ÉCOLOGIE

Rapport de sortie Vallée de la Risle, Saint Sulpice

de Grimbouville Le 2 mai 2018

Sommaire : I] Introduction avec contexte de la sortie II] Présentation des sites III] Descriptif de la méthode IV] Analyses des sites

1) Pré-verger sur un coteau 2) Prairie humide

V] Tableau comparatif VI] Conclusion

BOUILLON Estelle, FRESNEAU Estelle, DAEL Emma & VOLANT Solenne

Logo du parc naturel régional des Boucles de

la Seine Normande

I] Introduction Le 2 mai 2018, nous sommes allés dans la vallée de la Risle (Eure, 27), à Saint Sulpice de Grimbouville dans le cadre d’une sortie en écologie. L’objectif de cette sortie était d’observer au sein d’un même lieu plusieurs paramètres de l’écosystème tels que la faune et la flore (caractéristiques

biotiques) ainsi que les caractéristiques abiotiques du milieu comme le climat et la physico-chimie du sol et de l’eau. De plus, nous avons analysé les interactions entre les organismes vivants et leur environnement. La vallée de la Risle fait partie du Parc National Régional (PNR) des Boucles de la Seine Normande (logo ci-joint). Le PNR des Boucles de la Seine Normande a été créé le 17 mai 1974 autour de la forêt domaniale de Brotonne et était désigné sous le nom de « Parc Naturel Régional de Brotonne » avant le 4 avril 2001. Ce parc est l’un des 52 Parcs Naturels Régionaux français. Il est situé entre Rouen et Le Havre et regroupe 77 communes des départements de l’Eure

et de la Seine-Maritime, soit 89 700 hectares et 103 067 habitants. C'est un territoire traversé par la Seine et ses méandres et il regroupe donc des plateaux, vallées, coteaux creusés par le fleuve qui composent les paysages des cinq régions naturelles du Parc : la vallée de la Seine, le Pays de Caux, le Roumois, la Basse Vallée de la Risle et le Marais Vernier. Ce PNR a pour buts de sauvegarder la biodiversité, les savoirs faire et les patrimoines naturel, bâti et culturel en ayant un rôle de protection et de sensibilisation mais sans imposer de réglementation. Au quotidien et pour mener à bien ces missions, une cinquantaine de personnes sont répartis dans différents pôles (architecture, urbanisme, paysage, communication, événementiel, valorisation de l’économie, agriculture ou encore le pôle animation dont fait partie l’intervenante Mme COSQUER qui nous a guidés toute la journée). Enfin, Jean-Pierre GIROD préside le syndicat mixte en charge de la gestion du PNR.

II] Présentation du site

Coupe transversale de la vallée de la Risle, source : panneau explicatif implanté sur le site Topographie : C'est une vallée en U, large et à fond plat. Les coteaux Est sont plus abrupts alors que les coteaux Ouest ont une pente plus douce et sont valorisés par des cultures. Paysage : La vallée de la Risle est occupée principalement par des prairies bocagères humides et inondables marquées par des alignements de frênes et de saules. Exposés au sud, les coteaux calcaires se couvrent de plantes. Les haies sont supprimées, provoquant du ruissellement et augmentant l'envasement des cours d'eau. D’anciennes peupleraies occupent le fond de vallées mais les coupes sont de plus en plus importantes.

Croquis du paysage observé du haut de

coteau

Géologie : La vallée de la Risle est un ancien méandre de la seine aujourd’hui canalisé. La Risle est une rivière aux eaux vives et froides. Elle prend sa source à l’ouest de l’Aigle et se jette dans la Seine, en amont d’Honfleur, après un parcours de 150 kilomètres. À partir de Pont-Audemer, sur une quinzaine de kilomètres, la pente devient plus faible et le lit s’élargit. En profondeur, la Risle a creusé la craie et on retrouve en surface une terre limoneuse tourbeuse ainsi que des alluvions. Le marais est alimenté par la pluie et la nappe de la Risle. Les sources d’eaux viennent sinon principalement des coteaux grâce aux ruissèlements ainsi que de la nappe de la Risle qui remonte plus ou moins.

Climat : Il y a sur ce site un climat océanique avec été tempéré. Les précipitations à Saint-Sulpice-de-Grimbouville sont importantes. Même lors des mois les plus secs, les averses persistent encore. En moyenne la température à Saint-Sulpice-de-Grimbouville est de 10.7 °C. La moyenne des précipitations annuelles atteints 668 mm.

III] Descriptif de la méthode Nous avons réalisé des analyses de sol, d’eau, de faune et de flore dans deux zones distinctes : pré-verger sur un coteau et prairie humide.

a) Description de la méthode d’analyse du sol Afin d’analyser le sol, nous avons réalisé plusieurs expériences, décrites sur le schéma ci-dessous.

b) Description de la méthode de comptage de la flore Dans le pré-verger, nous avons délimité un carré de un mètre de côté afin d’évaluer l’abondance et la dominance de la flore présente. Cela nous permet ensuite d’avoir une idée de la flore présente pour l’ensemble de la parcelle en extrapolant les résultats.

c) Description de la méthode d’analyse d’eau Nous avons évalué les concentrations en ammonium, nitrite et nitrate, de plusieurs échantillons d’eau prélevés à différents endroits du ruisseau ou de la mare. Pour cela, nous avons utilisé un spectrophotomètre de terrain et des bandelettes tests. Ces mesures sont réalisées dans le but de connaître la qualité de l’eau et l’impact de l’environnement sur la teneur en azote de celle-ci.

Avantages Inconvénients

Spectrophotomètre de terrain - précis - difficile à installer - cher

Bandelettes - rapide - simple d’utilisation

- pas précis

Tableau comparant les avantages et les inconvénients des bandelettes et du spectrophotomètre de terrain

Nous avons aussi observé la sédimentation des échantillons prélevés et mesuré le pH de l’eau directement sur les sites de prélèvement via une sonde pH.

d) Description de la méthode de comptage de la faune

À l’aide d’une épuisette, nous avons pêché dans le ruisseau et dans la mare les animaux qui s’y trouvaient et nous les avons placés dans une cuvette ou dans un récipient fermé rempli d’eau afin de ne pas endommager la faune du site. Nous avons ensuite décrit les animaux pêchés et nous les avons nommés grâce aux clés de détermination. Cette expérience nous a permis d’avoir des informations sur la qualité de l’eau : plus il y a d’espèces fragiles et sensibles aux polluants dans nos échantillons, et meilleure est la qualité de l’eau. De plus, nous avons également observé les adaptations des animaux à leur milieu : eau courante pour le ruisseau, et eau stagnante pour la mare.

IV] Analyse des sites

1) Pré-verger sur un coteau a) Analyse du sol

Analyses et tests Résultats

Analyse visuelle Présence de cailloux, couleur brun foncé, formation possible d’un boudin, structure

compactée

Test pH pH directement dans le sol = 7.2 (neutre) pH échantillon = 5 (acide)

Test H2O2 Légère effervescence = peu de matière organique

Test HCl Pas de réaction = pas de calcaire

N (azote) Traces

P (phosphore) Traces K (potassium) Traces

b) Comptage de la flore Lors de l’inventaire de la flore sur le quadrat, nous avons retrouvé plus d’une quinzaine d’espèces végétales, mais celles qui dominent sont sur le graphique. Il est possible de retrouver toutes les espèces identifiées dans l’herbier (logo ).

En ce qui concerne l’abondance de la flore, les poacées sont très présentes sur le quadrat, les renonculacées et la menthe sont abondantes, tandis que les polygonacées (Rumex) et le trèfle sont peu abondants.

70

15

5 10

Dominance de la flore

Poacées Renoncules Menthe Trèfles

c) Analyse de l’eau Résultats :

Mesures de concentration des différents ions faites grâce à un spectrophotomètre de terrain.

N° de l’échantillon Ammonium Nitrite Nitrate 1 0,078 0,052 6,31

2 0,073 0,042 6,46

3 0,076 0,044 5,78 4 0,072 0,035 6,38

5 0,073 0,037 6,96

6 0,071 0,037 5,82 7 0,138 0,043 5,71

8 0,114 0,047 6,17

9 0,156 0,049 6,02 Schéma localisation des points de prélèvements (1 à 9)

Interprétation : En se décomposant, les plantes libèrent de l’azote, qui, une fois minéralisé, devient de l’ammonium. Par le processus de nitrification, l’ammonium se transforme en nitrite puis en nitrate. Ici, on constate que la concentration d’ammonium dans l’eau augmente quand on s’éloigne du départ de la source. Cela s’explique par le fait que les plantes, plus abondantes quand on s’éloigne du départ de la source, absorbent de l’azote qu’elles restituent au substrat quand elles meurent. Or, cet azote organique est minéralisé et donne l’ammonium. Les concentrations de nitrite dans l’eau stagnent. En effet, la végétation n’a pas d’impact sur cette concentration car elle n’en consomme ni n’en restitue. L’ion nitrite n’est qu’un un intermédiaire dans la transformation. Enfin, la concentration en nitrate reste ici constante. Normalement, nous aurions dû observer une diminution de cette concentration quand on s’éloigne de la source (résultats peu fiables car mesures réalisées dans des conditions de température inférieure à 20°C, ce qui n’est pas idéal). En effet, c’est la forme nitrate qui est préférentiellement utilisée par les plantes pour la nutrition azotée, donc plus il y a de végétation, et moins la concentration en ion nitrate dans l’eau est élevée.

d) Analyse de la faune

Lymnée Gammare Sangsue Planaire Larve de phrygane ou de

trichoptère

Ancyle

Conclusion : Nous observons dans le ruisseau des animaux adaptés à leur habitat et au courant. Par exemple, la larve de phrygane s’entoure de cailloux afin d’être lourde et de s’ancrer au fond du ruisseau. De même, l’ancyle résiste au courant grâce à sa forme aérodynamique orientée dans le sens de celui-ci et se fixe aux cailloux et rochers grâce à sa ventouse. La présence d’une ventouse caractérise également les sangsues. Enfin, le vers plat, très petit et fin, a développé une toute autre stratégie pour survivre dans son milieu : il se sert de son agilité pour ramper sur le substrat au fond du ruisseau et cela lui évite d’être emporté par le courant.

2) Prairie humide

a) Analyse du sol

Analyses et tests Résultats

Test pH pH = 5.9 (acide) Test H2O2 Pas de réaction = pas de matière organique

Test HCl Pas de réaction = pas de calcaire

N (azote) Traces

P (phosphore) Traces

K (potassium) Forte concentration

Interprétation : Le sol de la prairie humide possède un pH acide. De plus, visuellement on observe beaucoup de matière organique, cependant, lors du test H2O2, on n’observe aucune réaction. En effet, les macromolécules de matière organique ont besoin d’O2 pour se décomposer. Or, sous l’eau, la présence d’O2 est limitée. Par ailleurs, les taux de phosphore et nitrate sont faibles alors que le taux de potassium est élevé. Cela s’explique par le fait que lors d’inondation, l’eau salée de la mer inonde le marais, ce qui crée un gradient particulier.

b) Analyse de la flore Lors de l’inventaire de la flore autour de la mare, nous avons retrouvé plus d’une quinzaine d’espèces végétales, mais celles qui dominent sont sur le graphique. Il est possible de retrouver toutes les espèces identifiées dans l’herbier (logo ).

Renoncules, Carex et Iris sont très abondants dans le marais, mais on trouve aussi de la consoude, du jonc et du liseron qui sont abondants dans cette zone. Toutes ces espèces sont bien adaptées à leur milieu et s’y répandent. 60 20

20

Dominance de la flore

Renoncules Carex Iris

c) Analyse de l’eau Dans la prairie humide se trouve une mare creusée par homme où nous avons réalisé les prélèvements pour les analyses d’eau. Résultats : Mesures de concentration des différents ions faites grâce à un spectrophotomètre de terrain.

N° de l’échantillon

Ammonium Nitrite Nitrate

1 0,049 0,020 0,576

2 0,053 0,022 0,569

3 0,053 0,027 0,670

4 0,052 0,020 0,635

5 0,092 0,032 0,709

6 0,067 0,030 0,683

Schéma localisation des points de prélèvement (1 à 6)

Interprétation : Le taux d’ammonium est constant suivant les différents points de prélèvement et est globalement proche des concentrations en ammonium trouvées dans le ruisseau. En revanche, les concentrations en nitrite révèlent un dysfonctionnement du milieu. Le sol est gorgé d’eau et est donc en anaérobiose (pas d’oxygène mais beaucoup de matière organique). Le nitrate + carbone organique en anaérobie donne lieu à la dénitrification (mélange N2 et N2O, gaz à effet serre). De plus, on observe ici des concentrations en nitrate dix fois inférieures à celles du ruisseau. Ceci peut s’expliquer, une fois encore, par le processus de dénitrification qui consomme du nitrate.

a) Analyse de la faune Nous avons entendu de nombreuses grenouilles, observé des hirondelles et vu une cigogne. La cigogne blanche fait étape et se niche dans la Risle où elle trouve à manger. Voici les animaux recueillis grâce à la pêche :

Têtard Larve de dytique

ou tigre d’eau Épinoche Notonecte Corise

Conclusion : La qualité de l’eau permet une grande diversité d’espèces aquatiques présentes dans la mare. Ces espèces sont, encore une fois, adaptées à leur milieu (eau stagnante) et sont différentes de celles observées dans le ruisseau. Par exemple, la corise, punaise aquatique carnivore, se nourrit surtout de larves de moustiques et possède une petite bulle d’air sous le ventre, ce qui lui permet de flotter. La notonecte, elle, nage sur le dos et aime les eaux dormantes.

V] Tableau comparatif

Milieu Sol Flore Eau Faune Pré-verger + ruisseau

- Présence de matière organique assimilable par les plantes - Peu de K

Dominance et abondance de poacées et de renonculacées

- Faibles concentrations en ammonium et nitrite - Forte concentration en nitrate

Espèces adaptées à un milieu en eau courante (gammares, lymnées, planaires…)

Prairie humide + mare

- Peu de matière organique - Forte concentration en potassium (K)

Dominance et abondance de renonculacées, de carex et d’iris

- Faibles concentrations en ammonium et nitrate - Forte concentration en nitrite (dénitrification)

Espèces adaptées à un milieu en eau stagnante (épinoches, corises, notonectes…)

VI] Conclusion

Pour conclure, chacun des deux milieux analysés présente des caractéristiques différentes, tant au niveau du sol que de l’eau, et les êtres vivants peuplant ces milieux y sont parfaitement adaptés. On retrouve donc une faune et une flore spécifiques de chaque milieu. Le PNR a un vrai rôle à jouer dans la conservation de ces habitats et dans la préservation d’une telle biodiversité. En ce qui nous concerne, futurs ingénieurs, ces missions pourraient nous être confiées et nous trouvons très important le fait d’être sensibilisés dès maintenant à tous ces enjeux !