Etude écologique et patrimoniale du peuplement des odonates de Corse appliquée à la

311 Pages·2017·8.2 MB·French

by  Cyril Berquier

Etude écologique et patrimoniale du peuplement des
odonates de Corse appliquée à la conservation des
espèces et des zones humides à enjeux
Cyril Berquier
To cite this version:
Cyril Berquier. Etude écologique et patrimoniale du peuplement des odonates de Corse appliquée à la
conservation des espèces et des zones humides à enjeux. Ecologie, Environnement. Université Pascal
Paoli, 2015. Français. ￿NNT: 2015CORT0011￿. ￿tel-01408080￿
HAL Id: tel-01408080
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abroad, or from public or private research centers. publics ou privés.
UNIVERSITE DE CORSE-PASCAL PAOLI
ECOLE DOCTORALE ENVIRONNEMENT ET SOCIETE
UMR CNRS 6134 (SPE)

Thèse présentée pour l’obtention du grade de
DOCTEUR EN PHYSIOLOGIE ET BIOLOGIE DES ORGANISMES –
POPULATIONS – INTERACTIONS
Mention : Biologie des populations et écologie
Soutenue publiquement par
Cyril BERQUIER
Le 23 Novembre 2015

Étude écologique et patrimoniale du peuplement des odonates de
Corse appliquée à la conservation des espèces et des zones humides
à enjeux.

Directeurs :
Antoine Orsini, Dr-HDR, Université de Corse, CNRS
Marie-Cécile Andrei-Ruiz, Dr, Office de l’Environnement de la Corse, Muséum National
d’Histoire Naturelle
Rapporteurs :
Beat Oertli, Pr, Haute Ecole du Paysage, d’Ingénierie et d’Architecture de Genève
Claire Villemant, Dr-HDR, Muséum National d’Histoire Naturelle, CNRS
Jury :
Beat Oertli, Pr, Haute Ecole du Paysage, d’Ingénierie et d’Architecture de Genève
Claire Villemant, Dr-HDR, Muséum National d’Histoire Naturelle
Antoine Orsini, Dr-HDR, Université de Corse, CNRS
Marie-Cécile Andrei-Ruiz, Dr, Office de l’Environnement de la Corse, Muséum National
d’Histoire Naturelle
Roberto Crnjar, Pr, Université de Cagliari
Gérard Pergent, Pr, Université de Corse, CNRS
Membres invités :
Pascal Dupont, Dr, Muséum National d’Histoire Naturelle
Lila Ferrat, Dr-HDR, Université de Corse, CNRS
1
Remerciements

L’ensemble des travaux de recherches appliquées réalisé dans le cadre de cette thèse n’a
pu être mené à bien qu’avec la contribution directe ou indirecte de très nombreuses
personnes. Je tiens à exprimer ma très sincère reconnaissance à tous ceux qui ont participé
de près ou de loin à la réalisation de ce projet scientifique.
Parmi ces personnes, je tiens avant tout et en particulier à remercier le Dr Marie-Cécile
Andrei-Ruiz, pour le dévouement sans faille et le rôle de premier ordre qu’elle a tenu dans
l’encadrement de ces travaux. Je lui suis également énormément reconnaissant pour son
important soutien en faveur de mon parcours professionnel depuis déjà plusieurs années. Je
reconnais en elle un véritable « guide scientifique » pour son accompagnement et ses
encouragements qui m’ont permis de me dépasser et d’évoluer en permanence, notamment
au cours de cette thèse. Je la remercie pour sa très grande patience, son extrême gentillesse
et sa bienveillance quotidienne qui continueront à résonner tout au long de ma vie
personnelle et scientifique. Il me sera difficile de lui rendre ne serait ce que le quart de ce
que j’ai reçu gratuitement et en abondance de sa part. C’est pourquoi, j’aimerais pouvoir
lui exprimer ma gratitude en lui disant que je garde espoir de pouvoir peut être moi-même
un jour partager à mon tour une part du très précieux savoir scientifique et humain qu’elle
ma transmis avec tant de générosité.
Je remercie également mon Directeur de thèse, le Dr Antoine Orsini, pour m’avoir
permis d’initier et de réaliser ce projet de recherche ainsi que pour l’accueil chaleureux que
j’ai reçu au sein de son équipe. Je lui suis particulièrement reconnaissant pour le temps qu’il
m’a consacré malgré son emploi du temps chargé, ainsi que pour son engagement
déterminant lors des périodes critiques et difficiles liées à l’organisation de ces travaux.
Je tiens à exprimer ma profonde gratitude au Président et au Directeur de l’Office de
l’Environnement de la Corse, le Dr Pierre Ghionga et Mr Pierre Vellutini, pour m’avoir
permis de mener à bien cet ambitieux projet au sein de cette belle structure qui œuvre
quotidiennement à la préservation des richesses naturelles et de la biodiversité de notre île.
Je remercie également tous les membres du département « Ecosystèmes terrestres » dont
son chef, Mme Marie-Luce Castelli, pour m’avoir accueilli au sein de leur équipe ainsi que
pour m’avoir soutenu tout au long de ces travaux. En sus de ces remerciements, je me dois
1
d’exprimer une gratitude particulière pour l’importante contribution administrative,
scientifique et technique apportée par Mme Gwenaëlle Baldovini, Mr Laurent Sorba, Mme
Corinne Pietri et Mr Jean-François Celio. Je remercie également les membres de la grande
Unité « OCIC » composée de mes très chers collègues et amis le Dr Hélène Barré-Cardi, Mme
Stéphanie Colle-Tamagna et Mr Jean-Baptiste Filippi, pour leur dévouement opérationnel
quotidien sur le terrain ou face aux charges administratives et techniques.
Il apparait également difficile de concevoir des remerciements dans le cadre de ces
travaux sans exprimer une profonde reconnaissance pour le soutien technique, financier,
administratif et opérationnel déterminant apporté par les services de la DREAL de Corse.
Parmi les nombreuses personnes qui ont joué un rôle clef dans cette thèse et dans ma jeune
vie scientifique, je me dois de remercier tout particulièrement Mr Bernard Recorbet, mon
inoubliable premier maître de stage. Je suis tout particulièrement reconnaissant à cet ami
fidèle pour m’avoir transmis sa passion naturaliste qui je l’espère continuera à me rendre
heureux tout au long de ma vie personnelle et professionnelle. Je dois d’ailleurs m’excuser
auprès de lui, mais je sais déjà qu’il m’a pardonné, d’avoir ces derniers temps quelque peu
délaissé l’ornithologie de notre folle jeunesse. Je ne désespère pas de lui faire goûter un jour
à son tour cette affection, ni coupable, ni exclusive, qu’est l’entomologie. Cette discipline
pleine d’avenir doit en effet être considérée comme une nouvelle étape complémentaire
dans l’amour que nous partageons pour l’étude de la faune, de la flore et des beaux espaces
naturels de Corse. Au sein des différents services de la DREAL, je remercie également Mr
Brice Guyon, Mme Muriel de Basquiat, le Dr Julia Culioli et Mme Patricia Fanuchi pour leur
engagement et leur soutien opérationnel essentiel, notamment dans des contextes
administratifs parfois difficiles. Je conclurais les remerciements consacrés à ce partenaire
privilégié que représente la DREAL de Corse par un hommage à la mémoire de celui qui fut
l’un de ses plus imminents représentants scientifiques, Mr Bernard Roché. L’aura et
l’influence de ce très grand naturaliste, véritable pionnier de l’odonatologie en Corse,
imprègne largement chacune des pages de cette thèse. En effet, une grande partie des
études menées dans le cadre de ces travaux s’appuie sur les nombreuses informations
collectées et pistes soulevées par cet infatigable amoureux de l’île et de sa nature.
Ma gratitude va également au service de l’Agence de Développement Economique de la
Corse pour l’important soutien financier apporté à cette thèse et aux recherches appliquées
mises en œuvre.
2
Je tiens aussi à exprimer ma reconnaissance aux nombreux spécialistes qui ont apporté
leur soutien et contribué à la conduite de ces travaux. Parmi ceux-ci, je remercie
particulièrement le Dr Pascal Dupont du service du patrimoine naturel du Muséum
National d’Histoire Naturelle de Paris pour ses précieux conseils scientifiques ; le Dr
Aurélien Besnard de l’Ecole Pratique des Hautes Etudes de Montpellier pour son aide à la
réalisation de certaines analyses statistiques complexes ; Mr Philipe Lambret pour sa
relecture et ses nombreux conseils techniques ; le Dr Lila Ferrat pour ses relectures
expertes et son aide déterminante lors de la traduction des articles scientifiques liés à ces
travaux. Je remercie également la Société Française d’Odonatologie et notamment Mr
Jean-Louis Dommanget, pour les informations transmises et leur contribution à
l’enrichissement de ces travaux. Je suis également reconnaissant aux nombreux
odonatologues amateurs m’ayant généreusement transmis des informations ou fait part de
leurs observations sur les libellules de Corse, notamment : messieurs Robin Duborget,
Antoine Leoncini, Cédric Vanappelghem…
Je remercie chaleureusement les principaux gestionnaires d’espaces naturels de Corse
qui ont apporté une aide décisive à la mise en œuvre opérationnelle de ce projet
scientifique, et en particulier les équipes du Parc Marin International des Bouches de
Bonifacio représentées notamment par Mme Marie-Laurore Pozzo di Borgo, Mme Viviane
Sorba, Mr Nicolas Negre-Santucciu, Mr Benoit Berquez ; l’équipe du Parc Naturel Régional
de Corse en charge de l’animation de la réserve de Biosphère du Fangu représentée par
Mme Mady Torre et Mr Julien Innocenzi ; l’équipe du Conseil Départemental de Haute-
Corse en charge de la gestion du site des Agriates représentée notamment par Mme Anne
Marchetti, Mr Hervé Montecatini et Mme Virginie Paolacci ; l’équipe du Conseil
Départemental de Haute-Corse en charge de la gestion de la Réserve naturelle de l’étang de
Biguglia représentée par Mme Sabrina Etourneau et Mr Ange-Toussaint Mattei.
Je n’oublie également pas les nombreux autres partenaires qui ont participé à ces
travaux par un soutien indirect mais non moins important. Parmi ceux-ci, je remercie
particulièrement la Commune de Moltifao représentée notamment par son maire Mr
Jacques Costa ; le Conservatoire Botanique National de Corse représenté par sa directrice
Mme Laetitia Hugot ; le Conservatoire du littoral ; la cellule technique de l’Office National
de la Chasse et de la Faune Sauvage. Au sein de cette dernière structure, il me tient
particulièrement à cœur de souligner l’aide et le rôle essentiel qu’a tenu pour moi Mr
3
Pierre Benedetti dans cette phase critique que représente le début d’une carrière
scientifique. Je suis particulièrement reconnaissant à ce très généreux et charismatique
ami pour ses précieux enseignements et les inoubliables moments que j’ai vécu au sein de
son service pendant près de 2 années. L’ensemble des connaissances et qualités techniques
et humaines que j’ai pu développer au cours de cette trop courte période s’est révélé
particulièrement inestimable pour la conduite et la finalisation de ces travaux de thèse.
J’espère et je crois que ces dons continueront pendant encore longtemps à fructifier dans
ma vie scientifique et personnelle.
Il m’est impossible de terminer ce long chapitre de remerciements sans exprimer une
immense gratitude aux personnes si chères à mon cœur et qui veillent sur moi
quotidiennement depuis toujours : ma famille et mes amis. En premier, je remercie ma
mère à qui je dois très simplement « tout ». Difficile d’ajouter autre chose de plus sincère et
de plus grand à ce mot. Je la remercie d’avoir été et de continuer à être mon principal
soutien dans la vie. Merci pour ton aide dans les meilleurs moments comme dans les plus
durs. Merci pour tout ce que j’ai reçu et recevrai encore. Je suis également reconnaissant à
mon frère Nicolas, ma sœur Aude, mon père Eric pour leur amour et leur soutien
bienveillant aux projets et aventures que j’entreprends. Je remercie ma tante Michelle pour
son rôle majeur dans mon enfance. Je lui suis particulièrement reconnaissant pour m’avoir
transmis son amour de la nature et des animaux sans lequel ces travaux n’auraient pu être
menés. Je remercie également tous mes amis, en particulier ceux ayant apporté leur
contribution directe ou indirecte à cette thèse : Mr Michal Solinsky, Mlle Marie Garrido, Mr
Wani Tamas, Mr Yohan Petit, Mr Kevin Odeye-Gyesien et bien d’autres…
Je remercie bien évidemment tous les membres du jury qui ont accepté de juger ce
travail : le Pr Roberto Crnjar, le Pr Gérard Pergent, le Dr Lila Ferrat, le Dr Pascal Dupont, le
Dr Marie-Cécile Andrei-Ruiz et le Dr Antoine Orsini qui ont encadré ce travail de thèse,
ainsi que le Dr Claire Villemant et le Pr Beat Oertli qui ont bien voulu me faire l’honneur
d’être rapporteurs de cette thèse.
Pour finir et dans un dernier clin d’œil, partageons également ensemble une pensée
complice pour ces belles libellules et jolies demoiselles dont les ballets gracieux enivreront
pendant encore longtemps mes rêves éveillés…
4
Sommaire général
Introduction générale ............................................................................................................ 10
1. Problématique générale ......................................................................................................... 11
2. Présentation de l’ordre des odonates ................................................................................ 13
2.1 Taxonomie, biologie et écologie générale ................................................................... 13
2.1.1 Histoire évolutive et diversité ................................................................................ 13
2.1.2 Morphologie des odonates ....................................................................................... 14
2.1.3 Cycle de vie des odonates ......................................................................................... 17
2.2 Odonates de Corse : État des connaissances régionales ........................................ 19
2.2.1 Historique des travaux et publications ............................................................... 19
2.2.2 Répartion de l’effort de prospection .................................................................... 20
2.2.3 Diversité du peuplement insulaire ....................................................................... 22
2.2.4 Organisation spatiale et temporelle du peuplement ..................................... 23
2.2.5 Statut des espèces composant le peuplement .................................................. 25
3. Contexte régional de la Corse ............................................................................................... 28
3.1 Situation générale et géographie .................................................................................... 28
3.2 Climatologie générale ......................................................................................................... 29
3.3 Contexte démographique et économique ................................................................... 30
3.4 Espaces naturels protégés et gérés ................................................................................ 32
3.5 Zones humides de Corse .................................................................................................... 33
4. Approche et orientation de la thèse ................................................................................... 38
Chapitre I. Contribution à l’actualisation des connaissances générales sur le
peuplement des odonates de Corse : l’exemple de Chalcolestes parvidens. ................ 40
1. Introduction ................................................................................................................................ 41
2. Matériel et méthode ................................................................................................................. 43
2.1 Recherche des populations de C. parvidens ................................................................ 43
2.2 Échantillonnage des imagos ............................................................................................. 43
2.3 Échantillonnage des variables environnementales ................................................. 44
2.4 Analyse des données ........................................................................................................... 46
3. Résultats ....................................................................................................................................... 48
3.1 Répartition et phénologie de C. parvidens ................................................................... 48
3.2 Abondance des différents types de population de C. parvidens en Corse ....... 50
3.3 Exigences et habitats écologiques de C. parvidens et C. viridis ............................ 52
5
4. Discussion .................................................................................................................................... 56
4.1 Répartition et phénologie de C. parvidens en Corse ................................................ 56
4.2 Abondance des différents types de population de C. parvidens en Corse ....... 58
4.3 Exigences et habitats écologiques de C. parvidens et C. viridis ............................ 59
5. Conclusion ................................................................................................................................... 65
Chapitre II. Evaluation de méthodes d’échantillonnage pour le monitoring des
populations d’odonates : l’exemple de Lestes macrostigma. ............................................ 66
1. Introduction ................................................................................................................................ 67
2. Matériel et méthode ................................................................................................................. 70
2.1 Zones d’étude ......................................................................................................................... 70
2.1 Stratégie générale d’échantillonnage ............................................................................ 72
2.2 Présentation des méthodes d’échantillonnage ......................................................... 73
2.2.1 Capture-Marquage-Recapture (CMR) .................................................................. 73
2.2.2 Distance sampling ........................................................................................................ 73
2.2.3 Comptage simple ......................................................................................................... 74
2.2.4 Pollard walk ................................................................................................................... 74
2.3 Analyse des données ........................................................................................................... 75
2.3.1 Traitement des données géo-localisées .............................................................. 75
2.3.2 Traitement des données numériques .................................................................. 76
3. Résultats ....................................................................................................................................... 78
3.1 Répartition intra-site des individus .............................................................................. 78
3.2 Déplacement et dispersion des individus ................................................................... 80
3.3 Détectabilité et survie locale des individus ................................................................ 81
3.4 Évaluation et suivi des populations ............................................................................... 82
3.4.1 Estimation des effectifs ............................................................................................. 82
3.4.2 Estimation de l’abondance ....................................................................................... 84
3.5 Phénologie des populations .............................................................................................. 86
4. Discussion .................................................................................................................................... 89
4.1 Répartition et organisation spatiale des individus .................................................. 89
4.2 Déplacement et dispersion des individus ................................................................... 90
4.3 Détectabilité et survie locale des individus ................................................................ 91
4.4 Estimation et suivi des populations .............................................................................. 93
4.4.1 Estimation des effectifs des populations ............................................................ 93
4.4.2 Évaluation de l’abondance des populations ...................................................... 94
6
4.5 Phénologie des populations .............................................................................................. 95
5. Conclusion ................................................................................................................................... 95
Chapitre III. Développement d’outils adaptés au suivi de la qualité des principaux
habitats d’odonates : un nouvel indice biologique pour l’évaluation des cours d’eau.
.............................................................................................................................................................. 97
1. Introduction ................................................................................................................................ 98
2. Matériel et méthode ............................................................................................................... 100
2.1 Zones d’étude .......................................................................................................................100
2.2 Échantillonnage des paramètres environnementaux ..........................................101
2.3 Échantillonnage des odonates .......................................................................................104
2.4 Analyse des données et élaboration d’un indice biologique ..............................105
2.4.1 Etape 1 : Analyse de la composition et de l’organisation du peuplement
d’odonates des cours d’eau .........................................................................................................105
2.4.2 Étape 2 : Etude des liens entre l’organisation du peuplement d’odonates
et les principaux facteurs influant sur la qualité des rivières de Corse.....................105
2.4.3 Étape 3 : Attribution d’une valeur indicatrice aux espèces .......................106
2.4.4 Étape 4 : Elaboration de différents indices biologiques et propositions
de différentes formules ................................................................................................................106
2.4.5 Étape 5 : Sélection d’un indice biologique .......................................................107
2.4.6 Étape 6 : Définition d’une table de valeur de référence. ............................107
2.4.7 Étape 7 : Comparaison de l’indice biologique sélectionné avec les indices
existants. 107
3. Résultats ..................................................................................................................................... 108
3.1 Caractérisation qualitative des stations d’échantillonnage ...............................108
3.2 Caractérisation du peuplement odonatologique des stations d’étude ..........109
3.3 Caractérisation des liens entre le peuplement odonatologique et les
principaux paramètres influant sur la qualité des rivières de Corse .............................112
3.4 Évaluation du peuplement odonatologique en tant qu’indicateur biologique
115
3.5 Élaboration et tests d’un nouvel indicateur biologique .......................................117
4. Discussion .................................................................................................................................. 121
4.1 Caractérisation qualitative des stations d’échantillonnage ...............................121
4.2 Caractérisation du peuplement odonatologique des stations d’étude ..........121
4.3 Évaluation du peuplement odonatologique en tant qu’indicateur biologique
123
4.4 Élaboration de l’indice biologique OCIC ....................................................................124
5. Conclusion ................................................................................................................................. 126
7
Chapitre IV. Développement de grands dispositifs régionaux en faveur de la
conservation des odonates de Corse. ...................................................................................... 128
1. Introduction .............................................................................................................................. 129
2. Méthode ...................................................................................................................................... 131
2.1 Recueil d’informations sur les populations d’odonates de Corse ....................131
2.2 Évaluation de l’état de conservation des odonates de Corse .............................132
2.3 Élaboration du PRA odonates ........................................................................................133
2.3.1 Élaboration de la liste d’espèces à enjeux du PRA odonates ....................133
2.3.2 Définition des objectifs et actions du PRA .......................................................134
2.4 Élaboration de dispositifs en faveur de la conservation des odonates de
Corse ...........................................................................................................................................................
135
2.4.1 Élaboration d’une liste rouge régionale d’espèces menacées ..................135
2.4.2 Actualisation de la liste régionale d’espèces déterminantes pour les
ZNIEFF .................................................................................................................................................
137
3. Résultats ..................................................................................................................................... 138
3.1 Synthèse des informations disponibles sur le peuplement des odonates de
Corse ...........................................................................................................................................................
138
3.1.1 Aire de répartition régionale ................................................................................139
3.1.2 Importance et taille des populations .................................................................140
3.1.3 Habitats et qualité des milieux .............................................................................142
3.1.4 Pressions et menaces pesant sur le peuplement insulaire ........................144
3.1.5 Enjeux de conservation interrégionaux ............................................................145
3.2 État de conservation des odonates de Corse ...........................................................146
3.3 Dispostifs en faveur de la conservation des odonates de Corse .......................147
3.3.1 Plan Régional d’Actions en faveur des odonates de Corse ........................147
3.3.2 Liste rouge régionale d’espèces menacées ......................................................149
3.3.3 Liste régionale d’espèces déterminantes pour les ZNIEFF de Corse .....150
4. Discussion .................................................................................................................................. 152
4.1 Synthèse des informations disponibles sur les populations d’odonates de
Corse ...........................................................................................................................................................
152
4.1.1 Aire de répartition régionale ................................................................................153
4.1.2 Importance et taille des populations .................................................................155
4.1.3 Habitats et qualité des milieux .............................................................................156
8