Benefits of riparian forest for the aquatic ecosystem assessed at a large geographic scale

Les avantages présumés de couverts forestiers riverains pour l’écosystème aquatique comprennent la purification, le contrôle thermique, l’apport de matière organique et d’habitats, ce qui peut améliorer la qualité physico-chimique et biotique. Toutefois, ces effets bénéfiques pourraient être atténués par de multiples facteurs de stress de l’agriculture intensive et de l’urbanisation dans les bassins versants en amont. Nous avons examiné la relation entre couvert forestier riverain et la qualité physico-chimique et indices d’intégrité biotique dans de vastes ensembles de données à grande échelle. La mesure des conditions hydromorphologiques et du couvert forestier riverain selon différentes largeurs des zones tampons pour 59 × 103 secteurs de rivière s’étendant sur 230 × 103 km du réseau fluvial français ont été couplés avec des données pour les variables physico-chimiques et biotiques prélevés sur le réseau national de surveillance. Des régressions linéaires généralisées et des régressions par quantiles ont servi à déterminer les réponses des variables physico-chimiques et des indices d’intégrité biologique des macroinvertébrés et poissons à la couverture de ripisylve dans les sélections de stress intermédiaire pour les rivières d’ordres 2 à 4. Des réponses significatives au couvert forestier ont été trouvées pour les nutriments et les indices biologiques. Selon ces réponses, un taux de ripisylve de 60 % dans un corridor de 10 m correspond aux limites du bon état des variables physico-chimiques et indices biotiques. Pour la zone tampon de 30 m, la réponse observée suggère que la couverture de ripisylve d’au moins 45 % correspond avec le bon état écologique de l’écosystème aquatique. Ces réponses cohérentes indiquent un potentiel important pour l’amélioration de la qualité du milieu aquatique en rétablissant la forêt riveraine. Les effets sont plus importants dans un environnement de pression unique, mais restent quand même importants dans des environnements avec multiple pressions. / Claimed benefits of riparian forest cover for the aquatic ecosystem include purification, thermal control, organic matter input and habitat provision, which may improve physicochemical and biotic quality. However, these beneficial effects might be flawed by multiple stressor conditions of intensive agriculture and urbanization in upstream catchments. We examined the relationship between riparian forest cover and physicochemical quality and biotic integrity indices in extensive large scale datasets. Measurements of hydromorphological conditions and riparian forest cover across different buffer widths for 59×103 river stretches covering 230×103 km of the French river network were coupled with data for physicochemical and biotic variables taken from the national monitoring network. General linear and quantile regression techniques were used to determine responses of physicochemical variables and biological integrity indices for macroinvertebrates and fish to riparian forest cover in selections of intermediate stress for 2nd to 4th order streams. Significant responses to forest cover were found for the nutrient variables and biological indices. According to these responses a 60% riparian forest cover in the 10 m buffer corresponds to good status boundaries for physicochemical and biotic elements. For the 30 m buffer, the observed response suggests that riparian forest coverage of at least 45% corresponds with good ecological status in the aquatic ecosystem. The observed consistent responses indicate significant potential for improving the quality of the aquatic environment by restoring riparian forest. The effects are more substantial in single-stressor environments but remain significant in multi-stressor environments.