Bilan 2016 de la situation des espèces Stratiotes aloïdes et Elodea nuttallii sur les étangs de Gondrexange, de Mittersheim et du Stock

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VOIES NAVIGABLES DE FRANCE Bilan 2016 de la situation des espèces Stratiotes aloïdes et Elodea nuttallii sur les étangs de Gondrexange, de Mittersheim et du Stock Vue de la Cornée de Ketzing, ECOLOR, 2015

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VOIES NAVIGABLES DE FRANCE Bilan 2016 de la situation des espèces Stratiotes aloïdes et Elodea nuttallii sur les étangs de Gondrexange, de Mittersheim et du Stock Vue de la Cornée de Ketzing, ECOLOR, 2015 BILAN 2016 Affaire suivie par : Thierry DUVAL Aurore FRANCON place Albert Schweitzer Fénétrange Tél Fax SOMMAIRE 1. Introduction Enquete bibliographique Présentation des espèces STRATIOTES ALOÏDES ALOES D EAU ELODEA NUTTALLII ELODEE DE NUTALL Relevés de terrain METHODOLOGIE RESULTATS BILAN Stratiotes aloïdes Elodée de Nutall Gestion des espèces STRATIOTES ALOÏDES Historique Expériences Données générales Expérimentation sur la Cornée de Ketzing Expérimentation sur l ETANG DU STOCK retour du suivi CORNEE KETZING/ETANG DU STOCK Cadrage des actions Enjeux et risques PRIORITES D intervention Propositions d actions CORNEE DE KETZING Suivis et connaisances ELODEE DE NUTTALL Enjeux et risques Propositions d action Elodée de Nuttall Bibliographie ANNEXES REPORTAGE PHOTOGRAPHIQUE CHANTIER PNRL REPORTAGE PHOTOGRAPHIQUE CHANTIER AAPPMA Carte 1 : Localisation des étangs étudiés...6 Carte 2 : Détail de la zone d'étude de l'étang du Stock...7 Carte 3 : Détail de la zone d étude de l'étang de Gondrexange...8 Carte 4 : Localisation de l'espèce Stratiotes aloïdes sur l'étang du Stock.. 17 Carte 5 : Localisation de l'espèce Stratiotes aloïdes sur la cornée de Ketzing Carte 6 : Localisation de l'espèce Stratiotes aloïdes sur le contre canal (amont) à Gondrexange Carte 7 : Localisation de l'espèce Stratiotes aloïdes sur le contre-fossé (aval) à Gondrexange Carte 12 : Localisation de la station d'elodée de Nuttall Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Figure 1 : Schéma d'un plant d'aloes d'eau, Renman, Figure 2 : Statiotes aloïdes, ECOLOR, Figure 3 : Ecologie de l'espèce, Tela botanica, Figure 4 : Dynamique de végétation de l'aloes d'eau, Renman, Figure 5 : Répartition de l'espèce Stratiotes aloïdes, INPN, Figure 6 : Vue du contre-fossé (Gondrexange), ECOLOR, Figure 7 : Evolution de l'invasion de l'espèce entre août 2011 (photo M. Schwaab, ) et août 2015 (photo ECOLOR) sur la cornée de Ketzting Figure 8 : Schéma décisionnel des actions à mener pour lutter contre l invasion des Stratiotes Tableau 1: Surface occupée par les stations étendues de Stratiotes aloïdes en fonction des sites Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR 1. INTRODUCTION L Aloes d eau (Stratiotesaloides), espèce initialement inconnue en Lorraine a été introduite dans l étang du Stock a priori en 2008 dans la cornée des Bachats. Elle y a trouvé des conditions favorables à son développement. Aujourd hui les stations forment des herbiers flottants entravant les activités nautiques et piscicoles avec un risque possible de perturbation de la gestion hydraulique des étangs réservoirs et des canaux de la Marne au Rhin et de la Sarre. Elle est maintenant présente sur le contre-fossé de l étang de Gondrexange et dans la cornée de Ketzing et pourrait coloniser l étang de Mittersheim en raison de la continuité hydro-écologique par le canal de la Sarre. Elle a fait l objet d un pré-inventaire par l ONEMA en 2011 qui sert de référence historique. En 2012, le G.R.E.B.E. (Groupe de recherche et d étude pour la biologie et l environnement) a signalé la présence de l Elodée de Nutall dans l étang du Stock. Cette espèce invasive est bien connue en Lorraine où elle colonise de très nombreux cours d eau, gravières et étangs, généralement eutrophes. Elle a souvent supplanté l Elodée du Canada. Le développement de ses stations constitue également une gêne pour l ensemble des activités nautiques et de pêche et obstrue certains ouvrages hydrauliques. Dans ces conditions, le bureau d études ECOLOR a été mandaté en 2015 afin : - d établir un diagnostic précis de l extension de ces 2 espèces dans les 3 étangs réservoirs de VNF : étangs du Stock, de Gondrexange et de Mittersheim, - de caractériser les stations, - de proposer une synthèse des mesures de gestion de ces espèces invasives. Suite à cette étude, VNF a souhaité prolonger le suivi des espèces invasives en 2016 et 2017 afin d établir un programme d actions et de priorisation pour la gestion de ces espèces. Ce document présente donc la situation des espèces invasives en 2016 et propose des modalités de gestion concernant la problématique. Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR 2. ENQUETE BIBLIOGRAPHIQUE Une recherche sur l écologie de la Stratiote a été réalisée par consultation internet et par enquête individuelle. Les sites du Muséum d Histoire Naturelle de Paris et de TelaBotanica ont été consultés. Les experts sur les végétaux invasifs et sur les espèces végétales en Lorraine ont été consultés directement par ECOLOR et par l Agence de l Eau Rhin-Meuse : M. Alain DUTARTRE M. Serge MULLER M. Mathias VOIRIN Directeur du Conservatoire Botanique de Lorraine (1 er observateur de la Stratiote sur l étang du Stock en 2008) Une consultation d une entreprise de paysagement implantée à Rhodes et ayant dû intervenir pour des particuliers pour réguler la Stratiote a également été réalisée : Entreprise WEIBEL Bruno. Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Carte 1 : Localisation des étangs étudiés Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Carte 2 : Détail de la zone d'étude de l'étang du Stock Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Carte 3 : Détail de la zone d étude de l'étang de Gondrexange Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR 3. PRESENTATION DES ESPECES 3.1. STRATIOTES ALOÏDES ALOES D EAU Famille Hydrocharitacées Aspect Figure 1 : Schéma d'un plant d'aloes d'eau, Renman, 1989 Plante herbacée hydro-hémicryptophyte, aquatique dioïque, à tiges courtes, stolonifères. Feuilles submergées nombreuses, toutes radicales, lancéolées, épaisses et raides, dentées épineuses, longues de 15 à 20 cm. Fleurs solitaires blanches, grandes de 30 à 40 mm de diamètre, les mâles réunis en plusieurs spathe bivalve ; les femelles solitaires dans une spathe bivalve sur un long pédoncule, sépales herbacés, ovales, épais, pétales de 15 à 25 mm, obovales-orbiculaires, blancs. Les fleurs mâles présentent 12 étamines fertiles entourées de nombreux staminodes, à filets libres. Les fleurs des pieds femelles présentent six stigmates, bifides. Le fruit correspond à une baie à six angles et six loges. Les pieds sont essentiellement des mâles. La reproduction sexuée n est pas attestée en France. Figure 2 : Stratiotes aloïdes, ECOLOR, 2015 Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Biologie / Ecologie Espèce hydrophile, thermophile des eaux eutrophes à ph neutro-alcalin (Magnopotamion Lemnion minoris Hydrocarition morsi-ranae), stagnantes ou faiblement courantes, peu profondes, chaudes en été (bras morts, fossés, mares, étangs, parfois gravière). Figure 3 : Ecologie de l'espèce, Tela botanica, 2015 Vers la mi-mai, les plants remontent à la surface sans racines, mais avec des bourgeons racinaires (turions) qui ont été produits l année précédente. Ces structures constituent une forme de résistance hivernale. Le développement des stolons produisant de manière végétative de nouveaux plants débute en juin et continue jusqu à la fin du mois de juillet. A ce moment, chaque plant mature possède une à deux, et jusqu à 12 boutures identiques au plant mère. A partir d août et octobre les stolons se dégradent et les nouveaux plants sont libérés puis coulent pour refaire surface le printemps suivant. Parallèlement, à partir du mois de juin, les plantes développent également un système racinaire et produisent de nouveaux plants, principalement à partir du mois de juillet et jusqu en octobre grâce à la formation des turions. La floraison, lorsqu elle a lieu, se produit généralement à la fin du mois de juillet jusqu à fin août. Les racines peuvent être, mais ne sont pas toujours, attachées au substrat du fond. Les plantes peuvent être trouvées à des profondeurs allant jusqu'à 5 mètres. Figure 4 : Dynamique de végétation de l'aloes d'eau, Renman, 1989 Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Répartition Aspect des populations Figure 5 : Répartition de l'espèce Stratiotesaloïdes, INPN, 2015 Espèce eurasiatique, que l on trouve en Espagne jusqu en Turquie d Europe, Roumanie et Sibérie. L espèce est considérée comme naturalisée en France. Elle est protégée dans les régions suivantes : - Bourgogne - Champagne-Ardenne - Franche-Comté - Haute-Normandie - Île-de-France - Nord-Pas-de-Calais - Poitou-Charentes - Rhône-Alpes En Lorraine et en Alsace, cette espèce n étant pas initialement connue, elle n a pas fait l objet d un statut de protection, ni d intérêt patrimonial. Elle a été citée dans un étang privé à Haguenau où son statut invasif a conduit à une opération d élimination (entreprise Weibel). L espèce est abondante dans ses stations et peut former avec l Hydrocaris morsusranae des colonies denses à la surface de l eau. Des populations récemment installées peuvent se développer pendant de nombreuses années uniquement par multiplication végétative. Figure 6 : Vue du contre-fossé (Gondrexange), ECOLOR, 2015 Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR 3.2. ELODEA NUTTALLII ELODEE DE NUTALL Famille Hydrocharitacées Aspect Elle présente des tiges grêles ramifiées entre 20 et 30 cm de long qui sont cassantesau niveau des nœuds. La plante peut s enraciner superficiellement grâce à des racines blanches, non ramifiées et filiformes. Des racines adventives fibreuses peuvent partir des nœuds de la tige, à la base des feuilles. Elles présentent, à l état frais, des apex de couleur blanchâtre à grisâtre. Les feuilles de couleur vert pâle sont réparties régulièrement autour de la tige en verticille de 3. La tige est rougeâtre au niveau de l insertion des verticilles. Les feuilles sont arquées ou tire-bouchonnées, pliées le long de la nervure médiane et aiguës à acuminées au sommet. Elles sont environ plus de 4 fois plus longues que larges. Les fleurs sont unisexuées et apparaissent à la surface de l'eau sur un pédoncule floral mince, de 2 à 15 cm de long, enveloppées dans une spathe. Elles comptent trois pétales violacés et trois sépales identiques. Les fruits produits sont des capsules de moins de 1 cm de long et 3 mm de large etcontiennent de1 à 5 graines. Ecologie Source : Tela botanica Plante aquatique herbacée vivace submergée se développant dans des eaux calmes, stagnantes ou à faible courant dont la profondeur n excède pas 6 à 8 mètres. Elle affectionne les milieux présentant des substrats fins et semble préférer les eaux fortement minéralisées bien qu elle puisse présenter une large amplitude par rapport à ce facteur. Elle possède aussi une vaste amplitude écologique vis-à-vis de la trophie. Elle est fréquemment présente dans des eaux alcalines (7.5 pH 7.9). En ce qui concerne la température de l eau, la plante affectionne plutôt les eaux chaudes et est capable de coloniser des cours d eau à forte variation de température. La reproduction asexuée est le principal mode de reproduction de la plante notamment par fragmentation des tiges. Les tiges sont très cassantes et les portions brisées peuvent produire rapidement des racines adventives. La plante possède en effet de très bonnes capacités régénératrices. Elle produit des bourgeons spécialisés permettant d assurer sa survie en hiver et sa multiplication. Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Répartition Aspect des populations L Elodée de Nuttall a été introduite en 1939 en Belgique. Sa première apparition en France est mentionnée dans les années 1950 dans la région Alsace (nord-est de la France) (Geissert et al. 1985). Selon Mériaux(1979), deux hypothèses sont proposées pour expliquer l introduction de cette espèce sur le territoire : elle a pu être introduite par l intermédiaire des mariniers ou de leurs péniches qui circulent dans le réseau de canaux du nord de la France et du Benelux ; il est possible qu il y ait eu une intervention directe de la macro-avifaune ou des mammifères migrateurs comme le rat musqué dans le transport des hibernacles de la plante. Actuellement, l Elodée de Nuttall est en pleine phase de colonisation. En France, elle est présente dans l est et dans le nord du territoire et colonise actuellement les vallées de la Loire et du Rhône. Source : Descheemacker A, Fédération de conservatoires botaniques nationaux, Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR 4. RELEVES DE TERRAIN 4.1. METHODOLOGIE Les prospections ont été effectuées de fin juillet à début octobre Elles ont concerné l ensemble des étangs du Stock de Gondrexange et de Mittersheim et les annexes. Elles ont été effectuées, selon l accessibilité aux différents sites, en bateau à moteur, en canoë kayak, ou à pied depuis les berges. Les stations des différentes espèces ont été géolocalisées grâce au logiciel de cartographie embarquée Carto lander et deux cas ont été différenciés : - les stations qualifiées de ponctuelles (représentées cartographiquement par un point) représentant des surfaces de l ordre de moins de 1m2 jusqu à environ 5m2. - les stations qualifiées d étendues (représentées cartographiquement par des polygones) dont le nombre d individus, trop nombreux, ne peut être estimé. La délimitation de ces stations permet alors de donner une estimation précise de la surface de recouvrement (en hectare). Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR 4.2. RESULTATS BILAN STRATIOTES ALOÏDES Les résultats de la localisation de l espèce Stratiotes aloïdes sont présentés sur les cartes 4 à 8. Les prospections n ont pas mis en évidence la présence de l espèce au niveau de la cornée de Réchicourt, ni des étangs de Gondrexange et de Mittersheim. La présence de l espèce concerne : - le contre-fossé du canal de la Marne au Rhin au niveau de Gondrexange - la cornée de Ketzing au niveau de Gondrexange, - l ensemble de l étang du Stock. Les stations étendues de l espèce couvrent un peu mois de 6 hectares répartis comme indiqué dans le Tableau 1. Tableau 1: Surface occupée par les stations étendues de Stratiotesaloïdes en fonction des sites Site Surface étang (ha) Surface 2011 Stratiote Surface 2015 Stratiote % Stratiotes 2015 Surface 2016 Stratiote % Stratiotes 2016 Contre fossé 70 % 1.4 ha 70 % (Gondrexange) 2 ha 710 m² 1,39 ha Cornée de Ketzing 7 ha 4,83 ha 70 % 4.4 ha 63% Etang du Stock 750 ha m² 10,24 ha 1,4 % - - Total 16,47 ha 5,8 ha Figure 7 : Evolution de l'invasion de l'espèce entre août 2011 (photo M. Schwaab, ) et août 2015 (photo ECOLOR) sur la cornée de Ketzting La taille des stations varie de quelque m 2 à plus de 4 hectares. La station la plus étendue correspond à la station de la cornée de Ketzing en 2016 (Carte 5). Si la prolifération de Stratiotes aloïdes apparait stable dans le secteur de la cornée de Ketzing et du contre-canal entre 2015 et 2016, elle est en nette régression au niveau de l étang du Stock. Aucune station étendue n a été recensée en 2016 et les stations ponctuelles sont rares. Ainsi, l espèce est même moins présente qu en Aucune station n est notée non plus au niveau de la cornée de Rhodes. Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Il est difficile de déterminer avec certitude les raisons de cette régression sur l étang du Stock néanmoins, quelques hypothèses peuvent être évoquées, notamment en ce qui concerne les variations des niveaux d eau : La cornée de Ketzing présente toute l année un niveau d eau relativement stable permettant à l espèce d accomplir ses cycles biologiques sans grandes variations de son environnement. L étang du Stock présente, quant à lui, de fortes variations, essentiellement dues à sa fonction de réservoir pour le maintien du niveau d eau sans le canal de la Marne au Rhin. Si l on se réfère à la biologie de l espèce, il existe deux modes de reproduction végétative lui permettant d assurer son expansion (formation de nouveaux plants sur des stolons) et sa pérennité (formation des structures de résistance à l hiver : turions). En règle générale, sur l étang du Stock, il n y a que très peu de variations de niveau du niveau d eau entre mai et août (de l ordre de 3 à 4 cm par semaine). Ces conditions sont donc favorables à la réalisation du cycle biologique de l espèce (Figure 4). Les plus grandes variations interviennent en période de remplissage entre décembre et avril (30 à 40 cm par semaine environ) et en période de vidange de septembre à novembre (environ 15 cm par semaine). Cependant, en 2015 les besoins en eau pour soutenir le débit du canal de la Marne au Rhin ont conduit à débuter le pompage sur l étang beaucoup plus tôt dans la saison (à partir du mois de juillet). Ainsi, il a été observé une variation de niveau d eau d environ 2 m sur l étang conduisant à l exondation des bordures des cornées de juillet 2015 à janvier Cette variation importante de niveau d eau a pu perturber le cycle de reproduction des Stratiotes en limitant la formation des bourgeons racinaires (turions) et des plantules au cours de l été 2015 et la dégradation des appareils végétatifs avant d atteindre leur stade d hivernage, expliquant ainsi la faible expansion de l espèce en Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Carte 4 : Localisation de l'espèce Stratiotes aloïdes sur l'étang du Stock en 2015 Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Carte 5 : Localisation de l'espèce Stratiote saloïdes sur la cornée de Ketzing Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Carte 6 : Localisation de l'espèce Stratiotes aloïdes sur le contre canal (amont) à Gondrexange Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Carte 7 : Localisation de l'espèce Stratiotes aloïdes sur le contre-fossé (aval) à Gondrexange 2016 Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR 5.1.6 ELODEE DE NUTALL L Elodée de Nutall a été présente en 2015 sur une surface réduite uniquement au niveau de la cornée de Réchicourt de l étang de Gondrexange au droit d un haut fonds et d un embarcadère. Elle est susceptible d avoir été transportée et d être transportée par les barques de pêche. Elle n est actuellement pas problématique sur les étangs. Mais son élimination sera nécessaire avant qu elle ne se développe. En 2016, en raison d un niveau d eau élevé, elle n a pas été observée sur les 3 étangs et leurs annexes. Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR Carte 8 : Localisation de la station d'elodée de Nuttall 2015 Recensement des espèces végétales invasives, VNF, ECOLOR 5. GESTION DES ESPECES 5.1. STRATIOTES ALOÏDES HISTORIQUE L apparition de l espèce dans les étangs réservoirs (principalement sur l étang du Stock) gérés par VNF date de 2008 avec des premières observations au niveau du quartier des Bachats sur l étang du Stock EXPERIENCES DONNEES GENERALES L espèce Stratiotes aloïdes est connue pour avoir un taux de croissance rapide et une haute productivité (Erixon, 1979). En tant qu Hydrocharitacée, elle possède de fortes capacités de bouturage (Sarat et al, 2015). Cependant, le nombre de cas répertoriés dans la bibliographie concernant des nuisances suite à sa prolifération reste rare, voire inexistant, en Europe où l état de conservation de l espèce est considérée comme préoccupant (Katzenberger et al, 2015). Très peu d exemples de gestion de la problématique sont répertoriés et les rares cas où l espèce présente un caractère invasif avéré se trouvent hors de nos frontières, essentiellement au Canada. Ainsi, l enquête bibliographique et des experts n ont pas pu mettre en évidence des enjeux invasifs et des modalités pratiques de gestion de la Stratioteen France et en Europe. Aucun retour d expérience applicable dans notre région n est ainsi disponible (des expériences sur l application d herbicides ont été menées au Canada). Les efforts de contrôle mécanique de l espèce dans la rivière Trent ont montré que le retrait manuel était ineffic
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