L’essor de l’hydroélectricité s’est accompagné d’une rupture de la continuité écologique dans de nombreux cours d’eau. En Suisse, la révision de la Loi Fédérale sur la Protection des Eaux (LEaux) votée en 2011 rend obligatoire l’assainissement de la migration piscicole pour les ouvrages existants. Ainsi, les services cantonaux et fédéraux et les fournisseurs d’énergie hydroélectrique travaillent ensemble pour réduire les impacts des ouvrages sur les écosystèmes aquatiques et les rendre franchissables par la faune piscicole. En France, la loi « Grenelle 1 » du 3 août 2009 a planifié la constitution de trames bleues dans le but de favoriser la formation de réseaux écologiques cohérents pour préserver les espaces naturels et la biodiversité. Les nouveaux classements introduits par la Loi sur l’eau de 2006 et précisés par l’article L214-17 du code de l’environnement identifient les rivières « à préserver » (liste 1) en raison de leur bon état écologique, leur biodiversité et/ou leurs enjeux pour les espèces migratrices amphihalines. Ce classement proscrit tout nouvel obstacle à la continuité écologique quel qu’en soit l’usage. Dans les cours d’eau figurant dans la liste 2 (rivières « à restaurer »), les ouvrages doivent être mis en conformité dans les 5 ans pour assurer à la fois un transit sédimentaire suffisant et la circulation des poissons migrateurs.
La restauration de la continuité écologique des cours d’eau implique de disposer d’outils pour évaluer l’impact sur la continuité piscicole des ouvrages existants et des dispositifs d’aide au franchissement. SCIMABIO propose 4 outils de marquage spécifiquement dédiés à ces évaluations : la RFID, la télémétrie, la génétique et l’isotopie. Ces outils sont utilisés seuls ou en combinaison pour répondre aux différentes problématiques et permettre des approches à différentes échelles spatiales. Ils sont adaptables à tous types de milieux (rivières, fleuves, lacs) et de dispositifs (passes à poissons, ascenseurs à poissons, rampes à ralentisseurs, rivières de contournement, dispositifs de dévalaison, seuils rustiques,…).
A titre d’exemple, nous utilisons ces technologies pour :
- Diagnostiquer des difficultés de franchissement au droit d’un obstacle ;
- Évaluer l’efficacité d’un dispositif de franchissement à la montaison ou à la dévalaison ;
- Identifier précisément les dysfonctionnements d’ouvrages de montaison ou de dévalaison ;
- Estimer les gains biologiques liés au rétablissement de la continuité piscicole ;
- Réaliser des études de comportements migratoires en rivière ou lac de retenue ;
- Prendre en compte les histoires de vie dans le rétablissement de la continuité ;
- Etudier les effets cumulés de la discontinuité piscicole à l’échelle d’un bassin versant.
1. La RFID
La technologie RFID (radio frequency identification) peut être utilisée pour évaluer la continuité piscicole au niveau d’ouvrages ou d’obstacles à la libre circulation des espèces. Les poissons sont au préalable marqués à l’aide de transpondeurs PIT tags (12 à 32 mm) et les ouvrages à évaluer (rampe à dévalaison, passe à poisson, canal d’amenée,…) sont équipés d’antennes permettant l’enregistrement de l’identifiant des individus marqués empruntant la voie de passage. SCIMABIO dispose d’un important retour d’expériences dans l’utilisation des transpondeurs (PIT tag « Half Duplex ») et dans la mise en œuvre de la technologie RFID appliquée aux poissons, à la fois en rivière naturelle et au niveau d’aménagements hydroélectriques (voir focus technique).
Antenne verticale installée en rivière naturelle et antenne fixée dans une échancrure de passe à poisson
Antenne RFID au droit d’un dispositif de dévalaison (copyright SCIMABIO)
Marquage de poissons par PIT tags, par incision et injection (copyright SCIMABIO)
2. La télémétrie
Nous utilisons la télémétrie (radio ou acoustique) pour suivre les déplacements individuels et identifier les comportements de poissons, notamment au niveau des barrages hydroélectriques.
La télémétrie consiste à suivre à distance des individus préalablement marqués. Elle nécessite d’une part de marquer les individus à suivre à l’aide d’émetteurs et d’autre part de disposer de détecteurs fixes ou mobiles qui captent et enregistrent les signaux émis par les individus marqués. Plusieurs technologies ont été développées pour permettre de s’adapter à différentes situations (milieux lacustres, marins ou d’eaux courantes, bathymétrie, espèce considérée, taille et nombre des individus à marquer, durée et emprise géographiques des projets…). Nous proposons ainsi, grâce à nos collaborations scientifiques, différents types de systèmes en fonction des objectifs et de la configuration du site.
Antennes pour suivi télémétrique (copyright SCIMABIO)
Aujourd’hui, le marquage dit chirurgical qui consiste à implanter les émetteurs dans l’abdomen des poissons est la méthode la plus préconisée. Néanmoins, ce type de marquage reste un geste chirurgical, il est soumis à une réglementation stricte et doit appliquer des précautions techniques et sanitaires. En outre, il doit être réalisé par des opérateurs qualifiés et expérimentés. Nous sommes formés aux techniques de marquage chirurgical des poissons et sommes titulaires des diplômes d’expérimentation animale « Conception et réalisation de procédures expérimentales » » et « Chirurgie expérimentale espèces aquacoles » délivrés par l’Ecole Vétérinaire de Nantes (ONIRIS). SCIMABIO est membre d’un comité d’éthique sur l’expérimentation animale et est agréée en France pour diriger et mettre en œuvre des projets utilisant le marquage chirurgical à des fins scientifiques.
Insertion d’un émetteur par marquage chirurgical (Copyright SCIMABIO)
Nous proposons différentes implications dans les projets de suivi télémétrique, depuis la conception du design, le choix de la technologie, le marquage, la mise en place de récepteurs, jusqu’à l’analyse des données.
3. L‘outil génétique
Les marqueurs génétiques sont très utiles pour étudier les effets des obstacles à l’échelle des populations (réduction des flux de gènes, pertes de diversité au sein des populations isolées) et évaluer dans le temps l’efficacité de mesures de restauration de la continuité ou d’assainissement de la migration.
Extraction d’ADN de truite (copyright SCIMABIO)
Fort de son expérience dans la conservation et la restauration des populations autochtones, SCIMABIO dispose de solides compétences en génétique et a développé des partenariats avec différents laboratoires d’analyse. Nous vous proposons des solutions génétiques spécifiques aux problématiques de continuité piscicole rencontrées.
4. Les marqueurs micro-chimiques et isotopique
Il s’agit ici d’une technologie très pointue et récente qui connait régulièrement de nouvelles innovations permettant d’accroitre ses possibilités d’application. Son utilisation convient particulièrement pour étudier des espèces migratrices à l’échelle de grands bassins versants. Le principe se base sur les éléments chimiques (comme par exemple le calcium, magnésium, strontium, baryum) que les poissons vont incorporer dans leurs os tout au long de leur vie. Ces éléments chimiques peuvent servir comme de véritables marqueurs naturels qui vont renseigner sur l’origine du poisson et ses différents milieux de vie. Les otolithes sont de petites pièces calcifiées constitutives de l’oreille interne du poisson. Ils sont formés par le dépôt journalier de couches de carbonate de calcium et de protéines tout au long de la vie du poisson. Les éléments chimiques sont incorporés chaque jour de la vie du poisson dans ces couches journalières en proportion avec le milieu de vie. L’analyse d’éléments traces et/ou de rapports isotopiques contenus dans les otolithes sont donc susceptibles de renseigner sur les milieux occupés par le poisson à différents stades de son développement à condition que les compositions géochimiques soient contrastées entre les différents milieux fréquentés.
Prélèvement d’eau et otolithes de truites pour analyses géochimiques (copyright SCIMABIO)
Nous collaborons avec des organismes de recherche et des gestionnaires de la pêche sur différents programmes visant à rechercher l’origine natale des poissons ou à identifier des changements d’environnement (migrations) au cours du cycle de vie. SCIMABIO vise ainsi à favoriser un meilleur transfert des connaissances scientifiques vers les gestionnaires dans ce domaine en plein essor, offrant de réelles avancées dans la compréhension de l’écologie des espèces piscicoles et des perspectives nouvelles pour la gestion.
Profil isotopique d’otolithe de truite (copyright SCIMABIO)