LE COLMATAGE MINÉRAL DU LIT DES COURS D’EAU : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE DES MÉCANISMES ET DES CONSÉQUENCES SUR LES HABITATS ET LES PEUPLEMENTS DE MACROINVERTÉBRÉS.

THE CLOGGING OF STREAM BEDS: A REVIEW OF MECHANISMS AND CONSEQUENCES ON HABITATS AND MACROINVERTEBRATE COMMUNITIES.

¹ Cemagref, Unité de Recherche Biologie des Ecosystèmes Aquatiques, Laboratoire d’Hydroécologie Quantitative, 3 Bis Quai Chauveau, 69336 LYON Cedex 09, France.
² Adresse actuelle : ESA/CNRS 5023, Laboratoire d’écologie des eaux douces et des grands fleuves, Université Lyon 1, 43 Bd du 11 Novembre 1918, 69622 VILLEURBANNE Cedex, France. E-mail : sebastien.gayraud@univ-lyon1.fr
³ Cemagref, Unité de recherche Hydrologie-Hydraulique, 3 Bis Quai Chauveau, 69336 LYON Cedex 09, France.

Reçu : 8 Juin 2001
Accepté : 16 Novembre 2001

Résumé

Le développement des activités humaines a conduit dans de nombreuses régions à une augmentation du transfert de sédiments fins vers les cours d’eau, multipliant les phénomènes de colmatage. Le colmatage fait référence au dépôt de sédiments organiques ou minéraux et à leur infiltration dans le benthos et l’hyporhéos. Dans cet article de synthèse, le colmatage par les sédiments minéraux est présenté du point de vue de ses mécanismes et de sa variabilité spatio-temporelle dans un schéma d’organisation global du cours d’eau. Le colmatage entraîne une modification des habitats benthique et interstitiel, ainsi que des échanges d’eau et de matières entre la surface et l’hyporhéos. Il affecte la structure du peuplement d’invertébrés en modifiant la structure et la stabilité du substrat, la disponibilité des ressources trophiques et de l’oxygène, ainsi que de la pression de prédation. Les conséquences à court terme sont une augmentation de la dérive et une réduction de l’abondance totale des organismes. Sur le long terme le colmatage affecte la survie, le développement et la croissance des invertébrés ainsi que la biomasse et la productivité du peuplement. Les espèces sensibles adaptées aux substrats grossiers disparaissent au profit des espèces adaptées aux sédiments fins. Les conséquences sur la faune hyporhéique sont peu connues mais l’importance de l’hyporhéos dans le fonctionnement du cours d’eau suggère que son altération pourrait avoir des conséquences importantes en terme de capacité de résilience du peuplement face aux perturbations.

Abstract

The clogging refers to deposition and infiltration of fine organic and inorganic sediments downward within the hyporheic zone. In this review, we presented clogging mechanisms and their spatio-temporal variability in the context of a global stream functioning. Clogging modifies stream bottom and interstitial habitats characteristics and reduces the exchange of water and dissolved substances between the stream surface and the hyporheic zone. Modifications of substrate structure, substrate stability, oxygen and trophic resources and predator influence lead to changes in community structure. In a first step, drift increases whereas the invertebrate abundance drops. In a second step, likelihood to survive, growing, standing crop and productivity are affected. Coarse substrate adapted assemblages are progressively replaced by invertebrates adapted to fine sediments. The studies about consequences of clogging on the hyporheos are scarce, but the major role of the hyporheos on the dynamic of streams suggests that its alteration would strongly decrease the stream resilience capacity after disturbances.