Physico-chemical characterisation of the French Upper Rhone and its backwaters; influence on the growth of young-of-the-year fish populations
Caractérisation physico-chimique du Haut-Rhône français et de ses annexes ; incidences sur la croissance des populations d'alevins
Résumé
This work concerns a study of physicochemical characteristics of different functional units in the French Upper Rhône River, and the dynamics of some fry populations.
The major components (calcium, magnesium. bicarbonate, sulphate and nitrate), the associated parameters (pH and conductivity) and those which can have an effect upon the chemical balance of water and upon aquatic life (temperature, oxygen. suspended matter and chlorophyll a) were regularly recorded during an annual cycle (from February 1983 to January 1984) in three stations. These stations are located in the alluvial plain of Brangues-Le Bouchage-Saint Benoît (departments of AIN and ISERE) in the main stream, in a side arm and in an oxbow lake.
The data were studied by Principal Components Analysis, followed by a gradual reconstitution of the original values by the components. This analysis pointed out the fundamental role of temperature and hydrology as factors governing of the fluvial dynamics.
Temperature acts atseveral1eve1s:
1) by physical pro cesses, on the calco-carbonîc system,
2) on the metabolic activity of the organisms,
3) as a meteorological factor, a complement to precipitations, in the annual evolution of discharge.
It induces a seasonal variation of calcium, magnesium and bicarbonate according to physical laws of nitrate by biological consumption. Due to its effect on the hydrological flow, discharge is the determining factor of the hydrosystem. Thus, it influences most parameters but its closest correlation is with sulphates and suspended matter.
Fish populations were studied during their early life history. Results concern the growth of the dominant species in two different parts of the fluvial system (in limnetic waters: rudd, pumpkinseed - in lotic waters: roach, bleak, spirlin and chub). The annual generation is represented by closely-following cohorts. Their growth is directly dependent on the water temperature and it varies according to biotic factors (inter- or intra-specific, trophic or spatial competition) or to abiotic factors (water level, velocity, … )
The most striking impact of water abiotic characteristics on fish populations appears during the flushing of hydroelectric reservoirs. The dramatic modification of the aquatic environment by the important flow of suspended particulate matter is responsible for the alteration of the fish standing crop every three years. A preliminary study of the impact on fry populations was undertaken in June 1984. This reservoir flushing induced fry mortality during periods of chemical instability (at the beginning and at the end of the flushing operations). This field experiment is a new applied research work in hydrobiology.
Ce travail est consacré à. J'étude des caractéristiques physico-chimiques de certaines unités fonctionnelles du Haut-Rhône français et à la dynamique de leurs populations d'alevins.
Les principaux ions majeurs (calcium. magnésium, bicarbonate, sulfate et nitrate), les paramètres associés (pH et conductivité) et ceux susceptibles d'influer sur les équilibres chimiques de l'eau et la vie aquatique (température, oxygénation, matières en suspension et chlorophylle a) ont été régulièrement enregistrés au cours d'un cycle annuel (février 1983 à janvier 1984) dans trois stations d'étude. Elles sont localisées dans la plaine alluviale de Brangues-Le Bouchage-Saint Benoît (Ain-Isère) et concernent le chenal "Rhône vif', un bras latéral du lit mineur (la lône des Chèvres) et un ancien méandre (la Morte du Sauget).
Le tableau général des résultats a fait l'objet d'une Analyse en Composantes Principales normée, puis d'une reconstitution progressive des données, permettant d'appréhender le rôle fondamental tenu par la température et l'hydrologie comme facteurs régulateurs de la dynamique fluviale.
La température intervient à plusieurs niveaux :
1) selon des processus physiques, sur les équilibres calco-carboniques,
2) indirectement sur l'activité métabolique des organismes vivants,
3) comme facteur météorologique déterminant, complémentaire des précipitations, dans l'évolution annuelle du débit.
Elle imprime une dynamique saisonnière inverse aux ions calcium, magnésium et bicarbonate par le biais des lois physiques, de l'azote nitrique par suite de la consommation biologique. Son intervention dans la constitution du régime hydrologique fait du débit le facteur déterminant de l'hydrosystème dont l'impact général sur la plupart des paramètres physico-chimiques est avant tout perçu avec les sulfates et les matières en suspension.
Les populations d'alevins ont été étudiées au cours de leur apparition et de leur développement dans le milieu. Les résultats concernent principalement la croissance larvaire des espèces dominantes dans deux annexes fluviales (rotengle, perche-soleil dans la Morte du Sauget - gardon, ablette, spirlin et chevaine dans la lône des chèvres). La génération annuelle de ces espèces grégaires est représentée par une succession de cohortes dont la croissance, directement soumise à la température de l'eau, ne demeure pas moins variable sous l'influence de facteurs biotiques (compétition inter- et intra-spécifique trophique et spatiale) ou abiotiques (hauteur d'eau, vitesse du courant, ...).
L'impact le plus visible des caractéristiques abiotiques d'un fleuve aménagé sur les populations piscicoles est observé au cours des vidanges des barrages-réservoirs du Haut-Rhône. La brusque modification du milieu aquatique par le relargage massif des sédiments entraîne une altération répétée des potentialités halieutiques du fleuve, notamment par augmentation considérable de la teneur des matières en suspension. Une étude préliminaire de cet impact sur les populations larvaires de poissons a été entreprise en juin 1984. Il apparait qu'une vidange, même contr61ée, conduit à une mortalité des jeunes poissons se situant préférentiellement pendant 1es périodes d'instabilité des conditions abiotiques (début et fin de vidange).
Cette expérimentation "in situ" se présente comme une nouvelle base de recherche appliquée en hydrobiologie.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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