Hydrologie et dynamique hydroécologique des cours d'eau

La dynamique écologique des cours d'eau est fortement liée à leur régime hydrologique qui en façonne la structure morphologique à l'occasion de crues caractéristiques mais qui en rythme également l'habitat physique quotidien. L'hydrologie joue aussi un rôle majeur dans la modulation saisonnière des caractéristiques thermiques et chimiques, autres paramètres abiotiques fondamentaux.Deux exemples concrets pris dans un cours d'eau alpin, la Séveraisse, démontrent l'intérêt d'une étroite connexion entre l'hydrologie et l'hydroécologie.La quantification de l'habitat des poissons repose sur la méthode des microhabitats dont les principes ont été définis par l'US Fish and Wildlife Service (Instream Flow Incremental Melhodology, USA, Fort Collins, Colorado). Cette méthodologie combine une description détaillée de stations représentatives du cours d'eau par mesure puis modélisation hydraulique des paramètres de l'habitat tels que la hauteur d'eau, la vitesse du courant et le substrat avec des modèles de préférence de localisation des poissons à différents stades vitaux. Des valeurs d'habitat potentiel par stade vital pour les différentes espèces étudiées (ici la truite Fano, Salmo frutta fario) sont calculées pour différents débits.Des chroniques hydrologiques de qualité sont par conséquent nécessaires pour analyser la dynamique de l'habitat et en reconstituer l'historique.Les faibles débits lors des étiages estivaux correspondent souvent à un habitat limitant pour l'adulte de truite.D'autres épisodes hydrauliques critiques peuvent aussi exister. Ce fut le cas d'une crue sévère de 7D m3/s sur la Séveraisse dont l'effet biologique a pu être évalué : iode diminution de la densité et de la biomasse de truite, structure de taille désorganisée.Ces deux exemples soulignent l'importance des données hydrologiques en hydroécologie. Les évènements exceptionnels, les épisodes structurants, les étiages, le rythme saisonnier des débits définissent la variabilité spatiale et temporelle de l'environnement aquatique, qu'il faut ensuite relier à la dynamique biologique des hydrosystèmes.Hydrobiology studies deal more often with pollution problems in running waters than with those concerning stream regulation or deterioration of physical integrity of streams and rivers.It is more and more obvious that running water ecology is strongly related to hydrological characteristics which structure aquatic habitats.This latter challenge requieres a better understanding of the relationships between physical and biological parameters in particular in natural sites.We have summarized basic knowledge on the role of hydrological characteristics in aquatic systems :- Hydrology structures the morphology of the river bed and banks : bankfull discharge is often considered as responsible for hydraulic geometry of river channels in association with sediment load. The channel forming flows correspond to the flood discharges of frequency 1.5 to 2.0 years in most stream types.- Hydrology punctuates the dynamic of habitat available for aquatic biota. Physical habitat is discribed as a combination of spatial attributes : depth, current velocity, which are directly dependent on instantaneous discharge, and substrate and cover, resulting from the morphology discribed above. For example fish need different habitat for each physiological function to achieve a whole life cycle : reproduction and incubation of embryos, nutrition, test, and hiding. For the biologists, it is essential to develop knowledge on the autoecological requirements of species, in particular fishes in original ecological conditions.- Hydrology influences the thermal regime determining the oxygen concentration and several associated physico-chemical processes. Severe abiotic conditions could exist in periods of prolonged low flows.In a second part, we demonstrate the interest of a close collaboration between hydrological and hydroecological sciences with two concrete examples in an alpine stream, Severaisse (Hautes-Alpes).We use a quantitative methodology derived from the Instream Flow Incremental Methodoly (IFIM) of the Fish and Wildife Service (USA, Fort-Collins).One of the hypothesis of this methodology is that physical habitat plays a major rate in structuring fish populations, certain habitats acting as « bottlenecks ».In Severaisse, a representative study reach was chosen in a braided part of the stream, including each identified geomorphotogical unit.The physical characteristics are described on perpendicular transects (2 or 3 transects per unit). On representing homogeneous area, on each transect different measurements of depth, current velocity and substrate type are taken at irregular internals, with more points in heterogeneous portions. These points divide the represented area in cells. Topographic data complement the description and are necessary for hydraulic simulation at different discharges.The physical characteristics of the reaches are illustrated on maps, thus it is possible to follow the evolution of one parameter or a combination of them with changes in discharge (500 ls-1, 1 m3 s-1, 2 m3 s-1, 10 m3 s-1).Fish habitat requirements are obtained from preference curves for each physical parameter and life stage. The studied species is the brown trout (Salmo truffa Fario, L., 1759).The available habitat is then calculated cell by cell by converting physical data into suitability criteria. The resulting Wheighted Usable Area (WUA) for brown trout is then computed versus discharge.Adult WUA increases quickly between 0.5 and 1.0 m3 s-1 and is quite linear up to 10 m3 s-1 and a rapid decrease up to 4 m3 s-1.In Severaisse the low discharge is in winter with a monthly average stream flow of 2 m3 s-1 (period 1959-1985). This value corresponds to the maximum WUA (120 m2) for adult and to a medium WUA (300 m2 for a maximum of 450 m2 at 0.5 m3 s-1) for alevins and juveniles. The lower values for adult are often encountered.The summer average discharges, when fish are more physiologically active and in a period of active growth, give also good WUA (10 m3 s-1, 100 m2 for adult). When the hydrological events are close to the mean average interannual pattern, brown trout population tends to an equilibrium with a number of adults defined by the minimum WUA. This type of population structure has been observed in September 1986.This first example shows the importance of hydrological data which can be translated into habitat values for fish in two ways : real date by chronics or statistical approach (variability between years).The second example consist in a biological assessment of trout population before and after a sever flood (70 m3 s-1) in the same stream. The number of fish was depleted and the site structure severely impacted with no more fish greather than 240 mm (total lenght) and a drastic loss in 1 + year class.The flood resulted also in a morphological modification with displacement of the channel. During the flood, it was not possible to measure current velocities but it could be assumed that they were to high for fish to maintain. Fish might have drifted downstream with no recolonisation after 9 months.These two examples have emphasized the importance of hydrology in aquatic ecology. Flood regime pattern can be translated in potential habitat values for fish or other biota.This new habitat methodology can also improve the quality of impact studies, in particular chose dealing with stream regulation.Therefore stream flow variability and predictability are essential to define temporal and spatial patterns of lotic environments

La restauration écologique du fleuve Rhône sous le double regard du sociologue et de l'écologue

Acté en 1998, le Programme décennal de restauration hydraulique et écologique du Rhône s'est fixé comme objectif principal d'augmenter les débits réservés dans les bras court-circuités du fleuve. Cet objectif était initialement pensé comme une action de restauration écologique de milieux naturels fortement perturbés. Un processus concomitant de concertations a plusieurs fois déplacé l'intérêt initial vers des projets d'élaboration d'un territoire fluvial, puis d'un outil de gestion contre les crues. L'approche interdisciplinaire appliquée, entre sociologie et écologie, interroge la capacité d'une telle action environnementale à aboutir à des résultats hybrides, relevant à la fois de l'amélioration d'un écosystème fluvial et d'un processus de gouvernance. / A ten-year physical and ecological restoration programme was defined for the Rhone River in 1998. Initially, one of its main objectives was to increase the minimum flow in several by-passed sections, with the clear goal of improving the fluvial habitat and the general ecological functioning of the river. A complex consultation process which brought together the hydropower industry, regional civil organisations, and local civil representatives was adopted to define more precisely the local measures to be taken. In the course of this process, the programme underwent a progressive change from purely ecological to more socially motivated outcomes such as improving amenity values and flood defence. We studied how increasing the minimum flow is a topic that can or cannot be discussed by the actors during the consultation process. For example, there is less discussion about the ecological value than about the economic value of the restoration programme between the hydropower industry and the local elected members. But, the various actors readily debate with the scientists about floods and sedimentary transport, linked with local knowledge. We applied a multidisciplinary approach, involving sociology and ecological sciences, to question the restoration programme and to analyse its hybrid results in terms of both the ecological and amenity values and at the same time to understand the governance process

Les modèles numériques des microhabitats des passons : application et nouveaux développements

L'estimation des stocks de poissons que peut abriter un secteur de cours d'eau non pollué nécessite le calcul de sa capacité d'accueil en terme d'espace et de nourriture. Le premier volet a donné lieu aux Etats-Unis à la mise en place de modèles de comportement de différentes espèces de poissons en fonction de variables physiques et de modèles hydrauliques décrivant l'évolution temporelle de ces variables.Les hypothèses sous-jacentes sont discutées. Une modification du calcul de la perte de charge linéaire est préconisée pour le modèle hydraulique dans le cas des rivières à truites, et l'utilisation de méthodes multivariées est proposée pour décrire avec une meilleure fiabilité les relations entre densités de poissons et variables physiques des cours d'eau.Quelques cas d'application illustrent l'intérêt de cette démarche pour répondre à des questions posées par les gestionnaires, tant en matière de prévision des impacts piscicoles des aménagements que d'optimisation des repeuplements.When evaluating the potential fish stock that an unpolluted reach of a stream can accomodate, the load capacity with regard to space and food available must be assessed. It is for this purpose that the Instream Flow Incremental Methodology has been developed in the United States.The assumptions on which behavioural and hydraulic models are based are discussed and modifications are suggested to improve the efficiency of this methodology.The use of the Manning equation to compute the energy loss is misleading in the case of trout streams and results from simulation are more reliable when using resistance equations designed for mountain rivers.For biological monitoring, multivariate data analysis is an interesting alternative to drawing one-dimensional preference curves. Qualitative variables can be used and redundancy or dependence between parameters no longer distorts the results. The relations between physical variables of streams and a probability of the presence of fish are estimated with greater accuracy.Examples of the application of this methodology are presented with a view to assessing the effects of water abstraction on fish populations and to optimizing the restocking of trout streams

Chutzpah-driven export marketing: effects on export responsiveness and performance

As the business arena becomes more dynamic and global, organizations need to think in terms of breaking boundaries to be noticed and enhance performance. Chutzpah, defined as ‘laudable audacity or apparent effrontery that actually conceals a brave and often new approach to subject or endeavor’ (Schultz, 2007, p. 209) typifies an increasingly common way in which organizations break boundaries. While observed in a large variety of sectors (e.g., hospitality, law, sport, medicine, entertainment, biotechnology, politics, finance, public policy), Chutzpah remains under-studied. This paper examines the role of Chutzpah in driving responsiveness to export market and export performance. Based on theory development, in-depth interviews, and survey data from 149 Israeli exporters we find that Chutzpah has two facets, namely audacity and norm violation. Structural model results reveal that the former is positively related to responsiveness, while the latter is negatively related. Both affect export performance via responsiveness

Le débit élément clé de la vie des cours d’eau : bilan des altérations et des possibilités de restauration

La gestion quantitative de la ressource en eau constitue l’un des principaux enjeux mondiaux tant du point de vue environnemental, économique que sociologique. Les besoins en eau continuent de croître et la ressource est déjà fortement utilisée. Les régimes de débits de la majorité des grands cours d’eau sont modifiés par des aménagements. Ces modifications ont des conséquences fortes sur le fonctionnement écologique des eaux courantes. Les régimes hydrologiques sont en effet reconnus comme la clé de voûte des hydrosystèmes. Leur variabilité est la base du fonctionnement morphologique des rivières, du renouvellement des habitats et donc de la richesse écologique. Les altérations de ces régimes dues aux usages directs de l’eau (irrigation, eau potable, hydroélectricité) ou aux modifications des bassins versants, touchent à la fois les valeurs de bas débits, les crues et les fréquences de variations. Les enjeux de la restauration concernent non pas seulement le maintien de valeur de débit minimum mais la définition de véritables régimes hydrologiques réservés assurant les grandes fonctionnalités des eaux courante au travers du respect d’un certain degré de variabilité des débits. Actuellement, peu d’expériences de restauration hydrologique de cours d’eau sont conduites. Ces expériences doivent à la fois s’appuyer sur l’identification des enjeux, sur des outils d’aide à la décision mais également sur des suivis à long terme de l’ensemble des compartiments de l’écosystème

Recommendations from an international expert panel on the use of neoadjuvant (primary) systemic treatment of operable breast cancer: new perspectives 2006

Neoadjuvant (primary systemic) treatment has become a standard option for primary operable disease for patients who are candidates for adjuvant systemic chemotherapy, irrespective of the size of the tumor. Because of new treatments and new understandings of breast cancer, however, recommendations published in 2006 regarding neoadjuvant treatment for operable disease required updating. Therefore, a third international panel of representatives of a number of breast cancer clinical research groups was convened in September 2006 to update these recommendations. As part of this effort, data published to date were critically reviewed and indications for neoadjuvant treatment were newly define