Multi-parameter study on correlations between ecomorphology, hydrological conditions, trout population and reproduction sites in the Petite Sarine

L’écologie et la morphologie des écosystèmes des cours d’eau sont principalement régies par le régime d’écoulement et le régime sédimentaire. Ce sont les facteurs clés qui créent et influencent une grande diversité d’habitats aquatiques et terrestres en perpétuelle évolution. Les infrastructures de stockage, en interrompant la continuité fluviale, altèrent le régime naturel d’écoulement et le régime sédimentaire naturel, causant des risques significatifs à la biodiversité et aux fonctions écosystémiques. En aval du barrage de Rossens dans le canton de Fribourg, le tronçon à débit résiduel de la Sarine, connu sous le nom de Petite Sarine, souffre de déficits morphologiques et écologiques. Cela résulte de décennies de régime montone de débit résiduel et une continuité sédimentaire interrompue du fait du barrage. En particulier, l’incision du fond du lit et le colmatage réduisent la fonctionnalité naturelle et la diversité des habitats aquatiques, impactant de ce fait la biodiversité. En accord avec les autorités cantonales, l’exploitant du barrage de Rossens a réalisé un programme de crues artificielles comme mesure de réhabilitation. Plusieurs institutions de recherche dont l’EPFL ont eu l’opportunité de suivre et étudier les effets de ce programme. La première crue artificielle a été relâchée en 2016 et couplée à une mesure d’augmentation des sédiments. Des campagnes de suivi démontrent une augmentation de la diversité morphologique et une amélioration de la qualité des habitats aquatiques. La dernière crue artificielle d’importance (>Q1) a été relâchée en octobre 2020, sans mesure supplémentaire d’augmentation des sédiments. Une crue naturelle (large débordement inévitable du barrage) a eu lieu en été 2021. Le jeu d’indicateurs portant sur la diversité des habitats (Contrôle des effets des revitalisations de cours d’eau, OFEV) a été appliqué sur un Tronçon à Dépôt de Sédiments (TDS) et un tronçon de contrôle en amont après chacune de ces crues. Des jeux de données supplémentaires utilisés sont l’évolution des macrohabitats, les sites de frai et la population des truites. Ces données sont disponibles pour une plus longue période (1997-2022). L’analyse conjointe de ces diverses données a fourni un nouvel aperçu des conditions écologiques et des besoins du tronçon à débit résiduel. L’étude présente les résultats des campagnes de suivi et compare les effets des crues naturelle (2021) et artificielle (2020) sur la morphologie du lit, le substrat du fond du lit, la diversité des habitats, les sites de frai et la population de truites. Dans le but de généraliser ces résultats, des descripteurs des caractéristiques des crues sont reliés aux réponses hydromorphologiques et écologiques de la rivière à travers une analyse de corrélation. Des modèles de Régression Linéaire Multiple (RLM) ont été élaborés pour déterminer les principaux facteurs influençant les variations d’une sélection de variables cibles. Les résultats montrent que la crue naturelle de 202