Bringing the margin to the focus: 10 challenges for riparian vegetation science and management

[EN] Riparian zones are the paragon of transitional ecosystems, providing critical habitat and ecosystem services that are especially threatened by global change. Following consultation with experts, 10 key challenges were identified to be addressed for riparian vegetation science and management improvement: (1) Create a distinct scientific community by establishing stronger bridges between disciplines; (2) Make riparian vegetation more visible and appreciated in society and policies; (3) Improve knowledge regarding biodiversity¿ ecosystem functioning links; (4) Manage spatial scale and context-based issues; (5) Improve knowledge on social dimensions of riparian vegetation; (6) Anticipate responses to emergent issues and future trajectories; (7) Enhance tools to quantify and prioritize ecosystem services; (8) Improve numerical modeling and simulation tools; (9) Calibrate methods and increase data availability for better indicators and monitoring practices and transferability; and (10) Undertake scientific validation of best management practices. These challenges are discussed and critiqued here, to guide future research into riparian vegetation.COST Action CONVERGES, Grant/Award Number: CA16208; Horizon 2020 Framework Programme of the European Union; Portuguese Foundation for Science and Technology, Grant/Award Number: 2020/03356/CEECIND;PTDC/ASP-SIL/28593/2017;UIDB/00239/2020; CSIC: PTIECOBIODIVRodríguez-González, PM.; Abraham, E.; Aguiar, F.; Andreoli, A.; Bale Entiene, L.; Berisha, N.; Bernez, I.... (2022). Bringing the margin to the focus: 10 challenges for riparian vegetation science and management. Wiley Interdisciplinary Reviews Water. 9(5):1-14. https://doi.org/10.1002/wat2.16041149

Bringing the margin to the focus: 10 challenges for riparian vegetation science and management

Riparian zones are the paragon of transitional ecosystems, providing critical habitat and ecosystem services that are especially threatened by global change. Following consultation with experts, 10 key challenges were identified to be addressed for riparian vegetation science and management improvement: (1) Create a distinct scientific community by establishing stronger bridges between disciplines; (2) Make riparian vegetation more visible and appreciated in society and policies; (3) Improve knowledge regarding biodiversity—ecosystem functioning links; (4) Manage spatial scale and context-based issues; (5) Improve knowledge on social dimensions of riparian vegetation; (6) Anticipate responses to emergent issues and future trajectories; (7) Enhance tools to quantify and prioritize ecosystem services; (8) Improve numerical modeling and simulation tools; (9) Calibrate methods and increase data availability for better indicators and monitoring practices and transferability; and (10) Undertake scientific validation of best management practices. These challenges are discussed and critiqued here, to guide future research into riparian vegetation

Suivi de la recolonisation végétale spontanée des berges remaniées de la Sélune (Normandie, France) avant l’arasement de deux grands barrages : élaboration d’un protocole pour la mise en place de l’observatoire ORSER

Dans le cadre de la restauration de la continuité écologique de la Sélune (Normandie, France), les grands barrages de Vezins et de la Roche-qui-boit seront arasés d’ici 2021. Afin de maintenir une bonne qualité des eaux en aval et d'éviter le charriage d'une grande quantité de sédiments dans la baie du Mont-Saint-Michel, ceux-ci sont retirés du lit mineur dans la retenue de Vezins, redonnant au fleuve son profil originel. Déposés sur certains tronçons de berges, à commencer par l’amont en 2017, les sédiments sont structurés en une banquette de débordement surmontée d’un talus d’environ 1 m de haut. Ces travaux d’ingénierie sont réalisés conjointement à la vidange progressive du lac. Les sédiments ainsi exondés constituent un milieu favorable à une végétation pionnière. La recolonisation végétale spontanée est suivie dès les premiers stades pour s'assurer du maintien des sédiments, mais aussi, suivre l’évolution des populations d’espèces rares initialement présentes, comme la limoselle (Limosella aquatica L.). Ces espèces liées au marnage et à l’exondation temporaire des berges, donc fortement menacées par l’ampleur des travaux, font l’objet de mesures de compensation ex situ. Cependant, un potentiel de conservation in situ mérite d’être étudié puisque des populations sont présentes sur un site finalement conservé en l’état et sur des mares apparues sur l’un des nouveaux talus. Ces enjeux justifient un suivi à long terme de la dynamique de repousse de la végétation des rives de la Sélune dont un protocole adapté à la diversité des contextes a pu être mis en place suite à des relevés floristiques effectués en octobre 2017 sur 5 sites impactés par les travaux. Cet Observatoire de la Revégétalisation des rives de la Sélune en Ecologie de la Restauration (ORSER) permettra de déterminer si la restauration passive de la vallée est envisageable, en tenant compte des nouveaux usages du territoire

Sustainable management and restoration of Mediterranean riparian zones.

International audienc

Effects of perturbations on the aquatic vegetation of regulated river.

National audienceMacrophytes of the River Rance were studied according to the sampling methods of the French Water Agencies (>) : survey of 50 m length stations along the river gradient; the sectorisation of the river was done considering abiotic factors such as drainage order, slope, geology and pollution points. Spatio-temporal variations of the floristic communities were described through species richness, diversity and evenness indexes, macrophyte index and cover of the types and the biological groups. For its first application in regulated parts, MEV protocol gave quite a good result. Floristic structure changed according to the management of the hydroelectric dam of Rophemel. Upstream, chemical industrial and agricultural pollution modified the vegetation too. The more obvious modification occurred for the hydraulic perturbation. This response was obtained with the French macrophyte index too (Indice Biologique Macrophytique : IBM) : The low waters of September decreased the notes of the index. Several propositions are discussed to improve the index according to the English methodology developed trough the Mean Trophic Rank. Great macrophytes cover was observed at the low water level of the end of the summer. Perturbed parts were more affected. The balance between community structures gave a functional indication of the River Rance. The comparison of seasonal variations occurs to be a way of study of the biological response to perturbation. According to the great response of the vegetation downstream from the dam, perspectives are proposed in using regulated parts of the river as an in situ experimental tool to increase the understanding of ecological mechanisms

Ecological Restoration of Headwaters in a Rural Landscape (Normandy, France): A Passive Approach Taking Hedge Networks into Account for Riparian Tree Recruitment

The safeguard of riparian ecosystems is a major field of study in the understanding and maintenance of the ecological health of rivers. Vegetation communities found on these ecotones ensure essential functions such as limitation of river bank erosion and protection of rivers from pollutants. The aim of our study is to investigate the potential for natural regeneration of trees on river banks after passive restoration. We have also studied the influence of landscape on recolonization through the analysis of the influence of hedge networks. Our study takes place on headwaters in Normandy (France) on Vallee-Aux-Berges, a stream, which has been passively restored for the last 6 years. As passive restoration removes stresses (heavy trampling and grazing) caused by cattle on river banks, we expect it to help the growth of natural plant communities. The condition of this streamfrom the start of restoration work to the presentis compared to another one in the same catchment considered to be ecologically healthy. Our results suggest that passive restoration leads to an increase in tree cover on river banks and contributes to the improvement of the banks' physical integrity. Landscape structure seems to be a major factor for this recolonization: the more the stream is surrounded by hedge networks, the more the recolonization by trees on banks is effective. These results indicate that the influence of landscape structure should be considered in future restoration management in similar headwaters

Downstream Effects of a Hydroelectric Reservoir on Aquatic Plant Assemblages

Macrophytes were studied downstream of the Rophémel hydroelectric dam on the River Rance (Côtes d’Armor Department, western France) to assess the effects of hydroelectric functioning on river macrophyte communities. We studied ten representative sections of the hydro-peaking channel on five occasions in 1995 and 1996, on a 15-km stretch of river. Floristic surveys were carried out on sections 50 m in length, and genera of macroalgae, species of bryophyta, hydrophytes, and emergent rhizophytes were identified. For the aquatic bryophytes and spermatophytes section of our study, we compared our results with 19th century floristic surveys, before the dam was built. During the vegetative growth period, the hydro-peaking frequency was low. The plant richness was highest near the dam. The macrophyte communities were highly modified according to the distance to the dam. The frequency and magnitude of hydro-peaking was related to the aquatic macrophyte richness in an Intermediate Disturbance Hypothesis position. However, the results of the eco-historical comparison with 19th century floristic surveys point to the original nature of the flora found at the site. Some floral patterns, seen during both periods and at an interval of 133 years, were indicative of the ubiquity of the aquatic flora and of the plants’ adaptability. This demonstrates the importance of taking river basin history into account in such biological surveys

Suivi de la recolonisation végétale spontanée des berges remaniées de la Sélune (Normandie, France) avant l’arasement de deux grands barrages : élaboration d’un protocole pour la mise en place de l’observatoire ORSER

National audienceDans le cadre de la restauration de la continuité écologique de la Sélune (Normandie, France), les grands barrages de Vezins et de la Roche-qui-boit seront arasés d’ici 2021. Afin de maintenir une bonne qualité des eaux en aval et d'éviter le charriage d'une grande quantité de sédiments dans la baie du Mont-Saint-Michel, ceux-ci sont retirés du lit mineur dans la retenue de Vezins, redonnant au fleuve son profil originel. Déposés sur certains tronçons de berges, à commencer par l’amont en 2017, les sédiments sont structurés en une banquette de débordement surmontée d’un talus d’environ 1 m de haut. Ces travaux d’ingénierie sont réalisés conjointement à la vidange progressive du lac. Les sédiments ainsi exondés constituent un milieu favorable à une végétation pionnière. La recolonisation végétale spontanée est suivie dès les premiers stades pour s'assurer du maintien des sédiments, mais aussi, suivre l’évolution des populations d’espèces rares initialement présentes, comme la limoselle (Limosella aquatica L.). Ces espèces liées au marnage et à l’exondation temporaire des berges, donc fortement menacées par l’ampleur des travaux, font l’objet de mesures de compensation ex situ. Cependant, un potentiel de conservation in situ mérite d’être étudié puisque des populations sont présentes sur un site finalement conservé en l’état et sur des mares apparues sur l’un des nouveaux talus. Ces enjeux justifient un suivi à long terme de la dynamique de repousse de la végétation des rives de la Sélune dont un protocole adapté à la diversité des contextes a pu être mis en place suite à des relevés floristiques effectués en octobre 2017 sur 5 sites impactés par les travaux. Cet Observatoire de la Revégétalisation des rives de la Sélune en Ecologie de la Restauration (ORSER) permettra de déterminer si la restauration passive de la vallée est envisageable, en tenant compte des nouveaux usages du territoire

Pronost Morgane

International audienceDans le cadre de la restauration de la continuité écologique de la Sélune (Normandie, France), les grands barrages de Vezins et de la Roche-qui-boit seront arasés d’ici 2021. Afin de maintenir une bonne qualité des eaux en aval et d'éviter le charriage d'une grande quantité de sédiments dans la baie du Mont-Saint-Michel, ceux-ci sont retirés du lit mineur dans la retenue de Vezins, redonnant au fleuve son profil originel. Déposés sur certains tronçons de berges, à commencer par l’amont en 2017, les sédiments sont structurés en une banquette de débordement surmontée d’un talus d’environ 1 m de haut. Ces travaux d’ingénierie sont réalisés conjointement à la vidange progressive du lac. Les sédiments ainsi exondés constituent un milieu favorable à une végétation pionnière. La recolonisation végétale spontanée est suivie dès les premiers stades pour s'assurer du maintien des sédiments, mais aussi, suivre l’évolution des populations d’espèces rares initialement présentes, comme la limoselle (Limosella aquatica L.). Ces espèces liées au marnage et à l’exondation temporaire des berges, donc fortement menacées par l’ampleur des travaux, font l’objet de mesures de compensation ex situ. Cependant, un potentiel de conservation in situ mérite d’être étudié puisque des populations sont présentes sur un site finalement conservé en l’état et sur des mares apparues sur l’un des nouveaux talus. Ces enjeux justifient un suivi à long terme de la dynamique de repousse de la végétation des rives de la Sélune dont un protocole adapté à la diversité des contextes a pu être mis en place suite à des relevés floristiques effectués en octobre 2017 sur 5 sites impactés par les travaux. Cet Observatoire de la Revégétalisation des rives de la Sélune en Ecologie de la Restauration (ORSER) permettra de déterminer si la restauration passive de la vallée est envisageable, en tenant compte des nouveaux usages du territoire.Françai

How past riparian management practices can affect composition and structure of vegetation for headwater ecological restoration projects

International audienceEcological restoration of river networks, especially of headwaters, is a key issue to improve water ecological, chemical and physical qualities and ecological functioning of aquatic ecosystems. Ecological restoration of degraded riparian vegetation is commonly considered as an efficient way to improve headwater habitats. This study aims to describe past management dynamics and their effect on current riparian vegetation structure and composition. We focused on two headwater brooks surrounded by traditional pasture in the rural catchment of the river Oir, a salmonid nursery of the river Selune, Normandy, France. Historical riparian vegetation dynamic has been characterized thanks to interpretation of ortho-photographs from 1947 to 2010. GIS analyses allowed us to distinguish five types of management practices from stable vegetation (maintained open or maintained woody) to heterogeneous dynamic vegetation ( alternation of clear-cutting, coppice management and recolonization by ligneous species). To measure their impact on the riparian ecosystem, past management practices were linked with field data describing current structure and composition of riparian vegetation. Results show that structure of riparian plant communities depends mainly on recent management practices, while floristic composition depends both on recent and past management practices. Knowledge of the past dynamics of riparian landscapes proves to be a relevant indicator of the ecological status of headwater ecosystems that could be used to improve ecological restoration instead of classical management practices of riparian vegetation