Déterminants spatio-temporels de la qualité des cours d’eau dans un contexte de déprise et de changement des activités : rôle possible des facteurs du passé

Au cours de l’holocene, les activites humaines ont continuellement affecte le fonctionnement des ecosystemes naturels et ont aujourd’hui un impact a l’echelle globale. La situation actuelle est notamment preoccupante pour l’etat des ecosystemes d’eau douce, mais les activites locales historiques peuvent egalement toujours avoir un impact sur ces ecosystemes et sont tres rarement pris en compte dans la gestion des cours d’eau. Les ruisseaux de tetes de bassin versant, dont le fonctionnement est base sur les apports de matiere organique terrestre, sont particulierement sensibles aux usages des territoires adjacents et sont donc susceptibles d’etre actuellement affectes par des stress d’origine historique. Il semble donc pertinent d’identifier de tels effets des activites passees sur les milieux dulcaquicoles et d’en comprendre les mecanismes (persistance des perturbations dans le paysage, resistance/resilience des milieux naturels). Durant ce doctorat, nous avons mene une etude prospective in situ pour tenter de determiner si les heritages d’eventuelles activites historiques dans des paysages de tete de bassin versant peuvent influencer la qualite ecologique actuelle des ruisseaux locaux. Pour cela, nous avons associe une approche d’ecologie historique des paysages (anthracologie, etude de cartes anciennes, …) et une etude des parametres biotiques et abiotiques des ruisseaux. Respectivement, le premier aspect avait pour but d’etudier l’histoire des ecosystemes forestiers au cours des derniers siecles et de referencer des amenagements anthropiques anciens (zones deboisees, sites de production de charbon, habitations, etangs) dans ces milieux. Le second aspect consistait a determiner l’etat ecologique des ruisseaux par une approche multiparametrique. Les resultats de cette approche menee sur des bassins versant forestiers du massif des Vosges du Nord ont revele que ces ruisseaux, sur un territoire a la naturalite importante, presentent dans leur ensemble une bonne qualite ecologique. Si la presence d’etangs d’âges variables impacte les communautes d’invertebres benthiques, les ecarts au bon etat ecologique sont tres probablement d’origines contemporaines, comme des rejets urbains ou des pluies acides. Neanmoins, l’exploitation de la foret pour la production de charbon de bois jusqu’au debut du XXeme siecle a engendre l’existence de milliers de sites de charbonnieres qui semblent influencer la disponibilite du phosphore dans l’environnement. De plus, la dynamique forestiere semble avoir ete conditionnee par la gestion sylvicole, avec par exemple une composition floristique actuelle plus riche en resineux que par le passe (avant le charbonnage). Ces aspects nous amenent a penser que les activites anthropiques ont en partie influence la composition des apports en matiere organique vers les ruisseaux. Nous pouvons conclure que la construction d’etangs et le charbonnage historique realises dans ces forets influent sur les caracteristiques des ruisseaux en paralleles des stress actuels. Ainsi, ce doctorat ouvre des pistes fortes de recherche a propos des flux de nutriments dans les compartiments aquatiques et terrestres, sous influence des charbonnieres, pour mieux comprendre l’impact reel de cette pratique au cours du temps.