Rapport de stage Licence 3








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KLAM Emilie



Année 2011-2012

Rapport de stage Licence 3ème année

Biologie, Environnement

Parcours Ecologie-Aménagement

Evaluation de l’impact des carrières sur la connectivité des paysages : Etude de la présence et de la génétique de populations de crapauds Bufo bufo et Bufo calamita dans des mares proches de carrières
Réalisé du 2 avril au 11 mai 2012
Dans le Muséum National d’Histoire Naturelle de Paris
Sous la direction de :

  1. Mr FLAVENOT Théo

et de

  1. Mme ARAN Delphine



Muséum National d’Histoire Naturelle



Remerciements

Sommaire, Annexes, organigramme et présentation de l’organisme d’accueil

A faire : mettre dans le rapport en figure les annexes les plus importantes

Introduction
Ce rapport est l’aboutissement d’un stage de six semaines, plus précisément du 2 avril au 11 mai au Muséum National d’Histoire Naturelle (M.N.H.N) de Paris et ce sous la direction de Théo Flavenot, doctorant. Ce stage a été réalisé dans le cadre de ma troisième année de licence de Biologie-Environnement spécialité Ecologie-Aménagement de Metz.

Le but de ce stage, nous sommes cinq stagiaires sur cette thèse, est l’étude des carrières sur la connectivité des paysages car elles induisent des modifications du milieu naturel. C’est un projet qui s’inscrit dans la Trame Verte et Bleue (T.V.B), c’est d’ailleurs la T.V.B qui a crée ce projet de recherche. Une thèse a donc été proposée sur ce sujet et Théo Flavenot la réalise. Cette thèse a commencé en mars 2011 et s’achève en février 2014. Ce stage a été effectué durant la deuxième phase de terrain de ses travaux.
Il est nécessaire de pouvoir évaluer l’impact des carrières et, ici, la thèse a pour but de constater un effet éventuel, positif ou non, des carrières sur les déplacements de deux populations de crapauds protégées. L’aboutissement de cette thèse pourrait donc par exemple permettre de voir un effet positif dans les carrières si elles étaient un habitat favorable et ne nuisaient donc pas au déplacement des deux populations étudiées.
Ma mission fut donc de réaliser des inventaires sur le terrain pour étudier l’impact des carrières sur les déplacements de populations de deux espèces de crapauds, d’élever en laboratoire ces individus prélevés, de faire de la cartographie et, enfin, une partie génétique des populations a été réalisée mais à laquelle je n’ai pas encore participé.
Ce rapport va donc se diviser en une partie de synthèse bibliographique, une partie matériels et méthodes où il sera développé toutes les manipulations réalisées, une partie résultats, une partie discussion et enfin une partie conclusion.

CHAPITRE 1 : Synthèse bibliographique
A refaire et finir Selon un rapport de l’UNICEM (2008), le crapaud calamite est présent dans les eaux très peu profondes et souvent temporaires. C’est une espèce menacée et classée dans la directive habitat faune flore Annexe ? et dans la Convention de Berne Annexe ?. Les crapauds calamites sont relativement abondants en France néanmoins certaines populations semblent en régression, voire très menacées pour certaines.

Cette espèce, liée aux mares temporaires, et donc fortement affectée par la disparition de ces milieux par drainage des zones humides par exemple mais également à la pollution générée par l’homme comme l’épandage de produits phytosanitaires (Geniez, 2005). En effet les crapauds ont une respiration cutanée qui est importante et sont donc sensibles aux pollutions.

Les carrières, génératrices de mares peu profondes et temporaires, sont donc des infrastructures propices au crapaud calamite.

Les carrières en réaménagement peuvent également être un habitat pour les Crapauds calamites lorsqu’il reste des zones humides. Néanmoins, lorsqu’une carrière est crée, il est nécessaire de faire un plan de réaménagement pour reconstituer le milieu après l’arrêt de l’exploitation de la carrière. Ce plan de réaménagement consiste souvent au remplissage de la carrière avec divers composants (ciment, restes de calcaires ou de sables, métaux inertes, terre végétale,…) ou à la formation d’un plan d’eau profond due à une remontée de la nappe. Ces milieux ne constituent alors plus un milieu favorable à la reproduction des Crapauds calamites.
Le crapaud commun

CHAPITRE 2 : Matériels et méthodes
Les carrières causent des modifications des paysages et peuvent donc être un frein au déplacement de populations. Notre maitre de stage, Théo Flavenot, a décidé de prélever deux espèces de crapauds qui sont le crapaud commun Bufo bufo et le crapaud calamite Bufo calamita afin d’étudier ces impacts sur les déplacements de populations.



  1. Méthode d’échantillonnage

  1. Les carrières prélevées pour l’échantillonnage


L’étude a été réalisée sur un ensemble de carrières situées en Ile-de-France et aux alentours. C’est le logiciel Google Earth qui a été choisi pour représenter l’ensemble des carrières à échantillonner.

Les prélèvements sont réalisés non seulement dans les carrières mais également dans les points d’eau aux alentours, que ce soit des mares ou des plans d’eau. En effet comme il a été dit, les crapauds communs ne se reproduisent pas en carrière et donc il est nécessaire de prélever des mares alentours. Les étangs ou rivières ne sont pas prélevés car ce ne sont pas des milieux propices au crapaud calamite et au crapaud commun.

Il a ensuite suffit de se rendre sur chaque lieu préalablement sélectionné d’après Google Earth et de rechercher les points d’eau qui étaient visibles sur le logiciel, et ceux qui ne l’étaient pas car trop petits. On peut ainsi voir en annexe 1, un fragment de la carte finale. Les polygones orange représentent chacun une carrière encore en activité alors que les polygones violets représentent une ancienne carrière.

Les carrières ont été regroupées, formant ainsi 10 réseaux, chaque réseau ayant une superficie de 100 km². Chaque réseau comprenant donc à la fin des carrières et anciennes carrières, lieu de ponte du crapaud calamite, et des mares alentours pour le crapaud commun. Le but étant d’étudier les déplacements de populations de crapauds au sein de chaque réseau et entre les différents réseaux.

Afin de pouvoir prendre les rendez-vous nécessaires, il a été réalisé une liste des carrières en activité à échantillonner. Cette liste est visible en annexe 2.

  1. Echantillonnage des crapauds calamite et commun


Les crapauds ont été échantillonnés dans chaque mare de chacun des 10 réseaux de carrières. Après deux ans de prélèvements sur le terrain, il a pu être complété la carte sur Google Earth afin de voir pour chaque mare ou carrière prélevée, l’espèce qui a été trouvée. Nous pouvons ainsi voir en annexe 3 l’ensemble des prélèvements de crapauds calamites (les marqueurs sont des cercles bleus) et communs (les marqueurs sont des cercles rouges).
Les individus échantillonnés sont sans remise car une ponte contient entre 2000 et 10000 œufs et les prélèvements (environ 5 œufs ou 5 têtards) sont donc considérés comme non significatifs.


  1. Récurrence de la méthode


XXX


  1. Les prélèvements sur le terrain


L’étude s’est donc divisée en une partie de terrain pour récupérer les têtards et les pontes des deux espèces de crapauds choisies, une partie d’élevage afin d’élever ces individus, une partie de cartographie afin de cartographier les différents types de sol et pouvoir ainsi voir dans quel type de milieu les crapauds se déplacent et enfin une partie de génétique pour étudier les populations présentes et d’après la cartographie, savoir quels milieux favorisent ou défavorisent les déplacements des populations.

Cette partie a pour but de développer la partie de terrain qui nous a permis d’obtenir les crapauds nécessaires à la poursuite de l’étude d’impact.


  1. Les objectifs d’échantillonnage de la partie terrain


La partie de terrain s’est déroulée en deux étapes, la première en 2011 et la seconde en 2012. Deux étapes ont été réalisées afin de pouvoir prélever la seconde année des mares qui n’auraient pas été présentes la première année ou de reprélever dans des zones où trop peu ou pas d’individus avait été échantillonnés. J’ai donc participé à la seconde partie de terrain. Les objectifs en termes de nombre d’individus pour les deux années sont donnés dans le tableau 1.
Tableau 1 : Objectifs de l’échantillonnage (nombre d’individus à prélever) entre les années 2011 et 2012




Crapaud calamite

Crapaud commun

2011

Objectifs

1344

1440

Résultats

Déficit d'individus (564)

Déficit d'individus (836)

2012

Objectifs

780

604

Résultats

Déficit d'individus (X)

Déficit d'individus (X)


Durant la seconde phase de terrain, la sécheresse a été responsable de la disparition de plusieurs mares, les crapauds pondant dans l’eau, il nous a été impossible d’obtenir des prélèvements. De plus, la chaleur avance la reproduction du Crapaud calamite, une sécheresse pourra donc assécher une mare et même si quelques semaines plus tard il y a des précipitations, il est possible que le Crapaud calamite se soit déjà reproduit et que donc on ne trouvera plus rien dans ces mares. Cela va donc influencer le nombre d’individus que l’on pourra prélever.

Conséquence ?



  1. Déroulement du stage sur le terrain

  1. Caractéristiques des lieux de pontes


Durant les six semaines de stage, j’ai pu être sur le terrain pendant 2 semaines et demie. La seconde partie de terrain s’est néanmoins déroulée à partir de mars et jusqu’à mi-mai, je n’ai donc pu faire qu’une partie du terrain prévu, l’autre partie ayant été réalisée par les trois autres stagiaires.

A chaque journée de terrain, nous partions donc avec le matériel nécessaire et nous allions soit faire des échantillonnages dans des carrières en activité, soit dans d’anciennes carrières soit dans des mares. Durant mon stage j’ai ainsi pu aller dans quatre carrières en activité qui appartiennent aux entreprises Cemex, Calcia, Sibelco et Lafarge.


  1. Les pontes et têtards de Bufo calamita dans des carrières en activité


Dans une carrière en activité, il est possible de retrouver des pontes dans des mares qui se forment grâce aux précipitations. Voir Annexe 4. Néanmoins le passage répété d’engins lourds, la sécheresse qui s’est installé en avril (aucunes précipitations importantes depuis deux mois) contribuent à la destruction de nombreuses pontes ou à l’incapacité pour les Crapauds calamites de venir s’y reproduire. Parfois néanmoins, dans des habitats qui semblent favorables il n’y a pas de têtards. On peut alors émettre deux hypothèses, soit on peut être dans la limite de répartition de cette espèce et donc les Crapauds ne sont pas venus jusque là pour y pondre, soit si ce ne sont que quelques mares de concernées, elles n’ont simplement pas été choisies par l’espèce. Voir Annexe 5, la carrière Sibelco qui est une carrière de silice et dans laquelle nous n’avons pu trouver aucune ponte.


  1. Les pontes et têtards de Bufo calamita dans des carrières en restauration


Lorsqu’elles sont épuisées, les carrières sont restaurées. On peut ainsi voir l’apparition de milieu comme des plans d’eau dus à une remontée de nappe ou, par exemple, comme dit dans la synthèse bibliographique, à des milieux pionniers. En effet ceux-ci, comme montré en Annexe 6, sont favorables au crapaud calamite. XXX


  1. Les pontes et têtards de Bufo bufo


Les crapauds communs sont retrouvés dans des milieux aquatiques plus profonds et n’apprécient pas les carrières. On peut voir un exemple de mare à crapaud commun en Annexe 7.


  1. Matériels et méthodes de prélèvements des têtards et des pontes sur le terrain

  1. Méthode et matériel de prélèvement


Nous disposions sur le terrain d’épuisettes, de ciseaux, de pots pour y mettre les prélèvements et de marqueurs. Lorsque des têtards sont trouvés, si l’ancienne ponte n’est pas nettement visible et donc qu’il est impossible de prédire quels têtards vont avec quelle ponte, il a été défini qu’un prélèvement de un têtard est effectué tous les 10m. Si la ponte est encore visible mais que les têtards ont déjà éclos, on prélève cinq individus. Dans le cas où la ponte était intacte, la technique pour prélever consiste à mettre le filament sur deux doigts, de le coincer avec les doigts adjacents et de couper pour avoir un fragment de 5 cm environ.

Dans le cas d’une ponte, deux fragments étaient prélevés par ponte.


  1. Etiquetage des pots


Chaque prélèvement de têtards ou de ponte est mis dans un pot et chaque pot doit être étiqueté convenablement car c’est cet étiquetage qui permettra pour la dernière partie de l’étude de faire la génétique et de comparer les déplacements de populations. En effet, en connaissant les gènes d’un têtard et sa mare d’origine, on peut ainsi comparer ses gènes avec ceux de populations d’autres mares. Cette partie sera développée dans la suite de ce rapport.

Un groupement de mares dispose donc d’un code, par exemple B.90, suivi d’un autre code, correspondant au numéro d’une mare en particulier parmi les autres l’environnant, par exemple 60. Pour des têtards prélevés à l’unité, on aura donc : B.90.60.1 pour le premier prélèvement, B.90.60.2 pour le second,...

Pour une ponte dans laquelle est prélevée deux échantillons, on aura pour le premier fragment de la première ponte : B.90.60.1.1, pour le deuxième fragment : B.90.60.1.2. Pour deux fragments d’une autre ponte de cette même mare, on aura alors : B.90.60.2.1 et B.90.60.2.2 et ainsi de suite.
B. Exemple d’une journée de terrain : échantillonnage de crapauds dans une carrière de ciment en exploitation
Il existe en Ile-de-France, à Mantes la Jolie, une seule cimenterie encore en activité, la cimenterie Calcia. Une cimenterie est liée à une carrière de calcaire, c’est donc une carrière de roche massive. Les calcaires sont prélevés après avoir fait exploser des mines et ces tirs peuvent toucher des filaments d’eau ou la pluie peut s’accumuler dans des zones plus basses et ainsi former des mares temporaires.

En 2011, cette carrière avait déjà été sujette à des prélèvements dans le cadre de cette thèse mais depuis la carrière a été mise en réaménagement dans plusieurs zones. Ici, le réaménagement a consisté en la remise en place des sols avec ce qu’il restait sur le terrain (métaux inertes, ciment,…) car aucun matériau extérieur n’est apporté. Ces travaux ont dont comblé les mares temporaires. On peut alors se poser la question si le réaménagement va réellement permettre de compenser la dégradation du milieu ou si au contraire elle va faire perdre les avantages de la carrière qui créait des zones humides favorables aux crapauds calamites.

En conséquence du réaménagement, nous n’avons pu trouver qu’une seule mare qui comprenait des têtards de grenouilles. Il n’y a donc pas de prélèvements qui ont pu être effectués. Avant de rentrer dans une carrière, il est nécessaire de porter les EPI c’est-à-dire un casque, des lunettes, des chaussures et un gilet de sécurité.


  1. Elevage des pontes et têtards de
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