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Does spatial heterogeneity of hyporheic fauna vary similarly with natural and artificial changes in braided river width?

Authors :
Simon Navel
Pierre Marmonier
Didier Graillot
Lara Konecny-Dupré
Thierry Winiarski
Marie-José Dole Olivier
Frédéric Paran
Laurent Cadilhac
Michel Creuzé des Châtelliers
Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA)
Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Environnement, Ville, Société (EVS)
École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Département Procédés pour l'Environnement et Géoressources (PEG-ENSMSE)
Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels (SPIN-ENSMSE)
École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Agence de l'eau Rhône Méditérranée Corse
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)
Environnement Ville Société (EVS)
École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML)
Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML)
Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)
Source :
Science of the Total Environment, Science of the Total Environment, 2019, 689, pp.57-69. ⟨10.1016/j.scitotenv.2019.06.352⟩, Science of the Total Environment, Elsevier, 2019, 689, pp.57-69. ⟨10.1016/j.scitotenv.2019.06.352⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
Elsevier BV, 2019.

Abstract

Heterogeneity of hyporheic fauna is associated with geomorphological features and related vertical water exchanges. Constrictions on river floodplain are known to induce groundwater inputs and increase stygobite fauna. Two floodplain constrictions were studied in a large braided river (the Drôme River): one linked to a natural process (valley narrowing), another to an artificial river regulation (early 20th embankment). Spatial distribution of hyporheic organisms were sampled upstream and downstream of the two constrained sections, at 9 stations, 3 positions (left and right sides, centre of the braided strip), 3 replication points and at a depth of 50 cm in the river sediment. The spatial heterogeneity in community composition was higher near the banks than at the centre of the braided strip, no matter the width of the strip. The artificial constriction induced a decrease in spatial heterogeneity of the benthic fraction of the hyporheic fauna, but no changes were detected for the stygofauna. The natural valley narrowing reduced width and thickness of the alluvium and induced an inflow of groundwater resulting in an increase in stygofauna abundance. Natural floodplain narrowing linked to geology thus control the distribution of stygobite species, while artificial constrictions only modify the spatial distribution of the benthic fraction of the hyporheic fauna.

Details

ISSN :
00489697 and 18791026
Volume :
689
Database :
OpenAIRE
Journal :
Science of The Total Environment
Accession number :
edsair.doi.dedup.....2a3abffef1093aceee14236643826502