Drivers of the spatial-temporal patterns of fish assemblage in a large regulated, Mediterranean river: environmental stochasticity vs flow regulation
Déterminants de la structure spatio-temporelle de l’assemblage piscicole d’une grande rivière méditerranéenne régulée : stochasticité environnementale vs régulation du débit
Résumé
Sustainably managing water resources in Mediterranean regions is a major challenge for the coming years. The Durance River (south-eastern France) is a highly regulated river whose water serves for hydropower production, agricultural, recreational, industrial, and domestic purposes. Powerplant managers strive to mitigate the deleterious impacts of flow alterations by experimenting with different levels of minimum flow increases in by-passed sections, and monitoring relevant physical and biological parameters. Using fish data collected during 1991-2010 on control and regulated sites along the Medium-Durance, we investigated the relationships between changes in fish assemblage structure and key environmental variables (flow, temperature, and physical habitat) that are partly affected by the operation of hydropower plants. Analyses showed that assemblages through time were alternatively dominated by a subset of species, and that this structure mostly depended on ‘extreme’ events, such as major floods. Functional responses were consistent with expectations, with e.g., rheophilic and lithophilic species being favoured by high flows during the spawning season. Our multiple site and year approach helped us better understand the functioning of fish communities in a large regulated system.
La gestion durable des ressources en eau en région méditerranéenne est un défi majeur pour les années à venir. La Durance est une rivière fortement régulée utilisée pour la production hydroélectrique, mais aussi pour des usages agricoles, récréatifs, industriels et domestiques. Les gestionnaires d’ouvrages hydroélectriques s’efforcent d’atténuer les impacts des altérations hydrologiques en expérimentant différents niveaux de débit réservé dans les sections court-circuitées, associés à des suivis d’indicateurs physiques et biologiques. Sur la base d’échantillonnages piscicoles réalisés entre 1991 et 2010 sur des sites témoin ainsi que sur des sites soumis à régulation, nous avons analysé les relations entre la variabilité de la structure de l’assemblage piscicole et des variables environnementales clés (débit, température, habitat physique) partiellement dépendantes du fonctionnement des ouvrages. Les analyses ont montré que l’assemblage était alternativement dominé par des sous-ensembles d’espèces, et que cette structure résultait principalement d’événements hydrologiques majeurs (crues). Les réponses fonctionnelles étaient pertinentes, avec par exemple une augmentation des proportions d’individus rhéophiles et lithophiles lorsque les débits sont élevés durant la période de reproduction. Cette approche multi-sites et pluriannuelle apporte un éclairage sur le fonctionnement de l’assemblage piscicole d’une grande rivière soumise à régulation