1 (%)

1991–2008

CHA 53 36

VAI 31 19

e LOF 50 28

CHE 100 100

GOU 97 92

HOT 86 64

iatile BAF 81 53

VAN 83 36

BOU 25 8

GAR 100 100

ABL 94 86

lière BRX 75 25

une

GRE 58 3

EPI 25 0

TAN 33 0

ROT 14 3

tile PER 94 69

BRO 39 0

ANG 89 31

96 J. Alonso et al.

européen de septembre 2007 relatif àsa protection.

La figure 12 représente les abon-dances relatives des 15 espèces re-présentatives du peuplement piscicoleà l’amont et à l’aval de la centrale deChooz. Certaines espèces sont trèsprésentes et constantes au cours de lachronique (chevaine, gardon, goujon,ablette), d’autres en revanche sont ap-parues plus récemment (vairon, lochefranche, bouvière) et certaines ont vuleur effectif chuter (brèmes).

3.3.2 Richesse spécifiqueet équitabilité

Concernant la richesse spécifiqueannuelle toutes stations confondues

Fig. 12. Évolution des effectifs transformés (ln(x+1nauté piscicole amont (haut) et aval (bas) d’automnAbscisse : espèces suivant le code présenté da(1ère année = 1991 et année 18 = 2008). Carrés pledate de pêche donnée.

Fig. 12. Evolution of (ln(x+1)) abundance of 15 fiupstream (above) and downstream (bottom) stationX-axis : code of the species (see Tab. 6). Y-axis :Squares : (ln(x+1)) log transformed abundance of f

(Fig. 13), on constate une augmenta-tion de l’ordre de 5 espèces passantd’environ 13 à 18 d’espèces entre 1991et 2008. Les tests de tendance réaliséssur la richesse spécifique amont, avalet les 2 stations confondues indiquentque les évolutions sont significatives.

De 1991 jusqu’au début des années2000, les deux stations sont assezproches en nombre d’espèces maisont chacune des espèces différentesl’une de l’autre. En revanche, lors desannées 2000 l’écart entre les deux sta-tions est plus grand et la station amontpossède presque à elle seule l’en-semble des espèces considérées.

L’équitabilité ne présente pas detendance significative sur l’ensemblede la chronique tant à l’amont qu’à

)) de 1991 à 2008 des 15 espèces de la commu-e retenues pour l’AFC.ns le tableau 6. Ordonnée : années de pêcheins : effectif transformé d'un poisson donné à une

sh of autumnal community from 1991 to 2008 ats.year of the sampling (1st = 1991 and 18 = 2008).ish at a given sampling date.


l’aval (Fig. 14). Elle varie entre 0,78 et0,57 sauf pour les années autour de1998 et 2002 qui sont très basses(entre 0,51 et 0,57). Une valeur infé-rieure à 0,60 indique un déséquilibredu peuplement avec une dominancede certaines espèces au détrimentd’autres.

7

9

11

13

15

17

19

21

23

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1

Nom

bre

d'es

pèce

s de

poi

sson

s

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1

Equi

tabi

lité

Fig. 13. Évolution de la richesse spécifique piscico(noir) et toutes stations confondues (pointillés).

Fig. 13. Annual evolution of fish species richnedownstream (black line) and all stations (dotted line

Fig. 14. Évolution de l’équitabilité annuelle sur la(noir) de Chooz.

Fig. 14. Annual evolution of eveness from 1991(black line) stations.

Nous avons vérifié si l’augmentationde la richesse spécifique à l’amont et àl’aval de la centrale de Chooz était liéeà une modification du temps de pêche(Figs. 15, 16). D’après les tests statis-tiques, tous les paramètres (sauf l’effec-tif total aval) augmentent significative-ment et aucune corrélation significative

999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

le annuelle de 1991–2008 à l’amont (gris), à l’aval

ss from 1991 to 2008 at upstream (grey line),).

chronique 1991–2008 à l’amont (gris) et à l’aval

to 2008 at upstream (grey line) and downstream

98 J. Alonso et al.

n’a été trouvée, excepté entre l’effectifet la richesse spécifique à l’amont.

3.3.3 Analyse factorielledes correspondancesde la communauté piscicole

L’analyse des deux premiers axesde l’analyse factorielle des correspon-dances explique 57 % de la structure de

19911992

19931994

19951996

19971998

19992000

20012002

200

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

19911992

19931994

19951996

19971998

19992000

20012002

20

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Fig. 15. Évolution de l’effectif total (nombre de poisfique à la station amont de 1991 à 2008.

Fig. 15. Annual evolution of fish abundance, duratistation from 1991 to 2008.

Fig. 16. Évolution de l’effectif total (nombre de poisfique à la station aval de 1991 à 2008.

Fig. 16. Annual evolution of fish abundance, ddownstream station from 1991 to 2008.

la communauté piscicole automnale de1991 à 2008. Le troisième axe apportepeu d’information complémentaire.

Le premier axe de l’AFC, quiexplique près de 43 % de la variabilité,est représenté sur la figure 17. La ten-dance d’évolution vers la partie positivede l’axe est significative pour les deuxstations (amont : p-value = 0,0001 et

32004

20052006

20072008

0

5

10

15

20

25

Effectif totalTemps de pêche (par 20 min)richesse spécifique

032004

20052006

20072008

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Effectif totalTemps de pêche (par 20 min)richesse spéci-fique

sons), du temps de pêche et de la richesse spéci-

on of fishing and species richness at the upstream

sons), du temps de pêche et de la richesse spéci-

uration of fishing and species richness at the


aval : p-value = 0,0013). Le passagedéfinitif dans la zone positive de l’axe sefaisant plus tôt pour la station amont, en2002 contre 2006 pour la station aval.

Les contributions négatives ma-jeures pour cet axe de l’AFC provien-nent de la perche, de l’anguille et dansune moindre mesure du gardon. Lescontributions positives majeures pourcet axe de l’AFC proviennent, du vairon,de la bouvière, de la loche franche etdans une moindre mesure du chabot.

Le deuxième axe de l’AFC, quiexplique 14 % de la variabilité, ne pré-sente pas de tendance d’évolutionsignificative pour les deux stations.

La figure 18 qui projette les donnéessur les deux premiers axes de l’AFC(réunissant ainsi 57 % d’explication)résume l’évolution de la structureannuelle de la communauté au coursdes 18 ans de la chronique. On retrouvesur le premier axe l’opposition bouvière/

-0,6000

-0,4000

-0,2000

0,0000

0,2000

0,4000

0,6000

0,8000

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20

Fig. 17. Chronique des coordonnées factorielles etl’AFC (42,85 % de la variance) à l’amont (gris) et à

Fig. 17. Annual mean scores and scores of 15variance) at upstream (grey line) and downstream

vairon/loche franche/chabot contreperche/anguille et on observe que ledeuxième axe permet de dissocier labouvière/vairon de la loche franche/chabot.

La figure 19, qui présente lesregroupements d’années structurelle-ment similaires pour chaque station,permet d’identifier :

Pour la station amont :– une période d’oscillation avec des

années (1991–2000) où la commu-nauté est caractérisée par legroupe de la perche et de l’anguille(ainsi que du gardon, des brèmes,de l’ablette) et des années (1996,1998–1999 et 2001) où la commu-nauté oscille entre les deuxgroupes (positif/négatif). Le deu-xième axe permet de préciser queles pics positifs sont plutôt dus auchabot, à la loche franche et aubarbeau fluviatile ;

-0,6000

-0,4000

-0,2000

0,0000

0,2000

0,4000

0,6000

0,8000

1,0000

1,2000

1,4000

VAI

BOU

LOF

CHA

GRE

BAF

HOT

VAN

GOU

ABL

BRX

CHE

GAR

ANG

PER

04 2005 2006 2007 2008

contribution des 15 espèces sur le premier axe del’aval (noir) de la centrale de Chooz.

species along the first axis of COA (42.85% of(black line) stations.

100 J. Alonso et al.

Fig. 18. Analyse factorielle des correspondances de la communauté piscicole d’automne de 1991 à2008 ; projection sur les axes 1 (abscisse, 42,85 %) et 2 (ordonnée, 14,2 %) ; les codes à trois lettrescorrespondent aux codes poissons présentés dans le Tableau 6 ; les codes chiffrés correspondentaux numéros de pêche.

Fig. 18. COA performed on the fish community at Autumn period from 1991 to 2008 ; projection alongthe first (42.85%) and the second (14.2%) axes ; code of the species (see Table 6) ; code of thenumber of sampling.

Fig. 19. Regroupement des stations amont (préfixe 1) et aval (préfixe 2) et des années structurelle-ment similaires de l’analyse factorielle des correspondances de la communauté piscicole d’automnede 1991 à 2008 ; projection sur les axes 1 (abscisse, 42,85 %) et 2 (ordonnée, 14,2 %) ; les étiquettessont les barycentres des points constituant les groupes.

Fig. 19. Groups of upstream (1) and downstream (2) stations and of the years which are similar in theCOA performed on the fish autumnal community from 1991 to 2008 ; projection along the first(42.85%) and the second (14.2%) axes ; lines link similar samples to their stations.


– une période plus nette 2002–2008 :où la communauté se caractérisepar le groupe de la bouvière, du vai-ron et de la loche franche.

Pour la station aval, 2 périodesdistinctes :– 1991–2005 : due au groupe de la

perche, du gardon, des brèmes etde l’anguille ;

– 2006–2008 : due au groupe de labouvière, du vairon et de la grémille.

3.4 Relation entre paramètresdu milieu et peuplement piscicole

Des tests de corrélation entre lesparamètres environnementaux ayantdes tendances significatives (p-value ≤0,05) et le premier axe de l’analyse fac-torielle des correspondances du peu-plement piscicole amont et aval ont étéréalisés (Tab. V).

Tableau V. Résultats des tests de corrélations episcicole de la station amont (AFC1 amont)environnementaux aux stations SM1 amont, SMtendance d’évolution significative.Table V. Results of the correlation tests betweendownstream community and the physico-chemicalclose to the discharge point (SM2) and further dow

Paramètres

AFC1 amont

Temp. printanière aval1997–2007

Quantile 25 %

AFC1 aval

Min SM1

pH 1995–2007 Min SM2

Moy SM2

Min SM3

DBO5 1995–2007 Min SM2

Moy SM2

Seule une corrélation positive entrela température printanière (quantile25 %) de la station aval éloignée (SM3)et l’évolution du peuplement piscicoleamont est mise en exergue.

En ce qui concerne l’évolution dupeuplement piscicole aval, aucune cor-rélation n’est mise en évidence avecles paramètres de température et dedébit. En revanche, le pH et la DBO5sont inversement corrélés à l’évolutionde la communauté piscicole à l’aval.

4 DISCUSSION

4.1 Évolution des paramètresphysico-chimiques à Chooz

Sur la chronique 1991–2008 de lastation hydrologique de Graviat, lesdébits ont une tendance significative àêtre plus rassemblés autour de lamoyenne annuelle et les faibles débits

ntre le premier axe de l’AFC de la communautéet aval (AFC1 aval) avec les paramètres

2 aval proche et SM3 aval lointain ayant une

the 1st axis COA performed on the upstream andparameters at the upstream (SM1), downstream

nstream (SM3) stations.

Signe R² p-value

+ 0,36 0,0469

– 0,53 0,0104

– 0,58 0,0041

– 0,61 0,0270

– 0,59 0,0101

– 0,48 0,0200

– 0,50 0,0481


sont significativement plus rares. Descyet al. (2009) ont observé une tendanceà l’augmentation des débits moyensannuels de la Meuse de 1970 à 2005d’après des mesures effectuées auniveau de trois stations (Fig. 20) : Inor(France, secteur Meuse amont),Ham-sur-Meuse (France, secteurMeuse moyenne) et Eijsden (Pays-Bas,

Fig. 20. Carte du bassin de la Meuse adaptée de U

Fig. 20. Map of the basin of the River Meuse adapt

secteur Meuse aval). Cette tendancen’est pas visible sur notre chroniqueplus courte.

En ce qui concerne la températuremoyenne de l’eau de 1997 à 2007, ellen’a pas significativement varié et oscilleentre 12 et 13 °C en amont et en avalde la centrale, l’année 2003 étant la pluschaude. L’analyse de la chronique de

sseglio-Polatera & Beisel (2002).

ed to Usseglio-Polatera & Beisel (2002).


températures assez courte et incom-plète apporte finalement peu d’informa-tions. En revanche, Descy et al. (2009)disposent d’une série long-terme detempérature de la Meuse 1970–2005 etindiquent dans leur synthèse consacréeà la Meuse une hausse de la tempéra-ture moyenne annuelle de l’eau de 0,16-0,89 °C sur les 30 dernières années àla station de Liège-Monsin (secteur avalde la Meuse, Fig. 20).

De manière globale l’ensemble desparamètres de qualité de l’eau dans laboucle de Chooz (toutes stationsconfondues) s’améliorent de 1995 à2007 et caractérisent un bon état éco-logique. Là aussi, la chronique de don-nées est assez courte mais des évolu-tions sont tout de même mises enexergue.

La baisse en matières en suspen-sion (MES) par exemple est confirméepar Descy et al. (2009) qui disposent desuivi long-terme 1970–2005 de laconcentration en MES en 2 stations surla Meuse (Fig. 20) : Eijsden (Pays-Bas,secteur Meuse aval) et Keizersveer(Pays-Bas, environ 70 km de la mer) in-diquant une diminution des MES depuisles années 1990 après une hausse du-rant les années 1980. Les concentra-tions oscillent entre 10 et 30 mg/L depuisles années 1990, ce qui est totalementcohérent avec les valeurs obtenuesdans la Meuse à Chooz depuis 1995.

La diminution très nette de phos-phore total entre 1995 e 2007 observéedans la Meuse via le suivi hydrobiolo-gique de la centrale de Chooz est éga-lemen cohérente avec les concentra-tions en phosphates indiquées parDescy et al. (2009) dans la Meuse surla période 1970–2005.

En outre, Descy et al. (2009) préci-sent que le niveau de pollution métal-lique de la Meuse a diminué au coursdes dernières décennies.

Cette amélioration générale de laqualité de l’eau est également observéesur la Loire moyenne par Floury et al.(2012) suite à l’analyse des données1977–2008 excepté pour les nitrates.Les phosphates, la chlorophylle a, laDBO5, les matières en suspension et lepH diminuent significativement depuisle milieu des années 80.

4.2 Évolution de la communautépiscicole de Chooz

4.2.1 Structure de la communautépiscicole

Au niveau de la boucle de Chooz,aux deux stations étudiées (amont etaval), le nombre d’espèces de pois-sons a significativement augmenté surla période 1991–2008 comme dans lesétudes menées sur le Rhône, la Loireet la Seine (Daufresne & Boët, 2007 ;Tales, 2008).

La station Chooz amont voit sonnombre d’espèces augmenter de 11 à18 environ. Ainsi à partir des années2000 cette station possède pratique-ment l’ensemble des espèces del’étude, elle s’est donc enrichie enespèces qui étaient auparavant uni-quement présentes à la station aval.

Le faible nombre d’espèces échan-tillonnées à la station aval en 2000 estjustifié par des conditions hydrauliquesmoins favorables lors de l’automne. Eneffet, lors de la campagne de juin 2000,le nombre d’espèces capturées à la


station amont est le même qu’à l’aval(14 espèces). La faible richesse spéci-fique de l’année 2001 pour la stationChooz aval est due à des travaux àl’amont direct de la station de pêchecette année-là (remblai des berges,travaux de terrassement lourds sur lesberges et en lit mineur liés à laconstruction d’un port). Outre ce creux,cette station est aussi plus riche enespèces en 2008 qu’au début de lachronique.

L’analyse factorielle des correspon-dances met en évidence une évolutionsignificative de la communauté pisci-cole qui est expliquée par différentesespèces pouvant être rassemblées entrois groupes.

Le premier et principal groupe estconstitué des 2 espèces qui sont appa-rues tout dernièrement dans la chro-nique (en 2002 pour l’amont et en 2006pour l’aval) et qui représentent l’évolu-tion majeure de la communauté(notamment pour la station amont) : levairon et la bouvière auxquels on pour-rait associer la grémille qui intervientdans les oscillations de transition de lastation amont.

Le deuxième groupe est composéde deux espèces qui suivent le premiergroupe en terme d’explication de l’évo-lution de la communauté. Il s’agitd’espèces qui sont apparues assez tôtpour la station amont (1996) et plus tar-divement pour la station aval : la lochefranche et le chabot auxquels on pour-rait associer le barbeau fluviatile et lehotu dont l’importance est moindredans l’analyse et l’évolution de la com-munauté car ils sont présents tout aulong de la chronique mais leurs effec-tifs ont augmenté, surtout à la stationamont.

Le troisième et dernier groupe estreprésenté par les deux espèces dontl’effectif a diminué au cours de la chro-nique : la perche fluviatile et l’anguilleauxquelles on peut ajouter les brèmes,le gardon et le chevaine.

4.2.2 Traits biologiques des espèces

Si l’on se réfère aux traits biolo-giques des espèces (Pont et al., 2011 ;Holzer, 2008) qui marquent l’évolutionde la communauté, on distingue nette-ment deux périodes. La boucle deChooz est progressivement passéed’une situation, de 1991 à 2001 pourl’amont et de 1991 à 2005 pour l’aval,où la communauté piscicole était domi-née et constituée d’un « cœur » fortd’espèces de cours d’eau calme plutôttolérantes aux variations environne-mentales (omnivores, eurythermes) àune situation où ce sont des espècesde cours d’eau plus vives et plus exi-geantes (rhéophiles, intolérants auxbasses concentrations en oxygène dis-sous, lithophiles) qui apparaissent.Cette évolution est très marquée etplus précoce pour le peuplementamont (dès 2002), bien moins pourl’aval qui conserve ses espèces tolé-rantes, en effectifs abondants, et voitapparaître plus récemment (2006) desespèces typiques des zones supé-rieures des cours d’eau, présentes àl’amont.

Malgré les limites du jeu de don-nées printanier, l’analyse de la commu-nauté printanière conforte le change-ment de structure de la communauté etl’implication dans ces modifications dela bouvière, du vairon, de la lochefranche, du chabot et des brèmes.


Usseglio-Polatera & Beisel (2002)ont étudié l’assemblage des macroin-vertébrés sur 16 stations réparties sur800 km le long de la Meuse (Fig. 19) àpartir d’inventaires réalisés en août1998. Au niveau de la station deHam-sur-Meuse, située à proximité dela centrale de Chooz, les assemblagesobservés comportent des espècesrhéophiles et d’eaux plutôt froidesvivant dans des eaux claires et satu-rées en oxygène avec des valeurs depH relativement élevées (8,1–8,3). Lesrésultats que nous observons sur lestraits des poissons sont donc cohé-rents avec ceux des macroinvertébrésmême si dans ce dernier comparti-ment, cela est visible dès la fin desannées 90.

4.2.3 Cas de la bouvière

L’augmentation des effectifs debouvière, espèce classée Natura 2000,dans le changement de structure depeuplement piscicole de la Meuse àChooz a également été observée parDaufresne (2008) sur les sites deNogent-sur-Seine, Belleville et Chinonsur la Loire, St Alban et Tricastin sur leRhône.

Cette augmentation d’effectifs debouvière n’est à ce stade pas bienexpliquée car les bivalves Unio etAnodontes nécessaires à la reproduc-tion particulière de cette espèce sonttrès peu présents dans les prélève-ments de macroinvertébrés réalisésquatre fois par an lors du suivi hydro-biologique de la centrale de Chooz. Eneffet, trois individus d’Unio ont étérecensés à l’été 1995 (station avalproche), un en mars 1996 (station aval

lointain) et un en avril 2000 à la stationaval. Il faut tout de même noter que latechnique d’échantillonnage (substratsartificiels) reste limitée pour la récoltede certains invertébrés benthiques etque la profondeur du cours d’eauempêche également leur récolte etobservation.

Philippe et al. (2009) ont réalisé uninventaire de la faune et de la floreaquatiques et terrestres de la Meusedans le cadre de la reconstruction debarrages gérés par VNF dont celui deHam-sur-Meuse situé juste en amontde la centrale de Chooz. Dans le rap-port de synthèse, il est précisé que laMulette épaisse (Unio crassus) estobservée sur la Meuse en aval de l’aired’étude c’est-à-dire en aval de Givet, etpourrait être présente plus en amont.

Face à la hausse parallèle des effec-tifs de bouvières et de Corbicula dansdifférents bassins, la question de savoirs’il était possible que la bouvière puisseutiliser la corbicule s’est posée (Carrel,comm. pers., 2012). Corbicula flumineaa été détectée dans la Meuse à l’aval deChooz au début des années 2000(Brancotte & Vincent, 2002) et est régu-lièrement présente de 2003 à 2007dans les prélèvements de macroinver-tébrés réalisés lors du suivi hydrobiolo-gique de la centrale de Chooz. Maisd’après les travaux expérimentaux réa-lisés en Chine par Reichard et al.(2007), aucune des espèces de bou-vières étudiées n’a utilisé la corbicule.

4.3 Protocole d’échantillonnage

Même s’il a été vérifié statistique-ment que l’augmentation du temps depêche au cours du temps n’était pas


corrélée avec l’effectif total pêché et larichesse spécifique, le changement deprotocole de pêche a peut être eu uneinfluence sur la structure de la commu-nauté piscicole étudiée à partir desinventaires. En effet, la pêche encontinu sur de grands linéaires réaliséeau début de la chronique ne permettaitpas de prendre tous les juvéniles,l’effort de capture était orienté vers lesgros individus. Avec la pêche parambiance de 1998 à 2006, cela avaittendance à s’estomper puisque les lon-gueurs pêchées étaient réduites et unepart plus importante de juvéniles étaitcapturée. La pêche par points effec-tuée depuis 2007 permet de lever cebiais. Le changement d’opérateurs(quatre équipes se sont succédées)peut également biaiser les résultats.

4.4 Relation entre les paramètresdumilieuet lacommunautépiscicoleà Chooz

Ce travail a consisté à chercher descorrélations uniquement entre les para-mètres ayant des tendances d’évolutionstatistiquement significatives (p-value ≤0,05) sur l’ensemble des chroniquesétudiées. Excepté pour les valeurs dedébit, le jeu de données environnemen-tales est finalement assez limité (à partirde 1995 ou 1997) et il s’avère peu évi-dent d’en tirer des conclusions.

Concernant le débit et la tempéra-ture, pratiquement aucun des para-mètres testés n’est corrélé à l’évolutionde la communauté piscicole. En effet,seule l’augmentation du quantile 25 %de la température printanière de la sta-tion aval éloignée est corrélée à l’évo-lution du peuplement piscicole amont.

La chronique des données de tempéra-ture à l’amont n’étant pas complète,cela explique sans doute que ce soitcelles de l’aval qui soient corrélées avecle peuplement de poissons amont.

Certains épisodes ponctuels peu-vent être mis en perspective de l’évolu-tion de la communauté piscicole. Ainsi,2001 qui correspond au changementde structure du peuplement amont suitune année sans extremum où le débitjournalier moyen est élevé (supérieurau module inter-annuel). Il semble demanière générale que les espèces plu-tôt caractéristiques des zones supé-rieures des cours d’eau soient pré-sentes lorsque les paramètres dedébits sont plutôt modérés.

En ce qui concerne l’évolution dupeuplement piscicole aval, aucune cor-rélation n’est mise en évidence avecles paramètres de température et dedébit testés. Les paramètres de la qua-lité d’eau en revanche, et plus particu-lièrement la baisse de la DBO5 et dupH, sont significativement corrélés àl’évolution de la communauté piscicoleaval de la centrale de Chooz malgré lachronique assez courte de données.

Ces résultats sont en accord avecDurance & Ormerod (2009) qui mettenten avant les effets prépondérants del’amélioration de la qualité de l’eau et lesmodifications de débit par rapport àl’augmentation de la température sur lastructure des communautés de macro-invertébrés de 50 cours d’eau anglais.

5 CONCLUSION

La richesse spécifique et la struc-ture du peuplement piscicole de laMeuse évoluent significativement sur


la période 1991–2008 aussi bien àl’amont qu’à l’aval de la centralenucléaire de Chooz.

Les tendances d’évolution obser-vées sur les poissons ne sont pasexpliquées par les paramètres de débitet de température de l’eau testés (jour-nalier moyen et extrême) mais plutôtpar l’amélioration de la qualité physico-chimique de la Meuse. Comme le sug-gèrent Durance & Ormerod (2009), lorsdes analyses long-terme de peuple-ments aquatiques, il faut désormaisconsidérer l’ensemble des change-ments globaux et pas uniquement leréchauffement climatique pour mieuxexpliquer leurs tendances d’évolution.

En terme de perspective, il seraitintéressant de vérifier si les change-ments observés dans la communautépiscicole sont également visibles dansd’autres compartiments biologiquessuivis à Chooz tels que les macroinver-tébrés benthiques. Il serait égalementinstructif de voir si de tels suivis hydro-biologiques existent en d’autres pointsde la Meuse et notamment à la centralenucléaire de Tihange plus en aval surla Meuse (Belgique, Fig. 20).

Enfin, un travail plus poussé sur desépisodes particuliers de température etde débit (nombre de jours dépassantun seuil par exemple) permettrait éga-lement de compléter ces premièresanalyses.

REMERCIEMENTS

Cette synthèse a été menée dans lecadre du programme de recherche« Thermie-Hydrobiologie »EDF-IRSTEA(2008-2012). Les auteurs remercientYves Souchon et Bertrand Villeneuve

(IRSTEA Lyon) pour leurs conseils dansle déroulement de l’étude et l’analyse desdonnées, Mathieu Floury (EDF R&D)pour son aide dans l’interprétation desdonnées, Olivier Delaigue (IRSTEAAntony) pour ses informations relativesaux traits biologiques des espèces pisci-coles et Georges Carrel (IRSTEA Aix-en-Provence) pour ses éléments de réponsesur les relations bouvière-corbicule.

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