Hydropeaking and oviposition habitat availability of mayfly in a large river: towards new evaluation of aquatic organism vulnerability to dewatering | Eclusées et disponibilité de l’habitat de ponte des Ephémères au sein d’une rivière : vers une nouvelle évaluation de la vulnérabilité des organismes aquatiques à l’assèchement

International audience

英语. Hydropeaking strongly changes the hydraulic conditions of the river, leading to a (sub)-daily variation of flow velocity and water level. The response of stream insects to these variations has been mainly evaluated for the larval stage and less for the adult and egg life stages. For taxa with high selective oviposition behaviour, such as mayflies of the genus Baetis, these artificial variations may induce a recruitment failure and bottleneck on the population size by a short supply of oviposition habitat and egg mortality by dewatering them. This study aims to determine, over a 38 km sector of the lower Ain river, 1) the quantity of oviposition habitat available for these mayflies versus the discharge and 2) the quantity of favourable habitat dewatered during a sudden drop in discharge. The available habitat was quantified using hydraulic simulations of a two-dimensional model calibrated and validated over an entire sector (1.9 million meshes). The potential oviposition habitat represented up to 6.6 % of the wetted area at 30 m3.s-1 before gradually decreasing to less than 1 % after 165 m3.s-1. The artificial flow decreases observed in the regulated river (2012-2022) resulted in the dewatering of 98 % (median) of the suitable oviposition habitat available at peak flows. These results raise the question of the relevance of assessing the quantity of oviposition habitat useful to the mayfly population in a regulated river to determine its sensitivity to hydropeaking, and in particular to dewatering.

法语. Les éclusées énergétiques modifient fortement les conditions hydrauliques de la rivière, entraînant une variation (infra)-journalière de la vitesse de courant et du niveau d’eau. La réponse des insectes aquatiques à ces variations a été principalement évaluée pour le stade larvaire et moins pour les stades adulte et oeuf. Pour les taxons avec un comportement de ponte sélectif, comme les éphémères du genre Baetis, ces variations artificielles peuvent induire un échec du recrutement et créer un goulot d'étranglement sur la taille de la population dû à une disponibilité insuffisante d'habitats de ponte et à la mortalité des oeufs asséchés. Notre étude vise à déterminer à l'échelle d'un tronçon de 38 km de la basse rivière d’Ain 1) la quantité d’habitat de ponte disponible pour ces éphémères en fonction du débit et 2) la quantité d’habitat favorable asséché lors d’une baisse brutale du débit. L’habitat disponible est quantifié à partir des simulations hydrauliques d’un modèle en deux dimensions étalonné et validé sur l’ensemble d’un tronçon (1,9 million de mailles). L'habitat de ponte potentiel représentait jusqu’à 6,6 % de la surface mouillée à 30 m3.s-1 avant de diminuer progressivement à moins de 1 % après 165 m3.s-1. Les diminutions artificielles de débit observées dans la rivière régulée (2012-2022) ont entraîné l'assèchement de 98 % (médiane) des habitats de ponte potentiel disponible lors des débits de pointe. Ces résultats soulèvent la question de la pertinence d’évaluer la quantité d’habitat de ponte utile à la population d’éphémères en place dans une rivière régulée pour en connaître la sensibilité aux éclusées, et principalement à la mise en assec.