Etat initial

  • Description de l'état initial et construction du modèle

Dans l'état initial, la chevrette n'est pas arasée sur sa partie amont. Néanmoins quelques brèches sont à constater. Dans la partie amont de l'île, deux brèches existent dont la deuxième peut permettre une entrée majeure d'eau. Une troisième brèche de taille très importante se trouve en aval de l'île et ne permet plus de différencier clairement les fonctionnements hydrauliques de la "Petite" et de la "Grande Loire".

Photos des brèches, de la plus amont à la plus aval

D'autre part, la "Petite Loire" s'ensable, et la végétation se développe en particulier sur la partie amont. La bathymétrie de la "Petite Loire" a été obtenue à l'aide du MNT de 2002 et les points sous l'eau (peu nombreux) ont été extrapolés.

La carte des coefficients de strickler est la suivante :

Carte des Strickler - situation initiale

 

  • Connectivité du bras

Nous avons réalisé une simulation avec le logiciel TELEMAC 2D avec un débit entrant variable compris entre 60 m3/s et 1400 m3/s avec une augmentation du débit de 20 m3/s toutes les 20 min. Cette simulation nous permet de comprendre d'où provient l'eau de la "Petite Loire" (connectivité amont, aval, autre).

Nous obtenons les résultats suivants :

Connectivité du bras secondaire - Simulation TELEMAC 2D

A l'étiage, il y a très peu d'eau dans la petite Loire (25 à 50 cm en moyenne) et les vitesses sont nulles. L'eau provient des brèches et de l'aval. A partir de 440 m3/s, le duit commence à être submergé par les côtés. A partir de 620 m3/s, le duit est totalement submergé. La submersion par la partie amont se fait plus tard par rapport à la submersion par les côtés. Cela, de même que la présence de brèches, rend difficile la qualification de la connectivité.

Dans sa partie amont, la "Petite Loire" est connectée par l'amont 57 jours en moyenne dans l'année et peut donc être assimilée à une annexe hydraulique de classe 4 (bras mort connecté par l'aval et connectée par l'amont seulement quelques jours dans l'année). Elle est donc propice au développement d'espèces lentiques et assez résistantes telles que la perche, le brochet, la grémille, l'ablette, le goujon, le gardon ou la brème.

Dans sa partie aval, à l'étiage (voire aussi au module), une faible quantité d'eau s'infiltre par les brèches. On peut continuer à parler d'un milieu faiblement connecté par l'amont. En revanche, dès que le débit augmente, les renouvellements de masse d'eau (oxygène, température) et les vitesses d'eau sont suffisamment importants pour que le bras ne soit plus connecté uniquement par l'aval.

 

  • Répartition des débits entre la Petite et la Grande Loire

A l'étiage, au niveau de l'île, le débit qui circule dans la "Petite Loire" est entièrement négligeable (inférieur à 5 m3/s). Au module, avant les brèches, la majorité du débit circule dans la Grande Loire (95 %). Après la première brèche, 15 % du débit passe dans la "Petite Loire". Après la seconde brèche (la plus importante), 35 % y passe.

Pour les débits de surverse et de plein bord, la répartition du débit entre la "Petite Loire" et la "Grande Loire" n'a pas beaucoup d'intérêt puisque le duit est immergé.

Dans son extrémité aval, les brèches dans le duit sont tellement importantes que la "Petite Loire" n’est plus clairement différenciée.

 

  • Diversité des habitats

Végétalisation de l'île

La population aquatique dépend aussi beaucoup du type de végétation en place. La végétalisation à l'état initial du site a été largement détaillée par le binôme "Végétalisation des berges". Nous n'en dirons donc que quelques mots.

Une part importante en surface de la zone d'étude est composée de milieux naturels peu végétalisés (lit en eau, bancs de sable sur l'île et le long du duit). Les plantes que l'on va trouver dans le lit mineur de la "Petite Loire" sont des végétaux pionniers des berges sableuses et vaseuses, qui se présentent sous la forme d'un tapis ras. Il y a très peu d'hydrophytes (végétation totalement immergée). Le développement d'hélophyte flottante qui diminue la luminosité et l'oxygénation de l'eau est faible à nulle. On trouvera aussi quelques forêts alluviales, en particulier sur la partie amont de l'île et le long du duit. Il est à noter néanmoins qu'une partie importante de la végétation n'est accessible aux poissons qu'en période de hautes eaux.

Ces  plantes servent aux poissons à se cacher (barbeau, brochet, spirlin par exemple) mais aussi à se reproduire (espèces phytophiles telles que le brochet, le chevesne ou le goujon).

 Diversité du substrat et de la topographie

La "Petite Loire" est constituée d'un substrat plus fin, de type limon et sable tandis que le fond de la "Grande Loire" est plus grossier (graviers à galets). On trouve néanmoins quelques zones de faibles hauteurs d’eau pourvues de sédiments plus grossiers dans la "Petite Loire" ; ce qui permet de constituer un habitat très favorable aux poissons lithophiles (tels que le barbeau, le hotu et le spirlin). Ces plages de petits graviers et de galets constituent aussi un bon territoire d'alimentation pour les poissons qui se nourrissent d'algues et de mollusques benthiques comme le font par exemple le barbeau, le goujon ou le hotu.

D'autre part, la présence de fosses assure l'existence de lieux de reproduction intéressants pour des espèces comme la carpe et des espaces de chasse pour le brochet. Les duits en mauvais état offrent des abris à anguilles.

Au contraire, bien que pourvue de fosses, la "Grande Loire" ne propose que très peu d'abris ou de refuges (berges droites et peu végétalisées, vitesses importantes).

  Répartition des espèces en fonction de la diversité des hauteurs et des vitesses (méthode des micro-habitats)

Les barbeaux adultes et juvéniles apprécieront les hauteurs d'eau (supérieures à 1 m même à l'étiage jusqu'à 3-4 m pour des débits de l'ordre de 600 m3/s) et les vitesses (de 0,5 m/s à 2 m/s) de la "Grande Loire".

Carte de valeur d'habitat : barbeau adulte à l'étiage

Le brochet, qui apprécie les eaux profondes et calmes, possède finalement assez peu de potentiel d'habitat fort. Il peut trouver des endroits qui le satisfont néanmoins le long des duits et dans les fosses de la "Petite Loire" aval (profondeurs de l'ordre de 1 m et vitesses quasiment nulles). Il n'ira pas dans la "Grande Loire". Dès que le débit augmente, le brochet cherche à se réfugier mais assez peu de zones lui serviront de refuge (valeur d'habitat égale à 6,5 %).

Le goujon possède des capacités d'accueil proches de celles des alevins. Il peut coloniser la "Petite Loire" (hauteur comprise entre 0 et 1 m ; vitesses comprises entre 0 et 0,15 m/s) à l'étiage et se concentrer sur de larges surfaces autour des zones hors d'eau et sur la Petite Loire amont quand le débit augmente. Au module, les hauteurs y sont inférieures à 1 m et les vitesses inférieures à 0,2 m/s. Pour le débit de surverse, des vitesses faibles (<0,3 m/s) subsistent en quantité suffisante autour des îlots exondés. En revanche, les hauteurs d'eau inférieures à 1 m commencent à se faire rares.

A l'étiage, le chevesne adulte se concentre dans les fosses en aval de la "Petite Loire", mais aussi à l'intérieur de l'île et le long des duits. Les juvéniles trouvent peu de surfaces qui leur conviennent (peu de surfaces profondes dont la vitesse est faible) mais ils ne seront mécontents nulle part. Leur meilleur potentialité d'habitats se trouve dans la "Petite Loire" aval et le long des duits. Au module, et pour des débits plus forts, les adultes pourront coloniser la "Petite Loire" amont (où on trouve des hauteurs de l'ordre de 1 m avec des vitesses assez faibles) et pourront s'installer le long des duits et des berges tandis que les juvéniles trouvent très peu de capacités d'accueil, celles-ci étant limitées à quelques points autour des îlots exondés.

Carte de valeur d'habitat : chevesne juvénile au module

Le hotu aime les eaux profondes et rapides. Il pourra emprunter la "Grande Loire à l'étiage quand les eaux de la "Petite Loire" sont trop peu profondes. Il pourra coloniser tous les chenaux principaux à partir du moment où les débits seront suffisants. Les juvéniles peuvent se poster le long des duits et dans la fosse de la "Petite Loire" aval à l'étiage. Ils pourront coloniser la "Petite Loire" au module et se concentrer près des îlots quand les débits augmentent. Les hauteurs y sont de l'ordre de 1 à 1,5 m et les vitesses comprises entre 0,3 et 0,6 m/s.

Carte de valeur d'habitat : hotu adulte à l'étiage

Le spirlin adulte est étrangement peu sensible aux variations de débit. Bien qu'il préfère la "Grande Loire" à l'étiage, il peut coloniser tous les espaces du tronçon dès que les débits augmentent. Sa valeur d'habitat reste relativement constante autour de 60 %. Les juvéniles colonisent la "Petite Loire" à l'étiage et vont se réfugier dans les îlots lorsque le débit augmente.

 

En cas de petite crue (1400 m3/s), les barbeaux préféreront se réfugier dans les chenaux principaux de la "Petite Loire" (3 à 4 m d'eau, pour des vitesses de l'ordre de 1 à 1,5 m/s) tandis que les vitesses sont supérieures à 1,5 m/s dans la Loire. Il n'y a plus de zones à vitesses faibles (<0,3m/s) ; ce qui contraint fortement le brochet. Il subsiste des zones de vitesses moyennes entre 0,4 et 0,8 m/s mais il n'y a plus de surface hors d'eau et très peu de surfaces avec des hauteurs d'eau faibles (inférieures à 1 m) ; ce qui supprime les capacités d'abris du goujon. Les chevesnes et les hotus pourront trouver quelque abris dans la "Petite Loire" mais ces derniers seront restreints. En revanche, les spirlins conservent encore de correctes capacités d'accueil en crue.

Cartes de valeur d'habitat : brochet adulte (en haut) et hotu adulte (en bas) en crue

 

Les alevins (barbeau, chevesne, hotu), dont nous n'avons pas encore parlé, ont des capacités d'accueil assez similaires. Ils apprécieront les hauteurs et vitesses faibles et coloniseront principalement la "Petite Loire" à l'étiage, et se réfugieront au fur et mesure que l'eau monte vers le rivage formé par les îlots exondés, et dans la partie amont de la "Petite Loire". On peut donc considérer la "Petite Loire" comme une zone de nurserie. Ils ne devraient pas subir de crue puisqu'ils naissent entre fin mars et juillet et que ce stade dure entre 1 à 3 semaines. Les eaux sont assez basses à cette époque et correspondent plus à l'étiage où au module. Si une crue survenait, les populations d'alevin n'y survivraient pas.

Cartes de valeur d'habitat : alevin de chevesne à l'étiage (en haut) et au module (en bas)

Zones de reproduction

Il faut distinguer ici les espèces phytophiles (brochet, goujon, chevesne) des espèces lithophiles (hotu, spirlin, t chevesne). Le barbeau va pondre dans les affluents plus frais  et nous concerne donc moins ici. En ce qui concerne les espèces lithophiles, notre site constitue un endroit idéal de fraie puisque plusieurs gammes de granulométries sont représentées dans la "Petite Loire", et que les vitesses et hauteurs sont assez faibles pour être appréciées par ces espèces.

En revanche, la tâche est moins aisée pour les espèces phytophiles puisque la végétation adaptée est assez peu présente sur notre site. ll existe néanmoins des frayères de basses-eaux (fonctionnelles à l'étiage) et de hautes-eaux (fonctionnelles au module). Ces zones ont été obtenues à partir de la comparaison des zones de végétation avec les profondeurs d'eau. Nous avons aussi vérifié que les vitesses étaient suffisamment faibles.

 

Zone de frayères des espèces phytophiles

 

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