Projet ANR-14-CE01-0009 – FunctionalStreams : Discriminer l’impact des composantes du changement global sur les cours d’eau de tête de bassin
Programme : Comprendre et prévoir les évolutions de l'environnement (DS0101) 2014
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Monsieur Eric Chauvet (Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (EcoLab))
Partenaires : Laboratoire public; Laboratoire public
Montant : 497746.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 60 mois
Résumé : L’altération actuelle des milieux naturels sous l’effet des changements globaux est sans précédent, affectant à la fois la biodiversité, le fonctionnement des écosystèmes et les services écologiques. Les rivières sont particulièrement vulnérables, en raison de leur dépendance de l’utilisation des sols, des apports d’origine terrestre, de l’extraction d’eau et de l’impact cumulé de stress multiples. Les facteurs de changement global agissent simultanément, mais l’ampleur de leurs interactions reste méconnue. L’évaluation de la contribution relative de ces facteurs et de leurs interactions représente à la fois un enjeu scientifique et un défi majeur pour la société et les acteurs de l’environnement. Le réchauffement et l’eutrophisation menacent de déstabiliser les écosystèmes, notamment les eaux courantes. La plupart des cours d’eau de tête de bassin sont situés en milieu forestier et dans des bassins faiblement peuplés. Ces rivières sont souvent des hot-spots de biodiversité et des sources d’eau essentielles pour l’homme. Elles sont toutefois très exposées aux facteurs du changement global tels que le réchauffement et l’enrichissement en azote (N) dû aux dépôts atmosphériques, notamment en Europe.
La décomposition des litières est la principale source de carbone (C) et d’énergie pour le réseau trophique de ces rivières. Nous proposons d’étudier l’altération de ce processus dans les rivières affectées par le réchauffement et le dépôt de N et d’évaluer la contribution relative de ces facteurs de stress et de leurs interactions dans le bilan de C. Nous identifierons les mécanismes sous-tendant ces effets, ainsi que la réponse et l’activité relative des décomposeurs. Notre hypothèse est que l’effet des deux facteurs de stress, lorsqu’ils agissent ensemble, diffère de la combinaison de leurs effets individuels. Nous prédisons aussi que le réchauffement exacerbe les effets de l’enrichissement en N sur la décomposition des litières et sur les consommateurs. La littérature sur le sujet reste limitée à des groupes biologiques et ignore généralement les impacts à l’échelle écosystémique. Par des approches emboîtées, de l’écosystème au microcosme, et complémentaires dans leurs objectifs, nous proposons une perspective intégrée de la compréhension des impacts des changement globaux sur les cours d’eau. La Tâche 1 consistera en une coordination des autres tâches de recherche et de diffusion des résultats entre les deux équipes. Des bilans des produits carbonés de la décomposition seront comparés le long de gradients de nutriments dans deux régions françaises (Tâche 2), ainsi que dans un dispositif unique en Europe pour la manipulation in natura de la température et des nutriments (Tâche 3). Des expériences en mésocosmes simulant les rivières permettront de quantifier les conséquences d’une hausse de température dans deux contextes de limitation des nutriments (ratios N:P fort/faible correspondant à des rivières fortement/faiblement impactées ; Tâche 4). Des tests en microcosmes permettront de séparer les effets de la température et des teneurs en N sur les deux communautés interagissantes de décomposeur, champignons aquatiques et invertébrés détritivores (Tâche 5). Une modélisation mécaniste des effets indépendants ou interactifs des nutriments et de la température sur la décomposition et les flux de C sera basée sur les résultats obtenus (Tâches 2–5) et sur une méta-analyse d’une base de données européenne (RivFunction) gérée par le responsable du projet (Tâche 6). Enfin, les résultats du projet seront diffusés vers la sphère scientifique et les mesures de gestion des rivières affectées par les changements globaux seront communiquées aux entreprises via un partenariat avec le pôle de compétitivité EAU. De plus, des actions de formation des enseignants et de sensibilisation des élèves et collégiens seront conduites au travers d'un partenariat avec deux des quatre nouvelles Maisons pour la Science, localisées en Midi-Pyrénées et Lorraine (Tâche 7).