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RESUME

A l’image du Rhône dans le sud-est de la France, les fleuves font l’objet de multiples pressions, entrainant de modifications profondes de leur dynamique fluviale. Le fonctionnement hydro-sédimentaire et écologique de leurs chenaux et leurs plaines alluviales est ainsi particulièrement affecté. Des programmes intégrés de restauration s’attellent à définir les potentialités et les risques liés à de tels ‘écosystèmes anthropo-construits’ et de comprendre les interactions entre divers facteurs de contrôle ayant influencé leur formation. La présente étude s’est focalisée sur 293 casiers Girardon – des entités rectangulaires délimitées par des digues submersibles longitudinales et latérales construites dans le lit mineur au 19^ème siècle afin d’améliorer la navigabilité du Rhône. Ceux-ci sont distribués sur quatre tronçons du fleuve, court-circuités au 20^ième siècle pour la production hydro-électrique. Nous avons analysé les patrons spatio-temporels de la sédimentation, ainsi que la structure et la composition des boisements grâce à des données issues de la télédétection ou acquises sur le terrain. Nous proposons également un modèle conceptuel des facteurs de contrôle et des processus potentiels régissant les patrons observés. Quatre-vingt pourcent des casiers ont évolué du stade aquatique à un stade terrestre et boisé, suivant des trajectoires historiques variées à la fois inter- et intra-secteurs. Les boisements observés diffèrent des boisements de référence plus naturels en termes de caractéristiques structurales. Leur composition est plus proche de celle des systèmes matures que pionniers. Nous observons également une forte présence d’espèces allochtones, comme par exemple l’Érable negundo (Acer negundo), une espèce invasive, en particulier dans les stades de régénération. Notre approche comparative constitue une première étape pour démêler les effets cumulatifs des facteurs de contrôle et hiérarchiser leurs rôles respectifs. Nous avons constaté que des facteurs locaux jouent un rôle majeur, en particulier la connectivité au chenal principal court-circuité. L’évolution des facteurs environnementaux eux-mêmes a contribué à la complexité des patrons. Ce travail ouvre la voie à des futures études sur des écosystèmes fluviaux anthropo-construits, et donne une nouvelle perspective aux gestionnaires du Rhône du fait de l’échelle spatiale abordée, éminemment holistique.

Mots clés : patrons de sédimentation ; végétation ligneuse ; Anthropocène ; facteurs de contrôle ; Rhône ; chenalisation ; dérivation ; réhabilitation

ABSTRACT

The multiple uses made of large rivers, such as the Rhône in south-eastern France, have provoked profound modifications of their fluvial dynamics. As a consequence, the hydro-sedimentary and ecological functioning of their channels and floodplains are highly altered. Integrated restoration programmes struggle in defining potentials and risks related to such ‘novel ecosystems’ and to understand the various interacting drivers which influence their formation. This study comparatively focused on 293 dike fields—rectangular units delimited by longitudinal and lateral submersible dikes constructed in the channel in the late 19^th century to promote the navigability of the Rhône. They are distributed over four reaches by-passed in the 20^th century for hydro-electric energy production. We investigated the spatio-temporal patterns of sediment deposition and the structure and composition of the forest stands using remote sensing and field data. We also propose a conceptual model of potential drivers and processes behind the observed patterns. Eighty percent of the dike fields have evolved from the aquatic to a terrestrial and forested stage, following variable historical trajectories both between and within reaches. The forest stands presented structural characteristics which differed from more natural reference stands and compositional characteristics closer to mature than to pioneer systems. They featured a high presence of non-native species, such as the invasive Box elder (Acer negundo). Our comparative approach constituted a first step to disentangle the cumulative effects of the drivers and define their individual roles: we discovered a prominent role of local factors, especially the connectivity to the main by-passed channel. The evolution of the environmental factors themselves added to the complexity of the patterns. This work provides a basis for future studies of novel ecosystems on rivers, and a new perspective to river managers on the Rhône due to its innovative spatial-scale.

Keywords: sedimentation patterns; woody riparian vegetation; Anthropocene; control factors; Rhône River; river training; river regulation; river rehabilitation