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 flux hydrologiques, sédimentaires fins et grossiers, et chimiques sont fortement impactés par la présence des barrages, alors que ces paramètres jouent un rôle majeur sur la qualité des habitats pour les communautés aquatiques. leur suivi sur le long terme est primordial dans le cadre d’une opération de restauration écologique après effacement de barrages. De plus sur la Sélune, le démantèlement s’accompagne d’une gestion spécifique des sédiments pour éviter un transfert massif de sédiments vers l’aval. Le transport des sédiments grossiers est étudié à l’aide de galets marqués par des transpondeurs passifs (pit tags). Ces pit tags ont été introduits dans plusieurs centaines de galets de différentes tailles du fleuve. Leurs déplacements au cours du cycle hydrologique sont suivis à l’aide d’une antenne que l’on déplace manuellement en parcourant la rivière, à raison d’une campagne par an. Cette couche donne les localisations des secteurs d'étude utilisés dans le suivi du transport des sédiments grossiers.

L’effacement des barrages de la Sélune fait l’objet d’un programme scientifique initié en 2012 dans lequel des paramètres environnementaux sont suivis afin de fournir un réel retour d’expérience sur cette opération de restauration. En 2019 s’est mis en place un observatoire de données, chargé d’assurer la collecte et le traitement de ces paramètres (biotiques et abiotiques). Avec l’arasement du barrage de La Roche Qui Boit (LRQB), il est vraisemblable que les sables, qui sont actuellement stoppés par le barrage, poursuivront leur transit vers l’aval. Afin de quantifier le mode de transit des sables nous allons suivre la granulométrie et la progression des sables à l’aval de LRQB à différents endroits. Des pièges à sédiment sont positionnés pour analyser l’évolution des tailles des sables suivant la distance au barrage de LRQB. L’objectif de ces pièges est de suivre l’évolution de la granulométrie charriée par le cours d’eau, et de rendre compte d’une possible évolution granulométrique des sédiments, avec l’apparition de sables transportés à l’aval des barrages. Ces dispositifs ne consistent pas à quantifier les flux sédimentaires avec plus de précision. Cette couche donne la localisation des secteurs d'étude utilisés dans le suivi du transport des sables, réalisé dans le cadre de l'Observatoire Sélune.

L’effacement des barrages de la Sélune a pour objectif de restaurer les écosystèmes aquatiques dans le bassin versant et les populations animales et végétales aquatiques. Une des conditions du succès de l’opération est la réapparition de formes fluviales diversifiées et d’habitats aquatiques diversifiés. Idéalement, le cours d’eau reprendrait son tracé et sa dynamique initiale. Cependant, la nécessaire gestion des sédiments a impliqué des interventions humaines de degrés variables selon les secteurs, avec des conséquences probables sur la morphologie du cours d’eau (sinuosité, géométrie) et sur la nature du substrat du lit (granulométrie). La lamproie marine et le saumon, candidats à la recolonisation, façonnent le substrat des cours d’eau en construisant des nids où ils déposent et recouvrent leurs œufs. Cette activité peut significativement et durablement modifier la répartition des sédiments dans les zones de reproduction et augmenter la complexité des habitats aquatiques. Le projet « rôle des espèces ingénieures dans la restauration des habitats » étudie l’influence de ces deux espèces de poissons migrateurs sur la mobilité des sédiments et la morphologie du cours d’eau dans leurs zones de reproduction. Comprendre le rôle de ces espèces est important pour suivre la restauration de la vallée de la Sélune après sa remise en continuité et le retour des grands migrateurs. Cette couche donne la localisation des secteurs d'étude utilisés dans le cadre du projet de recherche "Espèces ingénieures" ("rôles des espèces ingénieures dans la restauration des habitats").

Un barrage bloque le passage de nombreuses espèces de poissons migrateurs, mais certaines pas totalement. L’effet de fragmentation sur la diversité génétique des espèces qui en résulte va dépendre de l’ancienneté du barrage et de la taille efficace de la population de l’espèce considérée. Pour quantifier cet effet de manière standardisée, un nouvel indice de différenciation génétique, nommé 'F Index' pour 'Fragmentation index' a été récemment proposé (Prunier et al., 2020). Ce 'F Index' va être calculé pour 5 espèces de poissons (goujon, vairon, chevesne, chabot et loche franche) échantillonnées sur la Sélune en amont et en aval des barrages de Vezins et La Roche-qui-Boit, et ce avant et après l’effacement des barrages. Les résultats devraient aider à mesurer l’effet de restauration de la connectivité entre populations, la vitesse de cet effet, et aussi de le comparer entre espèces. Cette couche donne la localisation des secteurs d'étude utilisés dans le cadre du projet de recherche "Mesure de la restauration de la connectivité entre populations de poissons suite à l’arasement des barrages de la Sélune", dit "F Index".

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".

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.

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.

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.

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.