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Diversité biologique et typologie écologique des étangs et petits ...

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Université de Genève<br />

Laboratoire d'Ecologie<br />

<strong>et</strong> de Biologie Aquatique


<strong>Diversité</strong> <strong>biologique</strong> <strong>et</strong> <strong>typologie</strong> <strong>écologique</strong><br />

<strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs de Suisse<br />

Direction<br />

Jean-Bernard LACHAVANNE & Raphaëlle JUGE<br />

Coordination<br />

Beat OERTLI<br />

Auteurs<br />

Beat OERTLI, Dominique AUDERSET JOYE, Emmanuel CASTELLA,<br />

Raphaëlle JUGE & Jean-Bernard LACHAVANNE<br />

Principaux collaborateurs<br />

Céline ANTOINE, Diana CAMBIN, Jessica CASTELLA, Hervé HUMBERT-DROZ,<br />

Christiane ILG, Anthony LEHMANN, Corinne PULFER, Timm ROHMIG & Mirko SAAM<br />

Accompagnement du proj<strong>et</strong><br />

Francis CORDILLOT & Erich KOHLI, OFEFP<br />

Yves GONSETH, CSCF<br />

Adresse <strong>des</strong> auteurs<br />

Laboratoire d’Ecologie <strong>et</strong> de Biologie aquatique, Université de Genève,<br />

18 ch. <strong>des</strong> Cloch<strong>et</strong>tes, CH – 1206 Genève<br />

Tél. : +41 22 705 71 01 E-mail : beat.oertli@leba.unige.ch<br />

Intern<strong>et</strong> : http://leba.unige.ch<br />

Les résultats, conclusions <strong>et</strong> propositions présentés ici n'engagent que la responsabilité <strong>des</strong><br />

auteurs du rapport <strong>et</strong> ne suivent donc pas obligatoirement la politique de l'OFEFP en matière de<br />

conservation de la diversité <strong>biologique</strong> <strong>des</strong> milieux aquatiques.<br />

UNIVERSITÉ DE GENÈVE<br />

LABORATOIRE D'ÉCOLOGIE ET DE BIOLOGIE AQUATIQUE<br />

18, CH. DES CLOCHETTES 1206 GENEVE<br />

TÉL. : 022 705 71 01<br />

Etat décembre 2000<br />

BUWAL<br />

OFEFP<br />

UFAFP<br />

SAEFL<br />

OFFICE FEDERAL DE L’ENVIRONNEMENT,<br />

DES FORETS ET DU PAYSAGE<br />

proj<strong>et</strong> 753-BA-1113<br />

1996-99


2<br />

‡<br />

Ce rapport est accompagné d’un CD (format PC) contenant les 7 fichiers suivant :<br />

- PREDIR v1.1 (lisible avec EXCEL) : prédictions <strong>des</strong> richesses spécifiques,<br />

- PREDIC v1.1 (lisible avec EXCEL) : prédictions <strong>des</strong> valeurs de conservation C1 <strong>des</strong> peuplements,<br />

- PRODO v1.1 (lisible avec EXCEL) : prédictions <strong>des</strong> peuplements d’Odonates,<br />

- EVAC2 (lisible avec EXCEL) : évaluation <strong>des</strong> valeurs de conservation C2 <strong>des</strong> peuplements,<br />

- Dias_PLOCH1<strong>et</strong>2 (lisible avec POWERPOINT) : diaporama <strong>des</strong> 80 <strong>étangs</strong> étudiés,<br />

- Dias_PLOCH1 (lisible avec POWERPOINT) : diaporama <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>des</strong> cantons AG à GR,<br />

- Dias_PLOCH2 (lisible avec POWERPOINT) : diaporama <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>des</strong> cantons JU à ZH.<br />

PLOCH Décembre 2000


Remerciements<br />

C<strong>et</strong>te étude a pu être menée à bien grâce au soutien de l’ Office Fédéral de l’Environnement, <strong>des</strong><br />

Forêts <strong>et</strong> du Paysage (OFEFP). Nous remercions tout particulièrement E. Kohli <strong>et</strong> F. Cordillot de la<br />

Section Protection <strong>des</strong> biotopes <strong>et</strong> <strong>des</strong> espèces, Division Protection de la nature <strong>et</strong> du paysage, chargés<br />

d’accompagner notre proj<strong>et</strong> en collaboration avec Y. Gons<strong>et</strong>h du Centre Suisse de Cartographie de la<br />

Faune (CSCF) qui a aussi toute notre reconnaissance pour l’intérêt qu’il a porté à notre étude <strong>et</strong> les<br />

précieux conseils qu’il nous a prodigués tout au long de ce travail.<br />

Le proj<strong>et</strong> a également bénéficié <strong>des</strong> conseils d’un groupe d’experts composé, outre de Y.<br />

Gons<strong>et</strong>h, de H. Bührer <strong>et</strong> E. Binderheim (Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung,<br />

Abwasserreinigung und Gewässerschutz, EAWAG), M. Braun <strong>et</strong> E. Spiess (Institut für Umweltschutz<br />

und Landwirtschaft, IUL), J. Ru<strong>et</strong>schi <strong>et</strong> A. Badstuber (CSCF), S. Zumbach <strong>et</strong> P. Fallot<br />

(Koordinationstelle für Amphibien und Reptilienschutz, KARCH), P. Mäder (Forschungsinstitut für<br />

biologischen Landbau Arbeitsgruppe “Vollzug Bodenbiologie”, VBB), P. Ruch U, P. Liechti <strong>et</strong> U.<br />

Sieber (OFEFP). Qu’ils soient tous remerciés de leur disponibilité <strong>et</strong> de leur intérêt à l’égard de notre<br />

étude.<br />

Nous tenons à exprimer notre gratitude à J. Biggs (« Pond Action », University Oxford Brookes,<br />

Grande-Br<strong>et</strong>agne), S. Kholin (Institute of Biology and Soil Sciences, Vladivostok, Russie), A. Nilsson<br />

(University of Umea, Suède), M. Rozenzweig (University of Arizona, USA), B. Sajaloli, (Ecole<br />

Nationale Supérieure, St-Cloud, France), F. Stoessel (EAWAG), K. Tockner (EAWAG) <strong>et</strong> K. Zintz<br />

(Universität Hohenheim, Allemagne), pour nous avoir fait partager le fruit de leur expérience lors de<br />

discussions très enrichissantes notamment dans le cadre de l’interprétation de nos résultats <strong>et</strong>/ou pour<br />

leur collaboration dans l’utilisation d’outils statistiques.<br />

Notre grande reconnaissance va également à toutes les personnes qui ont vérifié ou déterminé <strong>des</strong><br />

espèces de plantes <strong>et</strong> d’invertébrés : A. Badstuber (CSCF), C. Besuch<strong>et</strong> (Museum d’Histoire Naturelle,<br />

Genève), P. Charlier (Genève), C. Cook (Universität Zürich), G. Falkner (Bayerische Staatssammlung<br />

für Paläontologie und historische Geologie, Münich, Allemagne), P. Geissler U, F. Jacquemoud <strong>et</strong> M.-<br />

A. Thiébaud (Conservatoire <strong>et</strong> Jardin Botaniques, CJB, Genève), E. Landolt (Eidgenössische<br />

Technische Hochschule, Zürich), P. Richoux (Université Lyon 1), C. Schneider (Berlin, Allemagne),<br />

P. Stücki (bureau Aquarius, Neuchâtel) <strong>et</strong> N. Thew (Service cantonal d’archéologie, Neuchâtel).<br />

Merci encore à S. Capt (CSCF), M. Derron (Commission Suisse pour la Conservation <strong>des</strong> Plantes<br />

Sauvages), ainsi qu’à R. Palese <strong>et</strong> N. Wyler (Centre du Réseau Suisse de Floristique, CRSF) pour<br />

toutes les informations dont ils ont fait bénéficier c<strong>et</strong>te étude.<br />

Nous sommes également reconnaissants à l’Office fédéral de la Statistique <strong>et</strong> à l’Office Fédéral<br />

de la Topographie pour tous les documents <strong>et</strong> mo<strong>des</strong> d’emplois mis à notre disposition.<br />

Nous remercions C. Oihénart (Genève) de sa disponibilité pour régler les problèmes<br />

informatiques ainsi que M. Ottone (CJB) pour ses conseils dans l’organisation de la base de données<br />

ACCESS. Un grand merci aux collaborateurs occasionnels pour leur assistance efficace tant sur le<br />

terrain qu’en laboratoire.<br />

Que les services idoines <strong>des</strong> cantons d’Argovie, Appenzell Rho<strong>des</strong> Intérieures, Bâle-campagne,<br />

Genève, Jura <strong>et</strong> Zoug soient assurés de notre gratitude pour avoir collaboré concrètement au<br />

programme d’étude en prenant en charge les analyses chimiques <strong>des</strong> échantillons d’eau ainsi que tous<br />

les autres services cantonaux ayant fourni de nombreuses données utiles, intégrées pour la plupart dans<br />

les fascicules de présentation <strong>des</strong> plans d’eau.<br />

Il nous reste à exprimer notre profond regr<strong>et</strong> que P. Geissler <strong>et</strong> P. Ruch ne soient plus là pour<br />

apprécier le fruit de c<strong>et</strong>te étude pour laquelle ils ont manifesté un grand intérêt.<br />

PLOCH Décembre 2000<br />

3


4<br />

PLOCH Décembre 2000


Table <strong>des</strong> matières succincte<br />

Résumé ........................................................................................................................................................13<br />

Abréviations.................................................................................................................................................18<br />

1 Introduction...................................................................................................................................................19<br />

1.1 Problématique de la conservation de la diversité <strong>biologique</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs en Suisse ...............19<br />

1.2 Définition de l'étude <strong>et</strong> objectifs du mandat ...........................................................................................25<br />

1.3 Présentation <strong>des</strong> résultats ......................................................................................................................26<br />

2 Gestion de l’étude ..........................................................................................................................................29<br />

2.1 Encadrement de l’étude <strong>et</strong> expertises.....................................................................................................29<br />

2.2 Collaboration avec les cantons, les communes <strong>et</strong> les associations...........................................................29<br />

2.3 Choix <strong>des</strong> plans d’eau ...........................................................................................................................30<br />

2.4 Présentation <strong>des</strong> résultats ......................................................................................................................35<br />

3 Métho<strong>des</strong> de collecte <strong>des</strong> données..................................................................................................................37<br />

3.1 Biodiversité ..........................................................................................................................................37<br />

3.2 Sélection de variables locales <strong>et</strong> régionales............................................................................................52<br />

3.3 Traitements statistiques.........................................................................................................................62<br />

4 Caractérisation générale <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs .........................................................................................63<br />

4.1 Origine <strong>et</strong> âge .......................................................................................................................................63<br />

4.2 Morphologie.........................................................................................................................................64<br />

4.3 Autres variables....................................................................................................................................64<br />

4.4 Physico-chimie de l’eau ........................................................................................................................67<br />

4.5 Typologie mésologique.........................................................................................................................70<br />

5 Apports aux inventaires floristiques <strong>et</strong> faunistiques de Suisse .....................................................................81<br />

5.1 Flore.....................................................................................................................................................81<br />

5.2 Faune ...................................................................................................................................................93<br />

5.3 Synthèse.............................................................................................................................................103<br />

6 <strong>Diversité</strong> <strong>biologique</strong> dans les <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs .......................................................................................105<br />

6.1 Valeurs <strong>des</strong> indicateurs de diversité par groupe taxinomique................................................................105<br />

6.2 Corrélations richesses totales / richesses en espèces menacées / valeurs de conservation ......................110<br />

6.3 Corrélations diversités floristiques / faunistiques .................................................................................112<br />

6.4 Nombre de familles d’invertébrés comme indicateur de biodiversité <strong>des</strong> plans d’eau............................117<br />

7 Facteurs de régulation de la biodiversité <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs ..............................................................121<br />

7.1 Outils de traitement <strong>des</strong> données .........................................................................................................121<br />

7.2 Facteurs de régulation naturels majeurs...............................................................................................124<br />

7.3 Autres facteurs de régulation...............................................................................................................139<br />

7.4 Résumé synthétique / Conclusions ......................................................................................................168<br />

7.5 Modèles prédictifs de la présence <strong>des</strong> espèces .....................................................................................174<br />

8 Typologie biocénotique <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs..........................................................................................181<br />

8.1 Objectifs de la <strong>typologie</strong> biocénotique.................................................................................................181<br />

8.2 Méthodologie .....................................................................................................................................181<br />

8.3 Typologie basée sur la végétation........................................................................................................183<br />

8.4 Typologie basée sur les Mollusques ....................................................................................................188<br />

8.5 Typologie basée sur les Odonates........................................................................................................191<br />

8.6 Typologie basée sur les Coléoptères ....................................................................................................197<br />

8.7 Typologie basée sur les Amphibiens....................................................................................................200<br />

8.8 Comparaison <strong>des</strong> <strong>typologie</strong>s <strong>et</strong> <strong>typologie</strong> intégrée................................................................................203<br />

8.9 Conclusions de l’approche typologique ...............................................................................................222<br />

9 Elaboration <strong>et</strong> proposition d’une méthode d’évaluation <strong>écologique</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs ....................223<br />

9.1 Elaboration de la méthode d'évaluation <strong>écologique</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs..........................................223<br />

9.2 Méthode PLOCH d’évaluation <strong>écologique</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs......................................................242<br />

9.3 Critique de la méthode PLOCH...........................................................................................................261<br />

9.4 Perspectives : autre outil à développer dans le futur .............................................................................262<br />

9.5 Conclusion .........................................................................................................................................265<br />

10 Conservation <strong>et</strong> gestion de la diversité <strong>biologique</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs de Suisse.................................267<br />

10.1 Fonctions <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs .......................................................................................................267<br />

10.2 Objectifs de la protection de la nature..................................................................................................268<br />

10.3 Eléments d’une stratégie de conservation de la diversité <strong>biologique</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs de Suisse..269<br />

10.4 Principaux problèmes identifiés en Suisse ...........................................................................................282<br />

10.5 Mesures de gestion proposées .............................................................................................................284<br />

11 Fascicules de présentation <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs de Suisse .....................................................................293<br />

12 Conclusions <strong>et</strong> recommandations ................................................................................................................317<br />

13 Bibliographie ...............................................................................................................................................329<br />

14 Annexes........................................................................................................................................................341<br />

PLOCH Décembre 2000<br />

5


6<br />

PLOCH Décembre 2000


Table <strong>des</strong> matières détaillée<br />

Résumé................................................................................................................................................................13<br />

Abréviations .........................................................................................................................................................18<br />

1 Introduction...................................................................................................................................................19<br />

1.1 Problématique de la conservation de la diversité <strong>biologique</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs en Suisse ...............19<br />

1.2 Définition de l'étude <strong>et</strong> objectifs du mandat ...........................................................................................25<br />

1.3 Présentation <strong>des</strong> résultats ......................................................................................................................26<br />

2 Gestion de l’étude ..........................................................................................................................................29<br />

2.1 Encadrement de l’étude <strong>et</strong> expertises.....................................................................................................29<br />

2.2 Collaboration avec les cantons, les communes <strong>et</strong> les associations...........................................................29<br />

2.2.1 Cantons......................................................................................................................................29<br />

2.2.2 Communes..................................................................................................................................30<br />

2.2.3 Associations ...............................................................................................................................30<br />

2.3 Choix <strong>des</strong> plans d’eau ...........................................................................................................................30<br />

2.3.1 Types de plans d’eau ..................................................................................................................30<br />

2.3.2 Critères de choix <strong>des</strong> plans d’eau................................................................................................32<br />

2.3.3 Répartition géographique ...........................................................................................................35<br />

2.4 Présentation <strong>des</strong> résultats ......................................................................................................................35<br />

3 Métho<strong>des</strong> de collecte <strong>des</strong> données..................................................................................................................37<br />

3.1 Biodiversité ..........................................................................................................................................37<br />

3.1.1 Standardisation de la collecte <strong>des</strong> données..................................................................................37<br />

3.1.2 Végétation ..................................................................................................................................38<br />

3.1.2.1 Choix <strong>des</strong> taxons .............................................................................................................................. 38<br />

3.1.2.2 Relevés in situ.................................................................................................................................. 38<br />

3.1.2.3 Identification <strong>des</strong> espèces ................................................................................................................. 39<br />

3.1.3 Faune.........................................................................................................................................39<br />

3.1.3.1 Choix <strong>des</strong> taxons .............................................................................................................................. 39<br />

3.1.3.2 Echantillonnage faunistique.............................................................................................................. 42<br />

3.1.3.3 Identification <strong>des</strong> taxons................................................................................................................... 46<br />

3.1.4 Valeurs de richesse <strong>et</strong> de conservation ........................................................................................47<br />

3.1.4.1 Richesse spécifique .......................................................................................................................... 48<br />

3.1.4.2 Valeurs de conservation.................................................................................................................... 50<br />

3.2 Sélection de variables locales <strong>et</strong> régionales............................................................................................52<br />

3.2.1 Variables susceptibles d’influencer la biodiversité ......................................................................52<br />

3.2.2 Variables du plan d'eau ..............................................................................................................57<br />

3.2.2.1 Morphologie .................................................................................................................................... 57<br />

3.2.2.2 Physico-chimie de l’eau.................................................................................................................... 57<br />

3.2.2.3 Indices de la teneur en nutriments de l’eau ........................................................................................ 59<br />

3.2.3 Variables de l'environnement immédiat.......................................................................................60<br />

3.2.4 Variables du bassin versant ........................................................................................................60<br />

3.2.4.1 Délimitation <strong>des</strong> bassins versants...................................................................................................... 60<br />

3.2.4.2 Variables sélectionnées..................................................................................................................... 60<br />

3.2.5 Autres variables..........................................................................................................................61<br />

3.2.5.1 Pente de l’environnement (1 à 4 km)................................................................................................. 61<br />

3.2.5.2 Poissons........................................................................................................................................... 62<br />

3.2.5.3 Connectivité..................................................................................................................................... 62<br />

3.2.5.4 Age <strong>et</strong> perturbations ......................................................................................................................... 62<br />

3.2.5.5 Ombrage <strong>des</strong> rives <strong>et</strong> de l’étang ........................................................................................................ 62<br />

3.2.5.6 Habitats ........................................................................................................................................... 62<br />

3.2.5.7 Recouvrement par la végétation aquatique......................................................................................... 62<br />

3.3 Traitements statistiques.........................................................................................................................62<br />

PLOCH Décembre 2000<br />

7


8<br />

4 Caractérisation générale <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs......................................................................................... 63<br />

4.1 Origine <strong>et</strong> âge....................................................................................................................................... 63<br />

4.2 Morphologie ........................................................................................................................................ 64<br />

4.3 Autres variables ................................................................................................................................... 64<br />

4.4 Physico-chimie de l’eau ....................................................................................................................... 67<br />

4.4.1 Gamme <strong>des</strong> valeurs mesurées..................................................................................................... 67<br />

4.4.2 Sélection <strong>et</strong> transformation <strong>des</strong> variables de la physico-chimie ................................................... 68<br />

4.5 Typologie mésologique ........................................................................................................................ 70<br />

4.5.1 Objectif...................................................................................................................................... 70<br />

4.5.2 Métho<strong>des</strong> ................................................................................................................................... 70<br />

4.5.2.1 Sélection <strong>et</strong> transformation <strong>des</strong> variables........................................................................................... 70<br />

4.5.2.2 Ordination <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> ....................................................................................................................... 71<br />

4.5.2.3 Classification <strong>des</strong> <strong>étangs</strong>................................................................................................................... 72<br />

4.5.3 Résultats.................................................................................................................................... 72<br />

4.5.3.1 Ordination <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> ....................................................................................................................... 72<br />

4.5.3.2 Classification <strong>et</strong> <strong>typologie</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong>................................................................................................ 75<br />

4.5.4 Conclusions ............................................................................................................................... 80<br />

5 Apports aux inventaires floristiques <strong>et</strong> faunistiques de Suisse..................................................................... 81<br />

5.1 Flore .................................................................................................................................................... 81<br />

5.1.1 Liste <strong>des</strong> espèces ........................................................................................................................ 81<br />

5.1.2 Espèces végétales observées versus espèces potentiellement présentes ........................................ 91<br />

5.1.3 Abondance - fréquence............................................................................................................... 91<br />

5.1.4 Degré de menace ....................................................................................................................... 91<br />

5.1.4.1 Echelle nationale.............................................................................................................................. 91<br />

5.1.4.2 Echelle régionale.............................................................................................................................. 92<br />

5.2 Faune................................................................................................................................................... 93<br />

5.2.1 Mollusques ................................................................................................................................ 93<br />

5.2.1.1 Gastéropo<strong>des</strong> ................................................................................................................................... 93<br />

5.2.1.2 Sphaeriidés ...................................................................................................................................... 94<br />

5.2.2 Coléoptères................................................................................................................................ 95<br />

5.2.2.1 Liste <strong>des</strong> espèces.............................................................................................................................. 95<br />

5.2.2.2 Espèces observées versus espèces potentiellement présentes .............................................................. 98<br />

5.2.2.3 Abondance-fréquence....................................................................................................................... 98<br />

5.2.2.4 Degré de menace.............................................................................................................................. 98<br />

5.2.3 Odonates ................................................................................................................................... 98<br />

5.2.3.1 Liste <strong>des</strong> espèces.............................................................................................................................. 98<br />

5.2.3.2 Espèces observées versus espèces potentiellement présentes ............................................................ 100<br />

5.2.3.3 Abondance – fréquence .................................................................................................................. 100<br />

5.2.3.4 Degré de menace............................................................................................................................ 100<br />

5.2.4 Autres invertébrés .................................................................................................................... 100<br />

5.2.5 Amphibiens.............................................................................................................................. 101<br />

5.2.5.1 Liste <strong>des</strong> espèces............................................................................................................................ 101<br />

5.2.5.2 Espèces observées versus espèces potentiellement présentes ............................................................ 102<br />

5.2.5.3 Fréquence ...................................................................................................................................... 102<br />

5.2.5.4 Degré de menace............................................................................................................................ 102<br />

5.3 Synthèse ............................................................................................................................................ 103<br />

6 <strong>Diversité</strong> <strong>biologique</strong> dans les <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs....................................................................................... 105<br />

6.1 Valeurs <strong>des</strong> indicateurs de diversité par groupe taxinomique............................................................... 105<br />

6.2 Corrélations richesses totales / richesses en espèces menacées / valeurs de conservation...................... 110<br />

6.2.1 Corrélations richesses totales / richesses en espèces menacées ................................................. 110<br />

6.2.2 Corrélations richesses spécifiques / valeurs de conservation..................................................... 111<br />

6.3 Corrélations diversités floristiques / faunistiques................................................................................. 112<br />

6.3.1 Corrélations entre les richesses totales estimées <strong>des</strong> différents groupes..................................... 112<br />

6.3.2 Corrélations entre les richesses en espèces menacées <strong>des</strong> différents groupes............................. 115<br />

6.3.3 Corrélations entre les valeurs de « conservation » <strong>des</strong> différents groupes ................................. 116<br />

6.4 Nombre de familles d’invertébrés comme indicateur de biodiversité <strong>des</strong> plans d’eau ........................... 117<br />

PLOCH Décembre 2000


7 Facteurs de régulation de la biodiversité <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs ..............................................................121<br />

7.1 Outils de traitement <strong>des</strong> données .........................................................................................................121<br />

7.1.1 Identification <strong>des</strong> relations entre les variables...........................................................................121<br />

7.1.2 Relations entre la biodiversité <strong>et</strong> les variables locales <strong>et</strong> régionales...........................................123<br />

7.2 Facteurs de régulation naturels majeurs...............................................................................................124<br />

7.2.1 Identification <strong>des</strong> facteurs de régulation naturels majeurs .........................................................124<br />

7.2.2 Altitude.....................................................................................................................................125<br />

7.2.2.1 Relation entre les richesses <strong>biologique</strong>s <strong>et</strong> l’altitude <strong>des</strong> plans d’eau................................................. 126<br />

7.2.2.2 Relation entre la valeur de conservation <strong>et</strong> l’altitude <strong>des</strong> plans d’eau................................................ 128<br />

7.2.2.3 Variables associées à l’altitude........................................................................................................ 130<br />

7.2.2.4 Prise en compte de l’altitude pour la conservation de la biodiversité................................................. 131<br />

7.2.3 Surface <strong>des</strong> plans d’eau ............................................................................................................131<br />

7.2.3.1 Relation entre les richesses <strong>biologique</strong>s <strong>et</strong> la surface <strong>des</strong> plans d’eau................................................ 131<br />

7.2.3.2 Relation entre les valeurs de conservation <strong>et</strong> la surface <strong>des</strong> plans d’eau ........................................... 133<br />

7.2.3.3 Valeurs z........................................................................................................................................ 134<br />

7.2.3.4 Une grande surface ou plusieurs p<strong>et</strong>ites ? (analyse SLOSS) ............................................................. 134<br />

7.2.3.5 Espèces dépendant de la surface <strong>des</strong> plans d’eau.............................................................................. 137<br />

7.2.3.6 Variables liées à la superficie.......................................................................................................... 138<br />

7.2.3.7 Prise en compte de la surface <strong>des</strong> plans d’eau dans la conservation de la biodiversité........................ 139<br />

7.3 Autres facteurs de régulation...............................................................................................................139<br />

7.3.1 Profondeur...............................................................................................................................140<br />

7.3.2 Développement <strong>des</strong> rives...........................................................................................................141<br />

7.3.3 Affluents...................................................................................................................................142<br />

7.3.4 Ombrage ..................................................................................................................................143<br />

7.3.5 Age / Perturbations...................................................................................................................144<br />

7.3.6 <strong>Diversité</strong> <strong>des</strong> habitats................................................................................................................147<br />

7.3.7 Physico-chimie de l’eau............................................................................................................147<br />

7.3.8 Eutrophisation <strong>des</strong> eaux (teneurs en nutriments) .......................................................................149<br />

7.3.8.1 Comparaison <strong>des</strong> 3 indices d’eutrophisation .................................................................................... 150<br />

7.3.8.2 Relation entre la biodiversité <strong>et</strong> l’eutrophisation <strong>des</strong> plans d’eau ...................................................... 151<br />

7.3.8.3 Autres indicateurs d’eutrophisation ................................................................................................. 156<br />

7.3.8.4 Espèces prises individuellement...................................................................................................... 156<br />

7.3.8.5 Conclusion..................................................................................................................................... 157<br />

7.3.9 Acidification.............................................................................................................................158<br />

7.3.10 Type <strong>et</strong> hétérogénéité de l’environnement immédiat...................................................................159<br />

7.3.11 “Nature” du bassin versant (géologie <strong>et</strong> occupation du sol) ......................................................161<br />

7.3.12 Urbanisation ............................................................................................................................163<br />

7.3.13 Connectivité <strong>des</strong> plans d’eau.....................................................................................................163<br />

7.3.14 Présence de poissons ................................................................................................................164<br />

7.3.15 Importance <strong>des</strong> herbiers pour la diversité faunistique................................................................166<br />

7.3.15.1 Surface du plan d’eau occupée par la végétation.............................................................................. 166<br />

7.3.15.2 Relation entre les diversités floristique <strong>et</strong> faunistique....................................................................... 167<br />

7.4 Résumé synthétique / Conclusions ......................................................................................................168<br />

7.4.1 Rôle <strong>des</strong> variables dans la régulation de la biodiversité.............................................................168<br />

7.4.2 Préférences <strong>des</strong> groupes biotiques ............................................................................................171<br />

7.4.2.1 Flore .............................................................................................................................................. 171<br />

7.4.2.2 Faune............................................................................................................................................. 171<br />

7.5 Modèles prédictifs de la présence <strong>des</strong> espèces .....................................................................................174<br />

7.5.1 Objectif ....................................................................................................................................174<br />

7.5.2 Métho<strong>des</strong>..................................................................................................................................175<br />

7.5.3 Modèles obtenus.......................................................................................................................175<br />

7.5.3.1 Flore .............................................................................................................................................. 175<br />

7.5.3.2 Gastéropo<strong>des</strong>.................................................................................................................................. 176<br />

7.5.3.3 Sphaeriidés .................................................................................................................................... 177<br />

7.5.3.4 Odonates........................................................................................................................................ 177<br />

7.5.3.5 Coléoptères.................................................................................................................................... 178<br />

7.5.3.6 Amphibiens.................................................................................................................................... 179<br />

PLOCH Décembre 2000<br />

9


10<br />

8 Typologie biocénotique <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs......................................................................................... 181<br />

8.1 Objectifs de la <strong>typologie</strong> biocénotique ................................................................................................ 181<br />

8.2 Méthodologie..................................................................................................................................... 181<br />

8.2.1 Ordination <strong>des</strong> données............................................................................................................ 181<br />

8.2.2 Classification <strong>des</strong> données........................................................................................................ 182<br />

8.2.3 Légen<strong>des</strong> taxinomique <strong>et</strong> mésologique de la <strong>typologie</strong>............................................................... 182<br />

8.2.4 Modélisation de l’appartenance à un groupe typologique à partir <strong>des</strong> variables mésologiques.. 182<br />

8.3 Typologie basée sur la végétation ....................................................................................................... 183<br />

8.3.1 Structure <strong>des</strong> données <strong>et</strong> ordination <strong>des</strong> <strong>étangs</strong>......................................................................... 183<br />

8.3.2 Classification <strong>des</strong> <strong>étangs</strong>.......................................................................................................... 184<br />

8.4 Typologie basée sur les Mollusques.................................................................................................... 188<br />

8.5 Typologie basée sur les Odonates ....................................................................................................... 191<br />

8.6 Typologie basée sur les Coléoptères ................................................................................................... 197<br />

8.7 Typologie basée sur les Amphibiens................................................................................................... 200<br />

8.8 Comparaison <strong>des</strong> <strong>typologie</strong>s <strong>et</strong> <strong>typologie</strong> intégrée............................................................................... 203<br />

8.8.1 Objectifs <strong>et</strong> choix méthodologiques........................................................................................... 203<br />

8.8.2 Comparaison <strong>des</strong> diversités intra-groupes taxinomiques........................................................... 204<br />

8.8.3 Comparaison <strong>des</strong> valeurs typologiques <strong>et</strong> <strong>typologie</strong> conjointe ................................................... 206<br />

8.8.4 Modélisation de l’appartenance d’un étang aux groupes de la <strong>typologie</strong> conjointe.................... 221<br />

8.9 Conclusions de l’approche typologique............................................................................................... 222<br />

9 Elaboration <strong>et</strong> proposition d’une méthode d’évaluation <strong>écologique</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs.................... 223<br />

9.1 Elaboration de la méthode d'évaluation <strong>écologique</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs......................................... 223<br />

9.1.1 Démarche suivie ...................................................................................................................... 223<br />

9.1.2 Choix <strong>des</strong> groupes <strong>biologique</strong>s ................................................................................................. 224<br />

9.1.3 Choix <strong>des</strong> critères d’évaluation ................................................................................................ 226<br />

9.1.4 Outils nécessaires à l’évaluation .............................................................................................. 226<br />

9.1.5 Variables locales <strong>et</strong> régionales à mesurer................................................................................. 231<br />

9.1.5.1 Variables locales ............................................................................................................................ 231<br />

9.1.5.2 Variables régionales ....................................................................................................................... 231<br />

9.1.6 Standardisation de la collecte <strong>des</strong> données <strong>biologique</strong>s............................................................. 232<br />

9.1.6.1 Flore.............................................................................................................................................. 232<br />

9.1.6.2 Invertébrés aquatiques (Gastéropo<strong>des</strong>, Coléoptères) ........................................................................ 235<br />

9.1.6.3 Efficacité de l’échantillonnage <strong>des</strong> groupes taxinomiques................................................................ 239<br />

9.1.7 Distribution intra-étang de la diversité <strong>des</strong> Gastéropo<strong>des</strong> <strong>et</strong> Coléoptères .................................. 240<br />

9.1.7.1 Gastéropo<strong>des</strong> ................................................................................................................................. 240<br />

9.1.7.2 Distribution intra-étang de la diversité <strong>des</strong> Coléoptères.................................................................... 241<br />

9.1.7.3 Synthèse ........................................................................................................................................ 241<br />

9.2 Méthode PLOCH d’évaluation <strong>écologique</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs ..................................................... 242<br />

9.2.1 Fiche 1 : démarche générale .................................................................................................... 242<br />

9.2.2 Fiches 2 : récolte <strong>des</strong> données.................................................................................................. 245<br />

9.2.2.1 Groupes taxinomiques (Flore - Faune) ............................................................................................ 245<br />

9.2.2.2 Variables locales <strong>et</strong> régionales ........................................................................................................ 252<br />

9.2.3 Fiche 3 : élaboration de référentiels......................................................................................... 258<br />

9.3 Critique de la méthode PLOCH .......................................................................................................... 261<br />

9.4 Perspectives : autre outil à développer dans le futur ............................................................................ 262<br />

9.4.1 Théorie .................................................................................................................................... 262<br />

9.4.2 Exemple : les Odonates ............................................................................................................ 264<br />

9.5 Conclusion......................................................................................................................................... 265<br />

PLOCH Décembre 2000


10 Conservation <strong>et</strong> gestion de la diversité <strong>biologique</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs de Suisse.................................267<br />

10.1 Fonctions <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs .......................................................................................................267<br />

10.1.1 Rôles <strong>écologique</strong>s <strong>et</strong> paysagers .................................................................................................267<br />

10.1.2 Fonctions socio-économiques ...................................................................................................267<br />

10.2 Objectifs de la protection de la nature..................................................................................................268<br />

10.3 Eléments d’une stratégie de conservation de la diversité <strong>biologique</strong> <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs de Suisse..269<br />

10.3.1 Lignes directrices <strong>et</strong> principes...................................................................................................269<br />

10.3.2 Quelle diversité <strong>biologique</strong> pour quel étang? ............................................................................271<br />

10.3.2.1 <strong>Diversité</strong> <strong>biologique</strong> locale <strong>et</strong>/ou régionale ? ................................................................................... 271<br />

10.3.2.2 Protection prioritaire <strong>des</strong> espèces menacées figurant sur les listes rouges.......................................... 272<br />

10.3.3 Etapes de la stratégie de gestion ...............................................................................................272<br />

10.3.3.1 Identification <strong>des</strong> problèmes : activités humaines constituant <strong>des</strong> menaces ....................................... 273<br />

10.3.3.2 Mise en évidence <strong>des</strong> eff<strong>et</strong>s défavorables ........................................................................................ 274<br />

10.3.3.3 Evaluation de l’ampleur <strong>des</strong> problèmes : menaces pesant sur la diversité <strong>biologique</strong>......................... 275<br />

10.3.3.4 Evaluation <strong>des</strong> risques engendrés par les eff<strong>et</strong>s en fonction de l'ampleur <strong>des</strong> problèmes.................... 275<br />

10.3.3.5 Gestion <strong>et</strong> réduction <strong>des</strong> risques...................................................................................................... 276<br />

10.3.3.6 Surveillance continue ..................................................................................................................... 282<br />

10.4 Principaux problèmes identifiés en Suisse ...........................................................................................282<br />

10.5 Mesures de gestion proposées .............................................................................................................284<br />

10.5.1 Eutrophisation <strong>et</strong> pollution <strong>des</strong> eaux .........................................................................................284<br />

10.5.2 Végétation envahissante............................................................................................................286<br />

10.5.3 Ombrage <strong>des</strong> rives....................................................................................................................286<br />

10.5.4 Caractéristiques morphologiques..............................................................................................287<br />

10.5.5 Intégrité <strong>des</strong> rives .....................................................................................................................287<br />

10.5.6 Envasement <strong>et</strong> atterrissement de l’étang....................................................................................288<br />

10.5.7 Régime hydrologique ................................................................................................................288<br />

10.5.8 Introduction d’espèces..............................................................................................................289<br />

10.5.9 Création d'<strong>étangs</strong>......................................................................................................................290<br />

11 Fascicules de présentation <strong>des</strong> <strong>étangs</strong> <strong>et</strong> p<strong>et</strong>its lacs de Suisse .....................................................................293<br />

12 Conclusions <strong>et</strong> recommandations ................................................................................................................317<br />

13 Bibliographie ...............................................................................................................................................329<br />

14 Annexes........................................................................................................................................................341<br />

PLOCH Décembre 2000<br />

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