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Tout au long de l'Allier, la grande diversité de milieux implique la présence de nombreuses espèces animales.

Quelques chiffres permettent de cerner rapidement cette incroyable richesse. Sur un tronçon alluvial de l'Allier long d'une dizaine de kilomètres et au fonctionnement relativement préservé, il est ainsi possible de rencontrer  : 35 à 45 espèces de mammifères (environ 55 % des espèces présentes en Auvergne) 90 à 105 espèces d'oiseaux nicheurs (env. 50 %) 35 à 42 espèces de poissons (env. 80 %) 50 à 60 espèces de papillons diurnes (env. 35 %) 35 à 45 espèces de libellules (env. 55 %) Les variations d'un tronçon de rivière à l'autre sont corrélées à l'intensité de la dynamique fluviale de la rivière, mais aussi à l'état des connaissances naturalistes, non uniforme sur tout son cours.

Le Haut Allier présente un nombre d'espèces moins important mais certaines d'entre elles ont un grand intérêt patrimonial et ne fréquentent que la partie encaissée de la rivière (Ecrevisse à pieds blancs, Cincle plongeur, Faucon pèlerin).

1- Après des décennies d'absence, le Castor a été réintroduit en 1974 sur le bassin de la Loire, dans la région de Blois, à partir d'animaux du bassin du Rhône. A partir de cette petite population, le Castor a recolonisé les secteurs les plus favorables de la Loire et de ses affluents, et en particulier le bas Allier (Nevers) qu'il a atteint en 1986. En 1992, il s'est installé en amont de Moulins vers Chemilly. Depuis 1999, il fréquente le val d'Allier Brivadois et la vallée alluviale de l'Alagnon. En 20 ans, le Castor a donc reconquis la majeure partie de l'Allier des plaines.

2- La Loutre avait disparu de la plaine alluviale de l'Allier dans les années 50 en raison de la pollution des eaux et des campagnes de piégeage… A partir des zones où elle avait survécu dans les hauts bassins de l'Allier, de la Sioule et de la Dordogne, elle a regagné ses territoires d'autrefois à partir du milieu des années 1980. En 1996, sa présence est signalée dans le Puy-de-Dôme vers Maringues et Puy-Guillaume, mais aussi à la confluence de la Sioule (03). Cette recolonisation naturelle se poursuit toujours : la Loutre a atteint aujourd'hui les régions Centre et Bourgogne.

3- Sternes, Petit Gravelot, Chevalier guignette et Oedicnème criard : ces oiseaux nichent tous sur des plages et îlots de l'Allier dépourvus de végétation et forment de ce fait un groupe très original. Le Chevalier guignette est présent dès les gorges puis sa densité diminue après Vichy. A l'opposé, le Petit Gravelot apparaît après Brioude et devient fréquent après Vichy. Les Sternes naine et pierregarin ne sont présentes qu'à l'aval de Vichy, lorsque les îles deviennent plus grandes et plus nombreuses. La présence de l'Oedicnème criard est pour le moins originale en Auvergne car celui-ci est surtout cantonné aux îles de l'Allier, alors que c'est généralement un oiseau des plaines et des steppes !

4- L'Hirondelle de rivage, le Guêpier d'Europe et le Martin pêcheur forment une autre communauté d'oiseaux originale du val d'Allier. Ces trois espèces recherchent les berges érodées par la rivière qui forment des falaises de limons, sable ou graviers où elles pourront creuser leur "terrier" pour nicher. L'Hirondelle de rivage et le Guêpier nichent en colonies parfois très importantes, alors que le Martin-pêcheur niche en couple isolé occupant un territoire de 3 à 4 km de rivière.

Le Balbuzard pêcheur, ou Aigle pêcheur, est un des oiseaux migrateurs les plus attendus et observés : le voir pêcher est un spectacle qui attire nombre de curieux de nature. Peu commun en Europe, il ne niche en France qu'en petit nombre dans les grandes forêts autour d'Orléans et en Corse. Le Balbuzard n'est donc que de passage en Auvergne au moment de ses migrations vers l'Europe du Nord (Scandinavie, Ecosse…). Un des meilleurs secteurs de tout le bassin de la Loire pour l'observer entre fin mars et mi avril; puis en septembre, se trouve entre Vichy et Moulins. En migration les densités de Balbuzard sur ce secteur sont telles qu'il est possible d'observer un individu presque à chaque méandre.

5- La Cistude d'Europe est l'unique tortue aquatique naturellement présente en Europe. Rare et localisée, elle est protégée à l'échelle européenne. En Auvergne, elle est surtout présente sur les étangs de la Sologne Bourbonnaise, au nord du département de l'Allier. Peu commune aux abords de l'Allier, elle occupe seulement quelques boires entre Vichy et l'aval de Moulins. Là, elle fait preuve d'une bonne capacité d'adaptation, car elle colonise ces milieux fluctuants qui peuvent s'assécher en été… La Cistude est aujourd'hui menacée par des lâchers sauvages de tortues exotiques "domestiques", qui représentent une forte concurrence pour cette tortue autochtone.

Le Gomphe serpentin est parmi les nombreuses espèces de libellules présentes sur l'Allier l'une des plus remarquables. Le bassin de la Loire et de l'Allier abrite en effet la plus forte population française de cette espèce très menacée en Europe. Reconnaissable à sa coloration vert lumineux et jaune, cette assez grosse libellule vit à proximité de l'Allier, fréquentant les forêts alluviales pour se nourrir. Sa larve se développe dans le chenal principal à proximité des berges. Concerné par le réseau Natura 2000, le Gomphe serpentin est également protégé au niveau national.

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