Stage M2 : Mise au point et expérimentation d’un protocole de suivi des communautés biologiques pour l’évaluation des effets de la restauration en petits plans d’eau

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Présentation INRAE

Le stage proposé entre dans le cadre des actions du Pôle ECLA, et sera co-encadré par le laboratoire LIVE (UMR 7362), l’unité RECOVER INRAE et l’OFB.

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

L'UMR RECOVER (Risques, ECOsystèmes, Vulnérabilité, Environnement, Résilience) est une unité mixte de recherche INRAE / Aix-Marseille université centrée sur le fonctionnement des écosystèmes et les risques naturels. Ses objectifs sont :

• d’une part de développer la connaissance régionale pour les risques liés aux incendies, à l’hydrologie, au bon fonctionnement des ouvrages hydrauliques, ainsi que l’aide à la décision dans ce domaine ;
• d’autre part d’étudier la dynamique des écosystèmes aquatiques et forestiers sous la contrainte du changement global, la problématique de la restauration des écosystèmes et de développer des outils et méthodes pour l’évaluation de l’état des écosystèmes.

Le laboratoire Image, Ville, Environnement (UMR7362 LIVE) est une équipe pluridisciplinaire d'environ 80 personnes rassemblées au sein d'une unité mixte de recherche du CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique), de l’Université de Strasbourg (Unistra) et de l’ENGEES (Ecole Nationale du Génie de l’Eau et de l’Environnement de Strasbourg). Il mène ses recherches autour de trois
dimensions :

• l’image, en tant qu’outil d’analyse et de représentation, de visualisation et de communication;
• la ville comme objet principal d’étude ;
• l’environnement qui permet de replacer le tout dans une perspective physique et écologique. Plus précisément, au sein de l’axe Hydrosystèmes, associant hydromorphologues, hydrologues et hydroécologues, plusieurs projets de recherche portent sur les écosystèmes aquatiques, leurs états, leurs restaurations et les effets de celles-ci.

Le Pôle R&D Ecosystèmes Lacustres (ECLA) est un consortium scientifique qui réunit en une équipe commune une soixantaine d’agents issus de l’OFB et d’établissements de recherche académique qui disposent d’unités spécifiquement dédiées à l’écologie lacustre (équipes FRESHCO et ECOVEA d’INRAE, UMR CARRTEL INRAE-USMB). Cette mixité fluidifie et dynamise les échanges science-gestion et positionne le Pôle R&D « ECLA » comme un centre de référence national pour la recherche, le développement et l’innovation en ce qui concerne la préservation et la restauration de la biodiversité, du fonctionnement et des services écosystémiques rendus par les milieux lacustres au sens large (lacs naturels, retenues artificielles, étangs, gravières, ...). Le Pôle R&D « ECLA » a plus précisément pour objectif d’identifier dans son domaine de compétence, les besoins scientifiques et techniques pour la gestion des écosystèmes lacustres (notamment DCE, DHFF, DO, ERC...), de s’emparer des enjeux prioritaires et d’accélérer la production de nouvelles connaissances et leur transfert vers la sphère opérationnelle. Cette activité de transfert opérationnel des productions scientifiques et techniques (formation, ouvrages, applications informatiques, expertise, ...) est une vocation fondamentale du Pôle.

Environnement de travail, missions et activités

Contexte

Les petits plans d’eau d’origine artificielle sont issus de diverses activités humaines. Par exemple, les gravières sont des milieux aquatiques créés par les activités d’extractions de granulats et autres matériaux alluvionnaires alors que les étangs qui ont souvent une origine anthropique plus ancienne ont été creusés et aménagés pour des activités de production piscicoles. Largement anthropisés, ils sont souvent peu biogènes de par leur constitution (berges abruptes, fonds homogènes liés aux travaux d’extraction et de creusement, forte eutrophisation). Ils représentent pourtant des écosystèmes potentiellement attractifs pour les espèces inféodées aux petits plans d’eau, dont les représentants naturels sont de moins en moins nombreux. Par ailleurs, une fois l’exploitation terminée, il est possible d’aménager ces plans d’eau, par des travaux de reprofilage de berges, de recharge sédimentaire, de replantations. Ces aménagements ont pour ambition de rendre les milieux plus biogènes et de favoriser l’installation d’une biocénose diversifiée.

D’autre part, depuis quelques années, portée notamment par les politiques européennes (Directive cadre sur l’eau, Directive Habitat, tout nouveau Règlement européen pour la restauration de la nature par exemple), une volonté de restaurer ou d’améliorer la qualité des milieux aquatiques a émergé, menant à la mise en oeuvre d’actions très diverses. Certaines d’entre elles visent spécifiquement l’amélioration des habitats, mais leurs effets réels sur les milieux restent mal connus. En effet, les actions demeurent mal recensées et peu suivies.

Afin de pallier ce manque de connaissances, le Pôle R&D ECLA « Ecosystèmes Lacustres » met en place un réseau national de sites de démonstrations pour la restauration hydromorphologique en plans d’eau (SDD), initié en 2016. Ce réseau vise à harmoniser les suivis de travaux de restauration et de diversification des habitats en plans d’eau en proposant une méthode standardisée de suivi, applicable sur l’ensemble du territoire métropolitain, selon des principes BACI et sur plusieurs années (https://professionnels.ofb.fr/fr/node/635). L’objectif est d’évaluer l’efficacité des actions mises en oeuvre en étudiant les trajectoires d’évolution des systèmes restaurés. Les milieux d’étude sont les plans d’eau, naturels ou artificiels, d’une superficie de 2 hectares minimum. Un guide opérationnel, présentant la méthodologie et les protocoles associés, a été publié en 2019. Ce guide est une première proposition et a vocation à s’enrichir des retours d’expériences pour améliorer la qualité du suivi proposé et sa capacité à mesurer l’atteinte des objectifs de restauration.

En particulier, l’un des fondements du réseau SDD est de préconiser la mise en oeuvre de protocoles standardisés, reproductibles et présentant un coût acceptable, permettant d’être mis en oeuvre par toute structure ayant la compétence. C’est pourquoi les protocoles proposés se basent largement sur ceux utilisés dans le cadre de la surveillance DCE. Par exemple, concernant les suivis des communautés benthiques et macrophytiques, il s’agit d’adaptations des protocoles IBML (Indice Biologique Macrophytique Lacustre) d’après la Norme Française T90-328 (AFNOR, 2022) et IML (Indice Macroinvertébrés Lacustres) par Dedieu et Verneaux (Nicolas Dedieu & Valérie Verneaux, 2022 : Guide technique de l’IML).

Cette volonté forte pose toutefois quelque s questions. En particulier, il s’agit de savoir si les données issues de ces protocoles de collecte sont suffisamment pertinentes pour répondre aux objectifs du suivi de la restauration.
Par ailleurs, les masses d’eau suivies dans le cadre de la surveillance DCE sont des plans d’eau d’au moins 50 hectares. Les protocoles développés dans ce cadre ont été construits en incluant ce critère de taille, et leur adaptation à des plans d’eau de plus petite taille doit être investiguée.

Indépendamment de ce projet, le laboratoire LIVE mène depuis plusieurs années des expérimentations sur une zone humide restaurée par la Collectivité Européenne d’Alsace, sur le site du Woerr (67). Ces expérimentations visent la restauration ou la recréation de petits milieux lentiques, et portent un intérêt particulier à la limitation du développement des espèces exotiques sur ces nouveaux milieux. Pour suivre les évolutions des mesures mises en oeuvre, le laboratoire a, entre autres, fait le choix d’appliquer la méthode BECOME, développée spécifiquement pour les petits plans d’eau par le bureau d’études Aquabio.
 Le laboratoire entretient des liens forts avec les gestionnaires de milieux aquatiques en Alsace, et d’autres sites pourraient faire l’objet de suivis prochainement. Un premier stage, réalisé en 2024, a consisté à mettre en oeuvre et à comparer ces deux protocoles de suivi, le protocole développé par le Pôle ECLA et le protocole BECOME, sur deux plans d’eau de petite taille (gravière du Woerr et gravière de Portet-sur-Garonne). 

Ce stage a permis de montrer une certaine complémentarité des données obtenues par les deux protocoles et l’analyse qu’il est possible d’en tirer. Aussi, il s’agit de poursuivre ces travaux en élaborant un nouveau protocole combinant les deux protocoles testés, et de l’expérimenter sur deux nouveaux petits plans d’eau. Comme pour 2024, un site sera choisi parmi les sites du réseau SDD, et le second parmi les sites sur lesquels le laboratoire LIVE a des projets d’études.

Objectifs

Après une réflexion bibliographique préalable, l’objectif de ce stage sera :

1. De mettre au point un protocole expérimental de suivi des communautés macrophytiques et macro-invertébrées pour l’évaluation des effets des opérations de restauration, en se basant sur les protocoles existants ;
2. De mettre en oeuvre ce protocole expérimental sur deux plans d’eau avec l’équipe encadrante, depuis la phase terrain jusqu’à la saisie des données, en passant par la détermination ;
3. De quantifier précisément les éléments de coûts et de mise en oeuvre pour ce nouveau protocole, par rapport aux éléments apportés ;
4. D’analyser les résultats issus de ce stage ainsi que du précédent pour mieux connaître les effets de la restauration des petits plans d’eau sur les communautés étudiées.

Formations et compétences recherchées

• Formation Master 2 en écologie avec une spécialité milieux aquatique et/ou restauration des
  écosystèmes ;
• Expérience en détermination des macrophytes, ou à défaut des communautés végétales
  terrestres
• Connaissances générales sur le fonctionnement des écosystèmes d’eau douce ;
• Connaissance des macroinvertébrés benthiques. Une expérience dans le tri/la détermination serait un plus ;
• Intérêt pour le travail de terrain ;
• Maitrise des outils informatiques, de bureautique (pack Office) ;
• Compétences en analyse de données et SIG, notamment via les logiciels R et Q GIS ;
• Capacité à appréhender un projet de recherche scientifique. Une expérience précédente lors d’un stage, d’un projet tutoré ou une forte motivation pour ce domaine, est demandée.
• Dynamisme, enthousiasme, curiosité, rigueur, patience et sérieux ;
• Aptitude au travail de terrain, de laboratoire et en équipe tout en ayant un esprit d’initiative et un minimum d’autonomie ;
• Le stage impliquant un travail sur plusieurs sites expérimentaux et laboratoires en France, une forte adaptablité est demandée
• Permis B.

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation