Modelisation d'écosystèmes rivières : application à un bief du Lot

Abstract

Les résultats des premiers essais de modélisation de l'écosystème Lot sont présentés. Cette rivière a un grand intérêt vis-à-vis des problèmes posés par la réponse d'un milieu aux fluctuations, naturelles ou provoquées, des paramètres abiotiques. En effet, le fonctionnement des barrages de l'amont entraîne l'existence d'étiages sévères et, par suite, de longs temps de séjour dans les biefs se succédant sur le cours du Lot moyen et inférieur. Dans ces biefs, l'ensoleillement peut en outre entraîner l'existence de stratifications thermiques.

Diverses questions d'intérêt général sont rappelées dans une première partie : 1) schéma classique d'un écosystème aquatique, 2) équations d'échange traduisant les interactions entre les paramètres dynamiques du système ; 3) techniques permettant de définir les moyennes temporelles ou spatio-temporelles, 4) hypothèses phénoménologiques permettant d'aborder le traitement des équations.

Dans une deuxième partie sont présentés les premiers résultats d'une tentative de modélisation de la croissance et de la biodégradation des algues dans l'écosystème Lot. Le système général d'équations d'échanges est simplifié en tenant compte 1) des régimes hydrodynamiques, 2) des cycles thermiques d'origine naturelle, 3) de l'influence des deux caractéristiques précédentes sur le fonctionnement de l'écosystème.

Deux situations ont été étudiées :

- la première correspond à des régimes hydrodynamiques et thermiques pour lesquels chaque section du Lot peut être considérée comme homogène : l'utilisation de moyennes spatiales par section est alors acceptable,

- la deuxième correspond à des régimes hydrodynamiques et thermiques qui conduisent à prendre en compte la stratification verticale.