Abstract :
[fr] Les rivières abritent une mosaïque d’habitats indispensables aux poissons pour se nourrir, se reproduire et se protéger. Ces espèces se déplacent en permanence pour répondre à leurs besoins vitaux, mais la présence de barrages et autres obstacles fragmente les cours d’eau et limite la libre circulation. Cette fragmentation longitudinale modifie la répartition des espèces et fragilise la biodiversité piscicole. Pour y remédier, la défragmentation vise à restaurer la connectivité écologique, soit par la suppression des obstacles, soit par l’installation de dispositifs de franchissement comme les passes à poissons. Cependant, ce processus est complexe et rarement étudié dans sa globalité, c’est-à-dire avant, pendant et après la restauration.
Cette thèse adopte une approche intégrée et novatrice, à l’échelle des individus et des populations, pour comprendre les effets de la défragmentation sur les poissons holobiotiques potamodromes. Plusieurs sites belges équipés de passes à poissons ont été étudiés à l’aide de méthodes complémentaires : inventaires piscicoles par pêche électrique, suivis pluriannuels des captures (3 à 8 ans) au sein de passes à poissons et télémétrie radio et RFID pour un suivi comportemental précis pendant trois années consécutives.
Les résultats montrent que, avant restauration, les obstacles structurent la composition et la répartition en amont et en aval des communautés piscicoles. L’ouverture de nouveaux axes migratoires entraîne ensuite des colonisations progressives, variables selon les espèces et les sites. Certaines colonisent rapidement les passes, tandis que d’autres mettent plusieurs années à exploiter les nouveaux habitats, ce qui souligne l’importance de suivis à long terme. L’évaluation de l’efficacité de la passe à poissons de Coo, sur l’Amblève, bien qu’utilisée par une grande diversité d’espèces, a révélé un manque d’attractivité, limitant son potentiel réel et illustrant la nécessité d’améliorer la conception de ces dispositifs.
L’étude des déplacements après franchissement révèle une grande diversité de comportements : certains poissons s’installent durablement en amont, d’autres alternent entre amont et aval, tandis que certains redescendent directement. Une fidélité interannuelle à certains sites de reproduction a été observée, ainsi qu’une utilisation des affluents, soulignant l’importance des connexions latérales. Toutefois, de nombreux individus se retrouvent bloqués ou incapables de localiser l’entrée des passes, démontrant que la restauration doit concerner l’ensemble du linéaire d’un cours d’eau, et non un site isolé.
L’analyse des facteurs influençant la dévalaison au niveau d’obstacles indique que la température, le débit, la saison de reproduction et le facteur de condition jouent un rôle, mais révèle surtout une forte variabilité individuelle : certains poissons semblent plus enclins à prendre des risques, suggérant des différences de personnalité.
En conclusion, cette thèse montre que la défragmentation ne se limite pas à permettre un simple passage vers l’amont, mais qu’elle doit viser à restaurer un continuum écologique où les poissons circulent librement selon leurs besoins. Cette thèse apporte des connaissances essentielles sur l’écologie comportementale et l’efficacité des passes, tout en fournissant des recommandations concrètes pour optimiser la gestion et la restauration des cours d’eau fragmentés.
[en] Rivers provide a mosaic of habitats essential for fish to satisfy their vital needs such as feeding, spawning or refuge. These species move continuously to meet their vital needs, but the presence of dams and other barriers fragments watercourses and restricts free movement. This longitudinal fragmentation alters the distribution of species and weakens fish biodiversity. To address this issue, defragmentation aims to restore ecological connectivity, either by removing barriers or by installing fishway structures. However, this process is complex and rarely studied in its entirety that is, before, during, and after restoration.
This thesis adopts an integrated and innovative approach, at both the individual and population levels, to understand the effects of defragmentation on holobiotic potamodromous fish. Several Belgian sites equipped with fishways were studied using complementary methods: electrofishing surveys, multi-year monitoring of fish captures (3 to 8 years) within fishways, and radio and RFID telemetry for precise behavioural tracking over three consecutive years.
The results show that, prior to defragmentation, barriers structure the composition and distribution of fish communities upstream and downstream. Once migratory axis are opened, progressive colonisation occurs, varying between species and sites. Some species colonise fishways quickly, while others take several years to exploit the newly accessible habitats, highlighting the importance of long-term monitoring. The evaluation of the Coo fishway on the Amblève River, although used by a wide diversity of species, revealed limited attractiveness, restricting its actual effectiveness and illustrating the need to improve the design of such structures.
The study of fish movements after passage revealed a great diversity of behaviours: some fish settle permanently upstream, others alternate between upstream and downstream, while some move back downstream directly. Inter-annual fidelity to certain spawning sites was observed, as well as the use of tributaries, underlining the importance of lateral connectivity. However, many individuals became blocked or were unable to locate the fishway entrance, demonstrating that restoration must address the entire river network, rather than focusing on an isolated site.
The analysis of factors influencing downstream movements at barrier sites indicated that temperature, flow, spawning season, and condition factor all play a role. Most importantly, it revealed strong individual variability: some fish appeared more willing to take risks, suggesting differences in behavioural personality.
In conclusion, this thesis shows that defragmentation is not limited to simply enabling upstream passage, but must aim to restore a ecological continuity which fish can move freely according to their needs. It provides essential insights into behavioural ecology and the effectiveness of fishways, while offering practical recommendations to optimise the management and restoration of fragmented river systems.