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L'étude du fonctionnement hydrosédimentaire et écologique du site de Mareau-aux-Prés a été menée depuis 2007 par l'Université de Tours et l'Inra Val de Loire UMR BioFOrA (Wintenberger, 2015; Wintenberger et al., 2015a et b).

L'ampleur de la "capitalisation" des données sédimentologiques, morphologiques, hydrauliques et botaniques ainsi que l'analyse pluridisciplinaire de la réponse de la barre sédimentaire aux travaux d'entretien en font un site atelier unique sur la Loire.

Ces travaux de recherche appliquée ont permis de comprendre l'impact de travaux d'entretien sur (i) la vitesse et les modalités de la transformation de la barre sédimentaire en île entre 2003 et 2012 (Wintenberger et al. 2015a), (ii) la dynamique de la barre après travaux de dévégétalisation/reprofilage (Wintenberger et al. 2015b), (iii) l'influence des crues post-travaux sur la survie des communautés ligneuses à l'année n+1 (Wintenberger et al. 2019).

Les deux derniers points constituent une originalité dans la littérature très rare sur ces domaines. Ainsi, les études menées dans le cadre du projet BioMareau-I (2012-2015) et de la thèse de C. Wintenberger ont permis, pour un même site (caractérisé par des contraintes morphologiques peu variables dans le temps) d'analyser la réponse du système à différentes pratiques d'entretien.

Cependant des verrous scientifiques existent tels que la représentativité des investigations en dehors des frontières du site analysé. Pour lever ce verrou, nous proposons de coupler les analyses de terrain à la modélisation numérique hydrosédimentaire et écologique. L'objectif est d'établir les possibles trajectoires écologiques passées et futures du site en fonction de scénarios articulés sur la variations des paramètres morphologiques et botaniques (ligneux pionniers).

Pour cela, il apparait opportun :

• de poursuivre le suivi bathymétrique, courantométrique et granulométrique pour voir si la barre se stabilise dans le temps et si le schéma de cette stabilisation est identique à celui relevé entre 2005 et 2012 (Wintenberger et al., 2015a) ; des conclusions évidentes apparaitront alors en terme d'impact des différents travaux menés ;
• d'analyser les processus d'armurage du lit qui semblent pour une grande partie conditionner la survie des jeunes ligneux à n+1 (en cas de crue) ;
• de développer des travaux de « modélisation écologique » qui intègrent les données hydromorphologiques et sédimentaires acquises depuis 2007. Cette modélisation passe par l'utilisation d'un modèle de successions végétales récemment publié dans le cadre de travaux de restauration menés en Autriche et aux USA (Brandenburger et al. 2014 ; Egger et al. 2015).

Les données disponibles sur le site de Mareau-aux-Prés permettront :

• de caler ce modèle avec précision sur la base des contraintes de cisaillement, de la granularité des sédiments et de la survie des végétaux afin d'en apprécier la précision (comparaison du modèle / résultats de l'évolution du site de Mareau-aux-Prés entre 2007 et 2012) ;
• de cibler les trajectoires morphologique et écologique de la barre dans le futur (vitesse de transformation comparable ou non à celle constatée avant les travaux de 2012, influence du régime hydrologique) 
• d'entamer la "transposabilité " du retour d'expérience (dévégétalisation / reprofilage) sur d'autres sites ligériens.

Publications

WINTENBERGER, C., RODRIGUES, S., BREHERET, J.G., VILLAR, M. 2015a. Fluvial islands: first stage of development from nonmigrating (forced) bars and woody-vegetation interactions. Geomorphology, 246 : 305-320

WINTENBERGER C., RODRIGUES S., CLAUDE N., JUGE P., BREHERET JG, VILLAR M. 2015b. Dynamics of a non-migrating mid-channel bar and superimposed dunes in a sandy-gravelly river (Loire River, France). Geomorphology 248 : 185-204

WINTENBERGER C., RODRIGUES S., JUGÉ P., VILLAR M. 2017. Survie des semis de ligneux pionniers dans les lits fluviaux : approche in et ex situ des facteurs de contrôle abiotiques et biologiques des espèces Populus nigra et Salix alba. Géomorphologie : relief, processus, environnement, 23 : 233-252. doi : 10.4000/geomorphologie.11789

WINTENBERGER C., RODRIGUES S. GREULICH S., BREHERET J.G., JUGÉ P., TAL M., DUBOIS A. VILLAR M. 2019. Control of non-migrating bar morphodynamics on survival of Populus nigra seedlings during floods. Wetlands, DOI: 10.1007/s13157-018-1121-7.