Joki jatkuvuus

Käsite joen jatkumon (River Continuum Concept), joka otettiin käyttöön vuonna myöhään 1980 mennessä Robin L. Vannote on pitkittäinen kuvaava malli ekologisen toimivuuden jokien lauhkean vyöhykkeen, joka sisältää sekä biologisia indikaattoreita ja pinnanmuodot . Se liittyy joskus subvirtaavaan jatkumoon .

Kalanviljelyssä jatkumo on osa joesta jatkumo saatavilla kala ja sallivat niiden liikkeen ylävirtaan alavirtaan ja päinvastoin. Sitä ei pidä sekoittaa fyysiseen jatkuvuuteen tai moniselitteiseen käsitykseen vapaasta liikkumisesta (mikä tahansa luonnonvarainen vesistö on luonnostaan ​​heterogeeninen). Tätä vapaata liikkumista voidaan kuitenkin arvioida esimerkiksi joissa, joissa kalakantoja on usein ja joissa uskotaan, että riippumattomat kalastajat eivät suorita siirtoja. Se voidaan mitata sieppaustekniikan avulla ja mahdollisesti seuraamalla radiomerkittyjä kaloja (esimerkiksi kokeiltu Vallonian alueella osana vuonna 1997 aloitettua kalojen vapaan liikkuvuuden esteiden kartoitusta). (lukuun ottamatta ankerias on päässyt pois vedestä ja pienintäkään nahkiainen), taimen paras ristit esteitä edessä varjossa) on. nahkiais- voi myös "keppi" tarkoittaa niiden tikkari kalastaa paljon suurempi ja vahvempi kuin ne muodostetaan lähdettä kohti.

Eco maisema yhteydessä

Fluviaalisen jatkuvuuden käsite perustuu kokonaisvaltaiseen näkemykseen, jonka mukaan vesistöjä lähteistään suistoihin on pidettävä avoimina ekosysteemeinä vuorovaikutuksessa meren, vesialueen, pankkien ja niiden rannikkometsien ja koko kontekstin kanssa. -hydraulinen, joka riippuu siitä. Niiden fyysisten olosuhteiden (leveys, syvyys, virtaus, virta, lämpötila ...) asteittainen muuttaminen ylävirrasta alavirtaan tuottaa jatkuvan käytettävissä olevien trofisten resurssien gradientin, joka määrittää selkärangattomien jakautumisen lajien mukaan kehitettyjen eri strategioiden mukaisesti. hyödyntää näitä ruokavaroja.

CM Pringle kehottaa ottamaan huomioon paitsi "ylävirta → alavirta" -virrat, myös olemassa olevat virtaukset alavirrasta ylävirtaan (esimerkiksi lohikalojen, kuten jodin palauttamat olennaiset hivenaineet ) ja alavirran toimien viivästyneiden vaikutusten tai ylävirtaan aiheuttamat kaskadit ekosysteemit ( soran louhinta , padot, invasiivisten lajien vapaaehtoinen tai vapaaehtoinen tuonti , veden lämmitys, taudinaiheuttajien tai hormonaalisten haitta-aineiden levittäminen , pumppaus tai kastelu, mikä aiheuttaa vesipohjan laskun ja siten lähteiden tason laskun ... ). Pringlen mukaan tämän alavirran ja ylävirran välisen suhteen pois jättäminen olisi "sitäkin huolestuttavampaa, koska ihmiset muuttavat suurinta osaa jokia alamäkeissään ja useimmat julkaistut lootusjärjestelmien ekologiset tutkimukset koskevat alueen jokia. joita usein unohdamme, voi jo muuttaa hajallaan olevat biofysikaaliset ilmiöt, joita on tapahtunut tai tapahtuu vesivirran alavirtaan (tai jopa merellä). Majava-padojen poistamisella on siis paikallisia seurauksia, mutta myös alavirtaan ja ylävirtaan. "Ravinteiden kierrätys, ensisijainen tuottavuus, biologisen monimuotoisuuden alueelliset suuntaukset" vesipiirin yläpuolella ovat parametreja, joihin uudelleen tyydyttymistoimet voivat vaikuttaa positiivisesti tai kielteisesti, tai päinvastoin, vahingollisia alavirtaan vesistöstä.

Esteitä, kuten suuria patoja ja alueita, joissa on paljon pilaantumista (mukaan lukien lämpö- tai valosaaste ), tutkitaan sitten tämän jatkuvuuden ekologisen pirstoutumisen tekijöinä .

Continumm fyysisen joen havaittavissa maastossa vuorovaikutuksessa erityisesti toisen näkymätön jatkumona, että on ”  osa-joesta osasto  ” käytössä erityinen eläimistö ( stygofauna päällä ) ja joskus itse katsoi biologisena käytävän omana, näkymätön mutta toiminnallisesti kytketty tulvatasangolla olevaan jokeen ja sen pääpohjaan vuorovaikutuksessa useimpien kosteikkojen kanssa (lukuun ottamatta istuvia pohjavesialueita, kaltevia suot tai istuvia kosteikkoja, jotka on muodostettu läpäisemättömille sängyille, joiden vesihuolto on joesta riippumaton).

Vesistöjen toiminnallinen jako

Mukaan klassisen ja vesi- geomorfologinen käsite on jokikuljetusten jatkumo , voimme aina jakaa lotic järjestelmät kolmeen suureen verkkotunnuksia: Tällä virta tai torrent sitten virtaavissa vesissä keskimmäisen laaksoon ja lopulta suuret joet ja jokien .

Selkärangattomien populaatioiden jakautuminen

Biosenoosin ja erityisesti selkärangattomien populaatioiden koostumus riippuu sen biotoopin sijainnista virtaussuuntaa pitkin, mikä mitataan vesiväylän järjestyksellä Strahler-luokituksessa .

Selkärangattomat luokitellaan neljään pääryhmään: murskaimet, keräilijät, laiduntimet ja saalistajat. Petoeläimiä lukuun ottamatta kaikki nämä organismit ruokkivat kasviperäistä orgaanista ainesta: ne ovat saprofyyttejä .

Silppureiden tehtävä on pilkkoa millimetrin kokoinen karkea orgaaninen materiaali (CPOM = Coarse Particulate Organic Matter), kuten lehtisirpaleet. Katkojen , The aselles The toukat ja mayflies ja koskikorennot ovat yleisimpiä tehtaat jokien Keski-Euroopassa.

Kerääjät pystyvät keräämään juoksevaan veteen suspendoitunutta tai sedimentteihin jäänyttä orgaanista ainetta. Hiukkasten, joihin he ruokkivat, koko on 0,5-50 mikrometriä (UPOM = ultrafine Particulate Organic Matter ja FPOM = Fine Particulate Organic Matter). Blackfly toukat , sukkulamatoja ja monet surviaissääsken toukat, esimerkiksi, kuuluvat ryhmään keräilijöiden.

Laiduntimet syövät siitä, mikä kasvaa (levät, mikro-organismit jne.) Kivillä (perifytoni), kuolleiden puiden paloilla ja suurilla vesikasveilla, jotka rakentavat vesistöjen sängyn. Heidän joukossaan ovat gastropodit , liponeura- toukat ja jotkut kironomidit .

Mitä tulee saalistajiin, kuten sudenkorento- toukkiin ja erilaisiin kovakuoriaisiin , ne ruokkivat muita eläimiä.

Käytettävissä olevan orgaanisen materiaalin kehityksen vuoksi näiden eri ryhmien edustus vaihtelee vesistöstä ylävirtaan ja alavirtaan. Ylävirtaan, toisin sanoen torrent-osassa, jossa karkeaa orgaanista ainesta on runsaasti, on suuri osa murskaimia, mutta myös keräilijöitä ja laiduntimia on heikosti edustettuina. Sitten laiduntajien osuus kasvaa, samoin kuin keräilijöidenkin, vahingoksi silppureille, joiden populaatiot vähenevät merkittävästi ja häviävät lopulta kokonaan. Alavirtaan, jossa lähes vain hiukkasmaista orgaanista ainetta on jäljellä, keräilijät ovat hallitseva ryhmä. Mitä tulee saalistajiin, niiden osuus pysyy aina enemmän tai vähemmän vakiona; vain lajin edustus ryhmässä vaihtelee, mikä seuraa käytettävissä olevan saaliin kehitystä. Eri selkärangattomien ryhmien epätyypilliset vaihtelut vesistön varrella ovat merkki luonnon häiriöistä.

Lotusjärjestelmän vakaus

Fluviaalinen jatkumomalli antaa paremman käsityksen energialähteiden allokoinnista lottojärjestelmissä.

Jokien jokitasolla orgaanisen materiaalin muodossa oleva energia voidaan kuluttaa, varastoida tai siirtää alavirtaan. Koska se muodostaa järjestelmän rajoittavan tekijän , sen on varmistettava järjestelmän optimaalinen käyttö. Käyttämättömät resurssit antavat uusien lajien päästä ekosysteemiin, kunnes sen energiapotentiaali on kyllästynyt. Tämä periaate pätee mihin tahansa ekosysteemiin yleensä, mutta sillä on tässä erityinen rooli johtuen kuluttamattoman orgaanisen materiaalin jatkuvasta evakuoinnista juoksevan veden huuhtelemana, mikä edellyttää suurempaa tehokkuuden ja ennen kaikkea jatkuvan käytön vaatimusta.

Ajallisen jatkuvuuden ongelma syntyy lähinnä päivän ja vuoden mittakaavassa. Päivän aikana lisääntynyt saalistuksen riski (kalojen metsästys lähinnä näkökyvyn ansiosta) ja abioottisten tekijöiden , kuten lämpötilan ja valon, muutokset aiheuttavat aktiivisten lajien vuorottelun. Päivittäiset vaihtelut ovat tärkeämpiä jokien välillä, ja siellä biologinen monimuotoisuus on tärkein.

Energiaresurssien käytön jatkuva optimointi lottojärjestelmissä takaa suuren vakauden niiden fyysisten olosuhteiden vaihteluihin ja häiriöihin nähden. Häiriön jälkeen nämä järjestelmät löytävät nopeasti uuden tasapainon ilman ekologista peräkkäin .

Mallien kehittäminen ja soveltaminen

Jatkuvuusmallinnus

Käsite joen jatkumon käytiin usean vuoden tutkimuksen rahoittama Rockefeller-säätiö ja julkaistu vuonna 1980 River Continuum Concept on Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences . Yksi malli hyödynsi Ruth Patrickin ja Luna Leopoldin työtä . Vannote-tiimin olennainen panos on ollut lotusekosysteemin maailmanlaajuinen ja tyhjentävä huomioiminen.
Julkistamisen jälkeen, Vannote työ nopeasti saavuttanut laajan hyväksynnän tiedeyhteisön ja käsite joesta jatkumon tuli referenssimallin kuvauksen eliöyhteisö on lotic ekosysteemien . Erityisesti sillä on ansio selittää oikein aikaisemmat löydöt, kuten Robert Lauterbornin (1918) ja Joachim Illiesin (1961) löydöt .
Tällä hetkellä Vannote mallia käytetään pääasiassa diagnosoida joki häiriöitä vertaamalla todellista kokoonpanosta eliöyhteisö teoreettisiin koostumuksen joesta jatkumoa mallia .

Vesistöjen ekologisen pirstoutumisen tutkimukset

Vesiväylän ekologisen läpäisevyyden arviointimalleja on vielä tarkennettava, ja kaikki ekologisen leviämisprosessin mallit on aina liitettävä mukautettuun näytteenottosuunnitelmaan ( johdonmukaiseen näytteeseen perustuva havainnointimalli , melko laaja (ajassa ja tilassa) , riittävä näytteenottopaine ja vähän tai ei ollenkaan häiriöitä seurattujen organismien muuttokäyttäytymiseen).

On todellakin ilmastollisia ja kausiluonteisia tekijöitä sekä yksilöllisiä ja geneettisiä tekijöitä, jotka voivat muuttaa merkittävästi organismien, kuten kalojen ja äyriäisten, liikkumiskäyttäytymistä.
On myös monia erillisiä pirstoutumistekijöitä (mukaan lukien lämpö, ​​fysikaalis-kemiallinen, pilaantuminen jne.). Lisäksi vesikäytävän pirstoutumisen syitä ei vielä tunneta riittävästi; tietyt lajit voivat siten olla herkkiä tärinälle tai tietyille meille huomaamattomille sähkömagneettisille kentille tai yön valaistukselle , kaikki elementit, jotka voivat pirstoutua sille herkille lajeille (erityisesti tietyt kalat)

Jotta voisimme paremmin tutkia tai yrittää mallintaa biologisen leviämisen ja / tai suon jatkuvuuden luonnollisen tai keinotekoisen pirstoutumisen ilmiöitä, pyrimme siksi:

Niinpä esimerkiksi taimenia ( Salvelinus fontinalis ) on jäljitetty tällä tavalla Quebecissä neljässä valtatien ylittämässä vesiväylässä. Tässä tapauksessa takaisin saamiset osoittivat levinneisyyden huomattavaa heterogeenisyyttä populaatiossa: yksi ryhmä (48-72% kaikista yksilöistä) oli pääasiassa hyvin istumaton (ominaista yksilöt, joilla oli hyvin lyhyt keskimääräinen levitysetäisyys .; Alle 10  m ). Toissijainen ryhmä oli merkittävästi liikkuvampi, jolle oli tunnusomaista keskimääräinen dispersio 56-1086  m ). Tutkimus ei kuitenkaan voinut tuoda esiin todisteita moottoritien todellisesta estovaikutuksesta alikulkujen läpi tapahtuvaan dispersioon.

Käsitteiden rajat ja vaihtoehtoiset ehdotukset

Menestyksistään huolimatta nykyisin kehitetyllä virtauksellisen jatkumiskäsitteen soveltamisala on rajallinen:

Yrittäessään tarjota vastauksia näihin ongelmiin, eri tutkijat ovat muokanneet konseptia.

Lisäksi tätä käsitystä täydentää virtausdynamiikka , joka on fyysinen lähestymistapa vesistön tasapainoon ja evoluutioon.

Bibliografia

Continuum-joen konsepti

Muut lähestymistavat

Huomautuksia ja viitteitä

  1. Janine Gibert, Pierre Marmonier, Marie-José Dole-Olivier, Valkoisen veden alla kukoistaa biologisten uteliaisuuksien universumi; Yksi joki voi kätkeytyä toinen , La Recherche, n o  288, kesäkuu 96 - P. 44-46.
  2. Ovidio M., Philippart J. - C., Orban P., Denoël P., Gilliquet M., Lambot F .; 2009; . Biologiset ja ekohydrauliset perusteet jokien kalanviljelyn jatkuvuuden palauttamiseksi: ensimmäinen arviointi ja näkymät. Forêt Wallonne 101: 18-29 (12 s., 7 kuva, 1 välilehti, 13 viite)
  3. F. Barthelemy, nahkiais- , Le Cordon Bleu, n o  685 15. joulukuuta 1912
  4. Pringle, CM (1997). Tutkimalla kuinka häiriö siirtyy ylävirtaan: menee virtausta vastaan. Pohjois-Amerikan bentologisen seuran lehti, 425-438. ( yhteenveto )
  5. McGeoch MA, Gaston KJ., Läsnäolotaajuuden jakaumat: kuviot, artefaktit ja mekanismit  ; Biol Rev Camb Philos Soc. 2002 elokuu; 77 (3): 311-31 ( yhteenveto )
  6. Hawkes C., Liikkumiskäyttäytymisen, leviämisen ja populaatioprosessien yhdistäminen: onko yksilöllinen vaihtelu avain?  ; J Anim Ecol. 2009 syyskuu; 78 (5): 894-906. Epub 2009 6. maaliskuuta.
  7. Heatherly T, Whiles MR, Gibson DJ, Collins SL, Huryn AD, Jackson JK, Palmer MA, Stream-hyönteisten käyttöaste-taajuusmallit ja metapopulaatiorakenne . Oecologia. 2007 maaliskuu; 151 (2): 313-21. Epub 2006-11-08.
  8. Pépino M, Rodríguez MA, Magnan P (2012), Kalojen leviäminen pirstoutuneissa maisemissa: mallinnuskehys rakenteellisten esteiden läpäisevyyden kvantifioimiseksi  ; Ecol Appl. 2012 heinäkuu; 22 (5): 1435-45. ( yhteenveto ).

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit