Suivi spatio-temporel de l'activité du castor et de ses impacts éco-hydrologiques sur deux sites situés sur la Chavanne (Belgique) par imagerie drone et mesures hydrométriques

Abstract

Le castor européen (Castor fiber) a été réintroduit illégalement en Wallonie dans les années 1990. Sa population est croissante, atteignant déjà entre 600 et 1000 individus en 2012 (Natagora, 2012). Les castors étant qualifiés d’ingénieurs de l’écosystème, ils modifient les cours d’eau et le paysage en construisant des barrages, des canaux et des huttes. Ces aménagements engendrent des impacts hydrologiques, géomorphologiques et écologiques encore mal quantifiés et fortement dépendants des conditions locales. Ce mémoire étudie deux systèmes de castor sur la Chavanne, un petit cours d’eau ardennais, affluent de la Lienne (bassin versant de l’Amblève). Divers types de données ont été récoltés à l’aide de campagnes drones (orthophotos, données LiDAR, imageries multispectrales et thermiques) et de mesures de terrain en rivière (suivi des hauteurs d’eau, jaugeages, granulométrie des sédiments, concentration en matière en suspension). Le drone s’est révélé efficace pour suivre les structures du castor bien que les deux sites aient peu évolué en 10 mois d’étude. Il constitue un outil utile de suivi permettant un relevé rapide, reproductible et non invasif. Les données hydrologiques ont permis de quantifier l’évolution des hauteurs d’eau, permettant de mieux comprendre les interactions entre la rivière et les bassins. Des volumes d’eau ont pu être estimés pour les barrages à l’aide des données topographiques du LiDAR et de relevés de terrain. La caméra thermique montée sur le drone a permis d’illustrer l’hétérogénéité spatiale de la température de la surface dans l’eau des bassins. Les relevés sédimentaires dans les retenues montrent la présence de dépôts fins mis en place par décantation. Ce travail aboutit à une proposition de protocole de terrain dans le cadre du suivi de l’activité des castors par drone. Une analyse à différentes phases de l’établissement du barrage et lors d’événements spécifiques comme des étiages ou des crues permettrait d’approfondir la connaissance des impacts des castors sur les cours d’eau.

The European beaver (Castor fiber) was illegally reintroduced in Wallonia in the 1990s. Its population was growing, reaching 600 to 1,000 individuals in Wallonia in 2012 (Natagora, 2012). Beavers are ecosystem engineers. They modify watercourses and landscapes by building dams, canals, and lodges, causing hydrological, geomorphological, and ecological impacts that are still poorly understood and that depend on local conditions. This thesis studies two beaver systems on the Chavanne, a small Ardenne watercourse, a tributary of the Lienne (Amblève watershed). Various types of data were collected using drones (orthophotos, LiDAR data, multispectral and thermal data) and field measurements in rivers (water level monitoring, gauging, sediment grain size, suspended matter concentration). The drone proved effective in monitoring beaver structures, although the two sites did not show much evolution during the 10 months of monitoring. It is a useful tool for monitoring, allowing for rapid, reproducible, and non-invasive surveys of the sites. Hydrological data made it possible to monitor changes in water levels, providing a better understanding of the interactions between the river and the basins. Water volumes for the dams were estimated using LiDAR topographic data and field surveys. The on-board thermal camera on the drone illustrated the spatial heterogeneity of surface water temperatures in the basins. Sediment surveys in the reservoirs showed thin deposits formed by settling. This work has resulted in a field protocol for monitoring beaver activity using drones. Monitoring at different stages of dam construction and during specific events such as low water levels or floods would provide a deeper understanding of the impact of beavers on waterways.