L'Elodée dense (Egeria densa)

Description, origine et répartition géographique : une Hydrocharitacée importée parmi d’autres.
L’Elodée dense (ou Egérie dense) appartient à la famille des Hydrocharitacées, l’une des nombreuses familles de plantes aquatiques.

Biologie et écologie

Tout comme l’Elodée du Canada, l’Elodée de Nutall ou le Lagarosiphon major, l’Elodée dense (Egeria densa Planch.) appartient à la famille des Hydrocharitacées rassemblant des plantes aquatiques qui s’ancrent dans le fond des plans d’eau et restent submergées.
Egeria densa est caractérisée par des tiges grêles d’un diamètre de 0,5 cm qui peuvent atteindre 3 m de longueur. Les feuilles s’insèrent sur la tige par groupe de quatre généralement. La plante produit facilement des ramifications lorsqu’elle est brisée. Des feuilles poussent alors par groupes plus fournis à l’endroit de la cassure. L’Elodée dense produit des racines qui peuvent s’enfoncer à plusieurs centimètres de profondeur dans le substrat.

Reproduction

L’Elodée dense se reproduit par multiplication végétative. Lorsque les tiges cassent, elles sont transportées par le courant et s’ancrent plus en aval, dans un endroit calme. Des racines dormantes sont en effet présentes au niveau des nœuds de ces propagules. En cas de cassure, elles peuvent « se réveiller » et ancrer facilement la plante ou le morceau brisé dans le fond de l’eau.
L’Elodée dense n’a pas de reproduction sexuée sur le territoire breton. C’est une plante dioïque, c'est-à-dire qu’elle se présente sous forme d’individus mâles et femelles. Les fleurs ne sont donc pas hermaphrodites. Or, seuls des plants mâles ont été introduits en Europe. La reproduction sexuée qui correspond à la formation de graines suite à la pollinisation d’une fleur femelle par du pollen de fleurs mâles n’est donc pas possible.
La reproduction végétative est donc le seul moyen de propagation de l’espèce et celui-ci se révèle très efficace.
Des fleurs sont toutefois émises lorsque la tige atteint la surface de l’eau, d’août à novembre selon les régions.

Introduction en France et en Bretagne

Egeria densa a été découverte pour la première fois en milieu naturel en 1961 dans un barrage d’un cours d’eau du département de la Manche : la Sélune ⁽¹⁾. La présence de cette plante en Europe est toutefois beaucoup plus ancienne. La plante fut introduite au début du XX^ème siècle et fut même cultivée dès 1919 à des fins d’expérimentation dans les laboratoires de physiologie végétale et pour l’aquariophilie. Elle est d’ailleurs vendue en animalerie sous l’appellation d’Anacharis. En effet, cette plante est très prisée des aquariophiles, qui par mégarde ou méconnaissance peuvent la déverser dans les milieux naturels. Le grand nombre de pages internet sur l’aquariophilie dédiées à cette plante en témoigne.
Dans le bassin versant de Loire-Bretagne, sa présence fut notée sur l’Erdre dès 1962. Egeria se développe également dans le canal de Nantes à Brest où on le retrouve par endroit en forte densité. Dans le bassin de la Vilaine, les zones les plus colonisées par Egeria densa se situent sur le cours de l’Oust entre Rohan et Malestroit (56) et de Redon à l’embouchure du fleuve. Il existe toutefois d’autres zones colonisées sur ce bassin versant ^(A) et dans le Morbihan ^(2,3).
Dans le Finistère, Egeria densa est également présent dans plusieurs étangs comme celui de Créa’ch Gwen à Quimper, de Kerléguer à Bohars, près de Brest ⁽⁴⁾. Il se développe probablement dans de très nombreux étangs des Côtes d’Armor où il est souvent mal déterminé (par exemple l’étang de Maël-Carhaix).

Le phénomène : des capacités de développement et des nuisances parfois importantes.
De par son large spectre écologique, Egeria densa se développe facilement dans les milieux aquatiques provoquant par là-même des nuisances non négligeables.

Capacités d’adaptation

En France elle se développe aux alentours de 16 °C mais elle peut supporter de fortes variations de températures : elle peut croître dans des eaux à 25 °C et on l’a vu survivre sous la glace ⁽⁵⁾. Il semblerait cependant que les populations bretonnes soient ralenties par les hivers rigoureux ⁽⁶⁾.
Egeria densa utilise facilement les fortes concentrations en azote et en phosphore des milieux qu’elle colonise ⁽⁵⁾. Elle s’adapte ainsi à tout type d’eau.
A l’inverse d’autres espèces invasives comme la Jussie et la Renouée du Japon, l’Elodée dense supporte bien les faibles luminosités, ce qui lui permet de coloniser des endroits peu éclairés et donc de s’installer dans une plus grande gamme de zones.
Les observateurs du Conservatoire Botanique National de Brest ( CBNB) ont noté sa présence à des hauteurs d’eau très variables (de 0,2 à 3 m de profondeur).

Nuisances aux écosystèmes

Cette adaptabilité lui permet de croître et d’augmenter sa biomasse plus rapidement que les plantes autochtones. Elle forme alors des herbiers qui provoquent un ombrage important et limitent le développement des autres espèces. (La lumière ne peut donc plus pénétrer profondément dans l’eau). Au bout de quelques saisons, les autres plantes se retrouvent cantonnées sur de petites surfaces encore inaccessibles aux Elodées denses.
D’autres espèces invasives subissent même la concurrence des Elodées denses. C’est le cas des Elodées du Canada et de Nutall qui voient leurs populations régresser au fur et à mesure de l’invasion de Egeria densa. Lagarosiphon major, une autre espèce invasive, est également en compétition avec Egeria densa dans le sud-ouest de la France ⁽²⁾.

Nuisances aux usages

Le développement important d’Egeria densa dans les canaux n’est pas sans conséquences pour les usages qui en sont faits. La plante perturbe effectivement la pêche et la navigation.
Sur le bassin versant de la Vilaine, ces populations engendrent des difficultés de circulation pour les embarcations. Les tiges s’emmêlent dans les hélices et font caler les moteurs des bateaux. La navigation perd donc de son attrait et c’est ainsi le secteur du tourisme fluvial qui est touché.
Les pêcheurs ne peuvent également plus pratiquer leur activité. D’une part l’utilisation du matériel de pêche nécessite une eau relativement dégagée et d’autre part les poissons ne sont plus aussi nombreux dans les secteurs envahis.
Lorsque Egeria densa colonise les réservoirs d’eau potables, comme c’est le cas à Brest, le coût économique de l’invasion est très lourd à supporter pour la collectivité.

Gestion de l’Elodée dense en Bretagne

L’Elodée dense fait l’objet de quelques mesures de gestion en Bretagne, en particulier sur le canal de Nantes à Brest.
Surtout présente sur le bassin de la Vilaine, l’Elodée dense est gérée par l’Institut d’aménagement de la Vilaine ( IAV).
Cet institut réalise pour cela un inventaire annuel des plantes invasives depuis 2002 afin d’évaluer la colonisation sur ce bassin versant.
Le tableau suivant résume les linéaires de cours d’eau colonisés par l’Elodée dense entre 2002 et 2004 :

Année	2002	2003	2004
Longueur colonisée (km)	63,1	36,5	57,0

Deux hypothèses permettraient d’interpréter ces résultats:

 

• Soit il y a des fluctuations importantes de colonisation par Egeria densa (peu probable)
• Soit les herbiers de Jussie se sont développés sur les herbiers d’Elodée dense, ce qui les a rendu invisibles par les agents en charge de l’inventaire en 2003 (hypothèse la plus probable)

 

En 2004, l’apparente recrudescence d’Elodée dense dans le bassin de la Vilaine, serait dûe à la réduction des Jussies qui ont subi en 2003 des mesures de gestion. L’Elodée dense, de par sa forte capacité de colonisation aurait rapidement occupé l’espace nouvellement disponible, ou bien aurait été mieux comptabilisée.

On assiste donc à un phénomène de concurrence entre espèces invasives au sein duquel les espèces autochtones n’auraient pas leur place (phénomène étudié par Agrocampus en 2007 ⁽⁷⁾).

En réalisant régulièrement de tels inventaires, les gestionnaires de l’IAV ont acquis un certain recul qui leur a permis de mieux évaluer les besoins de gestion des espèces invasives sur leur secteur. Il leur est donc possible de mieux prévoir les actions à entreprendre d’une année sur l’autre.
En terme de mesures de gestion, l’Elodée dense est souvent arrachée en même temps que les Jussies et le Myriophylle du Brésil, également présents sur le bassin de la Vilaine. Il est donc difficile de connaître exactement les quantités et les linéaires d’Elodée dense gérés.

Le Conseil général de Loire-Atlantique a initié et financé un marché d'entretien spécifique d'arrachage d'Elodée dense dans le bief N°17 sur le canal de Nantes à Brest. Cette opération a été confiée à l'entreprse HLB environnement et s'est déroulée en juillet 2007 sur une portion de canal de 1700 m de longueur et a duré 2 jours.

Pour ce type d'intervention, les moyens employés sont relativement lourds : une pelle mécanique amphibie est nécessaire afin d'arracher les herbiers d'Elodée dense. Un deuxième engin, nommé bateau ramasseur, récolte les tiges arrachées à la surface de l'eau avant que celles-ci ne s'échappent vers d'autres zones à coloniser. Il les dépose ensuite en tas sur la berge. Les plantes séchent au soleil (ressuyage) avant d'être chargée dans un camion et emmenées vers uns déchetterie. Cette opération mobilise deux hommes en permanence, renforcés par deux autres personnes lorsqu'il s'agit de mettre ou de sortir de l'eau le matériel. Les frais s'élèvent donc à environ 2 000 euros par jour de traitement. Les engins de ramassage représentent des investissements importants pour l'entreprise qui gère les travaux. La pelle mécanique amphibie coûte 350 000 euros et le bateau ramasseur 130 000 euros.

Dans le Finistère, Brest Métropole océane (BMO) envisage cette année la mise à sec d’un étang d’eau potable pour éliminer totalement Egeria densa.

Perspectives et recherche : des champs d’investigation diversifiés

Les scientifiques ont initié des recherches dans de nombreuses zones envahies par Egeria densa à travers les différents continents (Europe, Amérique du Nord, Océanie). Dans les zones où la plante est autochtone (Amérique du Sud), les scientifiques ont travaillé sur ces populations également doté d’un caractère envahissant.
Les études portent sur différents thèmes comme la description des espèces d’Hydrocharitacées, la cartographie, la gestion par les pesticides, la compétition avec les autres espèces…

Ecologie et gestion

En Bretagne, les scientifiques du Cemagref et d’ Agrocampus ont réalisé un suivi sur la retenue de Pen Mur dans le Morbihan ⁽⁶⁾. Ce plan d’eau colonisé par Egeria densa depuis plusieurs années appartient au bassin versant de la Vilaine et fournit de l’eau potable aux populations alentours. L’équipe qui a réalisé le suivi a remarqué une importante baisse de la densité d’Egeria densa sur l’ensemble de la retenue d’eau. La rigueur de l’hiver 1997-1998 aurait selon eux provoqué cette baisse de densité. Ils ont également supposé que la présence d’Egeria densa dans cette réserve d’eau permettait de diminuer la quantité d’azote et de phosphore et ainsi de limiter de développement de cyanobactéries, dommageable à la qualité de l’eau. Ils ont finalement conclu que l’Elodée dense peut jouer un rôle positif dans le maintien de la qualité de l’eau. Cependant, cette plante pourrait causer d’autres nuisances dans cette retenue d’eau comme la perte de biodiversité et une gêne pour les pêcheurs.

Partis du constat que l’arrachage de Jussie sur le Don a favorisé l’expansion de l’Elodée dense, les gestionnaires ont fait appel aux scientifiques d’Agrocampus pour étudier de plus près le phénomène. L’étude réalisée en 2007 ⁽⁷⁾ a confirmé ces observations et a testé des méthodes de gestion de l’Elodée dense par des Jussie. Pour l’instant les essais ont été peu concluants mais de nouvelles expérimentations sont indispensables. Par ailleurs, cette étude a fourni de nouvelles connaissances sur l’écologie de l’Elodée dense dans la région.

Le laboratoire Ecobio de l’université de Rennes 1, en partenariat avec d’autres chercheurs a comparé le développement d’Egeria densa et celui de d’une autre plante allochtone : Hydrilla verticilla ⁽⁸⁾. Cette étude, réalisé en laboratoire, montre que ces deux plantes ont des stratégies d’adaptation bien différentes et qui leur sont propres. Egeria densa par exemple se développe mieux que sa concurrente dans un milieu pauvre alors qu’elle cède du terrain lorsque la disponibilité en substances nutritives augmente.

Des chercheurs néo zélandais ont étudié la banque de graines de plusieurs lacs (stocks de graines présents dans la vase). Les zones envahies par l’Elodée dense voient un effondrement de leur nombre et de leur diversité de graines ⁽⁹⁾.

En Allemagne, une étude a été réalisée, qui porte sur l’invasion d’une rivière par plusieurs plantes allochtones, dont Egeria densa fait partie. Les chercheurs ont mis en évidence une accélération de la compétition entre espèces due à l’arrivée de ces plantes allochtones. En outre, il s’agit d’un rivière artificiellement réchauffée qui pourrait selon les auteurs servir de modèle d’étude européen pour les invasions biologiques dans les hydrosystèmes d’Europe centrale ⁽¹⁰⁾.

Dans son aire d’origine, les producteurs d’énergie hydroélectrique rencontrent quelques problèmes liés à la densité élevée des peuplements d’Elodée dense. Des études sont donc menées par les scientifiques brésiliens afin de mieux caractériser son activité photosynthétique ⁽¹¹⁾ et de mieux gérer les problèmes qu’elle causent.

Plus anciennement, dans les années 1980, l’espèce a fait l’objet d’étude beaucoup plus descriptives ^(12,13). Les taux de croissance, les températures et les périodes optimales de développement, les quantités de biomasse produite, le rendement de la photosynthèse… y ont été étudiés.
La classification des différentes espèces du genre Egeria a également été revue à cette même époque, permettant des descriptions plus précises des espèces ⁽¹⁴⁾.

Lutte chimique

D’autres laboratoires ont mené des études sur l’effet des herbicides sur l’Elodée dense ^(15,16). Ces études, réalisées davantage en laboratoire qu’en milieu naturel, permettent de mettre en évidence, les quantités de produit nécessaires qui permettent de réduire voire d’éliminer les Elodées denses. Ces expérimentations permettent donc d’envisager des solutions de traitements des espèces invasives, tout en sachant que les effets en milieux naturels peuvent provoquer d’importantes pollutions chimiques...

Cartographie

Une équipe californienne a mis en place un système de cartographie automatique de l’Elodée dense ⁽¹⁷⁾. Sur des photographies aériennes, ce système détecte automatiquement les zones colonisées par Egeria densa à partir des colorations caractéristiques de cette plante. Un tel outil de cartographie automatique des herbiers permettrait une économie conséquente et un gain de temps non négligeable aux personnes chargées de leur gestion mais ne peut s’appliquer qu’à des zones restreintes.

Rédigé par Fabrice Pelloté (Inra) en collaboration avec Jacques Haury (Agrocampus-Inra) et Sylvie Magnanon (CBNB).

Références citées

Ouvrages et publications
1. Muller, S. 2004. Plantes invasives en France. Vol. 168p. Publications scientifiques du Muséum. Nancy
2. Dutartre, A., Haury, J., and Planty-Tabacchi, A. 1997. Introductions of aquatic and riparian macrophytes into continental French hydrosystems: evaluation test. Bulletin Francais de la Peche et de la Pisciculture. (No. 344/345) - p.407-426.
3. Rivière G. 2007. La flore du Morbihan. 654p. Siloë. Laval
4. Conservatoire botanique national de Brest. 2000. Base Calluna: base de données sur la flore vasculaire de Bretagne, de Basse Normandie et des Pays de la Loire. Conservatoire botanique national de Brest. Brest
5. Pelt J.M., Müller S., Dutartre A., Barbe J., GIS Macrophytes des eaux continentales, and Coord.Prygiel J. 1997. Biologie et écologie des espèces végétales proliférant en France. Synthèse bibliographique. Les études de l'Agence de l'eau. Vol. 68 199p.
6. Dutartre, A., Haury, J., and Jigorel, A. 1999. Succession of Egeria densa in a drinking water reservoir in Morbihan (France). Hydrobiologia. Vol. 415 p.243-247.
7. Rakotondrasoa H. 20-7-2007. Contribution à la gestion des complexes de macrophytes envahissants : Egeria densa (Egérie dense), Ludwigia grandiflora ssp. hexapetala (Jussie) et autres espèces dans la Basse Vallée du Don (44). Etude in situ et expérimentation en milieu contrôlé. 94p. Agrocampus de Rennes; Syndicat du bassin du Don. Rennes
8. Mony, C., Koschnick, T. J., Haller, W. T., and Muller, S. 2007. Competition between two invasive Hydrocharitaceae (Hydrilla verticillata (L.f.) (Royle) and Egeria densa (Planch)) as influenced by sediment fertility and season. Aquatic Botany. Vol. 86 (3) - p.236-242.
9. de Winton, Mary D. and Clayton, John S. 1996. The impact of invasive submerged weed species on seed banks in lake sediments. Aquatic Botany. Vol. 53 (1-2) - p.31-45.
10. Hussner, Andreas and Losch, Rainer. 2-5-2005. Alien aquatic plants in a thermally abnormal river and their assembly to neophyte-dominated macrophyte stands (River Erft, Northrhine-Westphalia). Limnologica - Ecology and Management of Inland Waters. Vol. 35 (1-2) - p.18-30.
11. Pezzato, M. and Camargo, A. 2004. Photosynthetic rate of the aquatic macrophyte Egeria densa Planch. (Hydrocharitaceae) in two rivers from the Itanhaem River Basin in Sao Paulo State, Brazil. Brazilian Archives of Biology and Technology. Vol. 47 (1) - p.153-162.
12. Getsinger, K. D. and Dillon, C. R. 1984. Quiescence, growth and senescence of Egeria densa in Lake Marion. Aquatic Botany. Vol. 20 (3-4) - p.329-338.
13. Haramoto, Toshihiro and Ikusima, Isao. 1988. Life cycle of Egeria densa planch., an aquatic plant naturalized in Japan. Aquatic Botany. Vol. 30 (4) - p.389-403.
14. Cook, Christopher D. K. and Urmi-Konig, Katharina. 1984. A revision of the genus Egeria (hydrocharitaceae). Aquatic Botany. Vol. 19 (1-2) - p.73-96.
15. Feurtet-Mazel, A., Grollier, T., Grouselle, M., Ribeyre, F., and Boudou, A. 1996. Experimental study of bioaccumulation and effects of the herbicide isoproturon on freshwater rooted macrophytes (Elodea densa and Ludwigia natans). Chemosphere. Vol. 32 (8) - p.1499-1512.
16. Hanson, M. L., Knapp, C. W., and Graham, D. W. 2006. Field assessment of oxytetracycline exposure to the freshwater macrophytes Egeria densa Planch. and Ceratophyllum demersum L. Environmental Pollution. Vol. 141 (3) - p.434-442.
17. Foschi, Patricia G. and Liu, Huan. 1-10-2004. Active learning for detecting a spectrally variable subject in color infrared imagery. Pattern Recognition Letters. Vol. 25 (13) - p.1509-1517.

Sites internet
A : Institut d’aménagement de la Vilaine – téléchargement des cartes d’abondance des plantes invasives
Pour en savoir plus
Université de Floride
Université de Portland State, Oregon
ISSG