Les frayères de lamproie marine Petromyzon marinus sont localisées dans le cadre de l'Observatoire Sélune. Cette espèce étant migratrice, sa colonisation de la Sélune et de ses affluents sera probablement influencée par l'effacement des barrages de la Sélune. Les frayères se caractérisent par une dépression accompagnée d’un dôme d’éjection sédimentaire immédiatement en aval. Les pierres retournées sur le dôme sont plus claires ce qui rend les nids facilement visibles et identifiables jusqu’à plusieurs semaines après le frai.

Le cours amont de la Sélune n'est pas accessible aux poissons migrateurs du fait des deux barrages hydroélectriques. Les lamproies sont bloquées à une quinzaine de kilomètres de la mer par le premier barrage infranchissable de la Roche qui boit. La méthode utilisée pour échantillonner les lamproies est celle mise au point par Lasne et al. (2010) permettant de prélever plus efficacement les individus de très petite taille que par pêche électrique. La méthode s’appuie sur l’utilisation d’un outil dérivé du filet de Surber, permettant de prélever les ammocètes de façon standardisée. Cette enceinte permet de réaliser des prélèvements ponctuels, à la manière des EPA. La réalisation d’un point de prélèvement se déroule en plusieurs étapes. Après avoir localisé un microhabitat favorable, une caisse est enfouie dans le substrat jusqu’à une profondeur d’environ 15 cm. L’opérateur prélève alors le substrat et le dépose dans le filet. La colonne d’eau dans la caisse est filtrée et les sédiments dans le filet déposés sur un tamis afin de récupérer toutes les ammocètes. Ces dernières sont mesurées et des prélèvements génétiques sont effectués lorsque leur taille le permet. Un total de 30 prélèvements maximum est effectué par station. Cette couche donne la localisation des secteurs d'étude utilisés dans l'échantillonnage des lamproies.

Les communautés microbiennes jouent un rôle majeur dans le fonctionnement des écosystèmes : elles sont à la base de la chaîne alimentaire (production primaire) et participent à la dégradation de la matière organique. Ces communautés sont de plus connues pour répondre rapidement à des changements environnementaux. Elles peuvent être utilisées comme indicateurs écologiques, à l'instar des macro-invertébrés. Les diatomées benthiques sont les organismes photosynthétiques majoritaires au sein de cette communauté biologique. L’abondance relative des différentes espèces permet de calculer un indice de qualité du milieu (IBD). Des fortes différences de communautés entre les zones amont et aval ont été constatés quand les barrages étant en place. Elles seront amenées à évoluer après l’effacement de ces barrages. Dans le cadre de l'Observatoire Sélune, les stations sont échantillonnées tous les mois d’Avril à Octobre (7 relevés annuels) à l'aide de substrats artificiels (lames de verre disposées dans l'eau). En plus du relevé des diatomées (liste floristique, calcul de l'IBD), la concentration en chlorophylle a est mesurée. Cette couche donne la localisation des secteurs d'étude utilisés dans le suivi des biofilms photosynthétiques.

Le cours amont de la Sélune n'est pas accessible aux poissons migrateurs du fait des deux barrages hydroélectriques. Les lamproies sont bloquées à une quinzaine de kilomètres de la mer par le premier barrage infranchissable de la Roche qui boit. La méthode utilisée pour échantillonner les lamproies est celle mise au point par Lasne et al. (2010) permettant de prélever plus efficacement les individus de très petite taille que par pêche électrique. La méthode s’appuie sur l’utilisation d’un outil dérivé du filet de Surber, permettant de prélever les ammocètes de façon standardisée. Cette enceinte permet de réaliser des prélèvements ponctuels, à la manière des EPA. La réalisation d’un point de prélèvement se déroule en plusieurs étapes. Après avoir localisé un microhabitat favorable, une caisse est enfouie dans le substrat jusqu’à une profondeur d’environ 15 cm. L’opérateur prélève alors le substrat et le dépose dans le filet. La colonne d’eau dans la caisse est filtrée et les sédiments dans le filet déposés sur un tamis afin de récupérer toutes les ammocètes. Ces dernières sont mesurées et des prélèvements génétiques sont effectués lorsque leur taille le permet. Un total de 30 prélèvements maximum est effectué par station. Cette donnée comprend les abondances observées lors des échantillonnages de lamproies.

L'étude repose sur l’observation des communautés végétales spontanées colonisant les vases nouvellement dénoyées à différentes échelles temporelles (variations intra- et interannuelles) et spatiales imbriquées. L'inventaire botanique est basée sur la méthode de Braun-Blanquet. Le protocole d’échantillonnage est stratifié afin de maximiser la diversité relevée. Pour chaque secteur d'étude, un transect perpendiculaire au lit du fleuve est mis en place, où sont repérées sur le terrain des bandes parallèles au cours d’eau selon la vitesse d’exondation. Au sein de chacune des bandes (qui présentent une apparence homogène de la végétation), 3 réplicas d’1 x 1 m et espacés d’1 m sont délimités. Toutes les espèces présentes dans les quadrats ont été recensées et leur abondance a été estimée. Cette couche donne les localisations de ces secteurs d'étude.

La vallée de la Sélune subit actuellement d’importants changements dans la morphologie de ses berges et de son cours d’eau. Ainsi, l’analyse des interactions entre zone aquatique et zone riveraine dans ce contexte de restauration représente une opportunité scientifique unique de compréhension des mécanismes écologiques qui sous-tendent non seulement la résilience, mais aussi le fonctionnement global des écosystèmes. Le projet « interaction entre zones aquatiques et riveraines » (RestaurE) étudie le rétablissement du fonctionnement des écosystèmes de la Sélune (résilience). Il considère les interactions entre la morphologie du fleuve, la recolonisation de l’eau et des berges par la végétation et par les espèces d’invertébrés aquatiques et terrestres. Ce projet de recherche a pour objectif d’amorcer l’analyse des néo-habitats issus de la restauration de la Sélune en se concentrant sur les interactions terrestres/aquatiques au niveau des interfaces riveraines. Il permettra ainsi de comprendre le rôle spécifique de ces interactions dans le processus de résilience des écosystèmes en restauration. L’étude des interactions entre zones aquatiques et riveraines sur la Sélune est réalisée sous deux angles : (1) Caractériser le fonctionnement bio-géo-morphologique du cours d’eau et de ses berges ; (2) Étudier le fonctionnement des réseaux trophiques (aquatiques et terrestres). Cette couche donne la localisation des secteurs d'étude utilisés dans le cadre du projet "RestaurE".

La remise en continuité de la Sélune avec l’effacement de ses barrages peut avoir un impact notable sur l’hydrologie et le transfert de sédiments dans le cours d’eau. Cela peut également engendrer un décolmatage à l’amont et un colmatage à l’aval du lit de la Sélune. La restauration de la vallée de la Sélune offre une opportunité unique en Europe pour étudier la continuité verticale et latérale des flux d’eau entre la rivière, la zone hyporhéique, les berges et la nappe souterraine. Le projet « Flux hyporhéiques, échanges nappes-rivières » (LEARN) a pour objectif de comprendre les échanges entre la nappe souterraine et l’eau de la vallée de la Sélune. Cette connaissance permettra de prévenir les changements physiques, chimiques et biologiques que la remise en continuité va engendrer sur la qualité de l’eau de la Sélune. Cette couche donne la localisation des secteurs d'étude utilisés dans le cadre du projet « Flux hyporhéiques, échanges nappes-rivières » (LEARN). Sur le terrain, ces secteurs se matérialisent sous la forme de zones de 5 mètres de rayon.

Les barrages sont à l’origine de modifications significatives du régime hydrologique, de la température de l’eau et des flux biologiques et biogéochimiques. C’est le cas des barrages de Vezins et de la Roche qui Boit, présents sur le cours principal de la Sélune, et d’autres plus petits obstacles qui fragmentent le bassin versant de la Sélune. Cette couche représente les barrages hydroélectriques de la Sélune, avec les batiments associés, en lien avec la production électrique. La géométrie de ces polygones est issue de plusieurs sources : BD Topo, OpenStreetMap (de 2019), complétée par photointerprétation. Des informations extraites du livre « Quand les rivières reprennent leur cours – Notes sur l’effacement de barrages et de seuils, sur la Sélune et ailleurs » ont été ajoutées pour décrire l'état (en service ou arasé), la nature et les caractérisques physiques de ces barrages.

L’écrevisse invasive Pacifastacus leniusculus, également appelée écrevisse de Californie ou Signal est présente sur le bassin de la Sélune depuis plusieurs années mais cantonnée à l’amont par les retenues d’eau des barrages. Son habitat potentiel va être considérablement étendu du fait de la renaturation de la vallée de la Sélune. L’objectif de ce suivi est de décrire si, et à quelle vitesse les Pacifastacus colonisent l’aval de la Sélune au fur et à mesure de son retour à un état lotique ("rivière courante"), et si de là elles colonisent les affluents auparavant inaccessibles car débouchant directement dans les retenues d’eau. Le suivi est réalisé à travers deux campagnes annuelles de suivi, au printemps et à l’automne. La présence de Pacifastacus est recherchée par piégeage via l’Indice d’Abondance Ecrevisse IAE. L’IAE est réalisé sur les stations les plus sensibles du front de colonisation et consiste à poser 15 nasses non appâtées durant 24 heures, installées tous les 10 mètres au minimum. Les Pacifastacus capturées sont comptées, sexées et conservées entières au congélateur pour mesures biométriques ultérieures en laboratoire.