vignette|Double barrage de castors (Canal Whitefish, rapides St. Marys, Sault-Sainte-Marie, Ontario, Canada). vignette|Barrage de castors par une froide journée d'hiver. vignette|Autre vue (ancienne) d'un étang dont le barrage a été détruit, et où les buissons recépant là où le castor a coupé un arbre sont bien visibles (date non mentionnée).
Un barrage de castors est un barrage naturel, construit en travers d'un petit cours d'eau par des castors. Il leur permet de conserver de l'eau en été et de protéger leur gîte contre les prédateurs (coyotes, loups, ours, cougars, gloutons, lynx, loutres), et aussi de garantir un accès facile aux provisions de branches stockées sous l'eau comme réserve hivernale de nourriture.
Ces structures, dont on peut trouver des traces fossilesKraus S M. & Wells T. (1999) “ Recognizing avulsion deposits in the ancient stratigraphical record”, in : N.D. Smith et J. Rogers (eds.), Fluvial Sedimentology VI, International Assoc iation of Sedimentologists, Special Publication, 28 : 251 - 268John S. & Klein A (2004), « Hydrogeomorphic effects of beaver dams on floodplain morphology : avulsion processes and sediment fluxes in upland valley floors (Spessart, Germany) ; Les effets hydro-géomorphologiques des barrages de castors sur la morphologie de la plaine alluviale : processus d'avulsions et flux sédimentaires des vallées intra-montagnardes (Spessart, Allemagne) », Quaternaire, 15 (1-2) : 219 - 231. (, avec Persée), modifient depuis des millions d'années l'environnement naturel et comptent parmi les processus clés des écosystèmes alluviaux et forestiers de l'hémisphère nord. Le castor augmente ainsi le nombre, la proportion et la taille des zones humides, des eaux libres et du linéaire de berge. Il crée des zones de sédimentation et de puits de carbone. Il augmente la proportion des zones humides et d'eau libre dans le paysage forestier et alluvial. Il complexifie la forme des petits cours d'eau, la composition et la répartition de la faune des cours d'eau et de la végétation alluviale ainsi que les cycles biogéochimiques des éléments nutritifs. Il améliore la recharge des nappes et la qualité de l'eau. Il limite la fréquence, la gravité et la durée des incendies de forêt et des crues et ses barrages filtrent les sédiments qui pourraient en aval colmater les frayères et envaser les estuaires. En été, grâce à l'eau mieux accumulée durant l'hiver, les mares de castors soutiennent les étiages. Les barrages favorisent ainsi de nombreuses espèces (poissons dont salmonidés, amphibiens, mammifères, oiseaux d'eau, invertébrés et plantes aquatiques et palustres notamment), en enrichissant l'écosystème global. Ceci fait du castor une espèce facilitatrice et « clé de voûte ».
Les petits barrages sont étroits et souvent en grande partie faits de terre, alors que les grands barrages sont solidement construits avec une large base, des morceaux de bois plus solides et un sommet habituellement incliné vers l'amont pour résister à la force du courant. Les castors y travaillent surtout de nuit, portant boue et pierres et pouvant tracter de gros morceaux de bois en s'aidant de leur mâchoire. Ils cherchent à réparer leur barrage principal dès qu'il se dégrade, puis entretiennent les barrages secondaires quand ils existent.
Le paysage, sa géologie et la quantité d'eau présente en été ou en hiver ont une grande influence sur le fait que le castor construira ou non un barrage : le castor ne fait pas de barrage là où la hauteur d'eau lui suffit (par exemple en France, sur le cours moyen et aval de la Loire ), et bien entendu il n'en fait pas non plus là où il n'y a ni forêts ni zones buissonneuses denses sur les berges.
Différences entre barrages de castors eurasiens et américains Le castor d'Europe et le castor du Canada sont très proches pour la plupart de leurs comportements et de leurs effets environnementaux, mais ils n'ont pas tout à fait la même activité de constructeurs : Le castor du Canada construit des barrages plutôt plus hauts et plus longs que son homologue eurasienDanilov, P.I. & Kan’shiev, V.Ya. (1982). Some morphological and ecological features of the Eurasian and Canadian beaver in the USSR northwest. in : Fauna : ecologiya ptic (mlekopitajvscic) Severo-Zapada SSSR, Petrozavodsk : 109-123.. Plus de castors sont constructeurs de barrages en Amérique : les études comparatives disent que le castor eurasien fait des barrages moins nombreux et moins imposants que son cousin américain, mais que leurs effets environnementaux sont qualitativement comparablesNolet BA (1996) La gestion du castor (Castor fiber) : vers la restauration de son ancienne répartition et de sa fonction écologique en Europe. Ed. Conseil de l'Europe, coll. Sauvegarde de la Nature, 86 : 7-34..
Barrages des castors du Canada introduits en Europe On fait la même constatation là où le castor du Canada a été introduit en Europe ; ainsi, dans le nord-ouest de la Russie où les deux espèces cohabitent depuis plusieurs décennies, Danilov, spécialiste russe du castor, a évalué dans les années 1980 que 66,3 % des colonies de castors nord-américains avaient fait un ou plusieurs barrages, contre seulement 45,2 % pour les castors européens. Ces derniers semblent dans cette région préférer vivre dans des huttes (dans 75 % des cas) et dans des terriers sous berge (dans 25 % des cas). Danilov a aussi montré en 1995 que dans le nord-ouest de la Russie, plus on est au nord, moins le castor eurasien est constructeur : près de la moitié des castors édifient des huttes dans la zone méridionale du nord-ouest de la Russie (régions de Pskov et de Novgorod, 58°N), contre seulement 10 % au nord (réserve de Laponie)Danilov PI (1995) Canadian and Eurasian beavers in Russian North-west (distribution, number, comparative ecology). In : The third Nordic beaver symposium. Helsinki, Finland : 10, 16pp..
Localisation, forme et profondeur des barrages vignette|Vue en coupe d'un barrage de castors le long d'un cours d'eau. vignette|Les barrages sont plus nombreux dans les sections 1 et 2 de la classification des réseaux hydrographiques selon Strahler, et parfois dans les sections 3 et 4 dans les sous-bassin où la structure hydrographique est très arborescente. Après le (+/- de large) les castors n'ont plus d'impact sur les faciès d'écoulement, comparativement aux autres facteurs hydrologiquesMunther, G.L. (1983) Integration of beaver into forest management. Proceedings of the l8th Annual Meeting of the American fisheries Society, Laramie, Wyoming..
Le castor ne fait pas toujours de barrage. Par exemple, en 1999 en Lituanie où plus de castors avaient recolonisé environ lacustres ou de rivièrePupininkas S (1999)The State of the Beaver (Castor Fiber) Population and Characteristics of Beaver Sites in Eastern Lithuania ; Acta Zoologica Lituanica ; Vol.9, , janvier 1999, (résumé) dans les plaines sableuses ou tourbeuses, le castor a préféré s'installer sur des rives de lacs (60 % des individus recensés, dont 83 % vivent dans des huttes) alors que dans les hautes terres vallonnées et morainiques aux paysages plus ouverts il a presque toujours choisi les cours d'eau (88 %) où il fait des barrages ou le plus souvent (75 % des cas) et vit dans un terrier-hutte ou un terrier profond.
De manière générale, ses barrages sont construits en tête de bassin et dans certaines petites plaines alluviales étroites, là où l'eau risque de manquer en été, presque toujours près d'une saulaie ou d'une ripisylve, et dans des zones où de la terre (ou de la tourbe) est présente. Les barrages sont donc plus communs quand on se rapproche des sources et absents des grands fleuves et de l'aval des grandes rivières.
La largeur du barrage et sa hauteur sont principalement influencées par la configuration du paysage, par la profondeur et la largeur du cours d'eauHartman G & Törnlöv S (2006) Influence of watercourse depth and witdth on dam building behaviour by Eurasian beaver, Castor fiber. Journal of zoology ; 268:127-131 (résumé).
Le castor, après avoir fait remonter le niveau de l'eau dans le lit mineur, peut ensuite allonger son barrage dans le lit majeur de manière à étendre la pièce d'eau. Quand la population de castors augmente, le barrage peut être rehaussé et donc l'étendue d'eau agrandie.
Certains barrages sont maintenus au même endroit durant des décennies, de génération en génération, et d'autres sont plus ou moins provisoires, pouvant être reconstruits un peu plus en amont ou en aval dans les années suivantes. Cette hétérogénéité spatiotemporelle est favorable à la biodiversité du cours d'eau et des ripisylves, permettant notamment aux espèces pionnières de trouver des habitats à (re)coloniser.
En Europe Une étude suédoise a porté sur les largeur et profondeur du cours d'eau dans la retenue de de castors, et sur la profondeur de l'eau près de de castors construites sans barrages. La profondeur moyenne était de (variant de à ) devant les huttes seules, contre en moyenne dans les barrages (de à ). Les huttes sans barrage étaient toujours construites sur des cours d'eau larges ( en moyenne, allant de à ) alors que les huttes associées à un barrage étaient construites sur de petits cours d'eau ( en moyenne, allant de simples ruisseaux de de large à des rivières de de large) ; une analyse discriminante a correctement classé 93 % des sites comme huttes seules ou associées à un barrage .
Le castor sait aussi profiter d'opportunités telles qu'un arbre naturellement tombé en travers d'un ruisseau. Il peut alors en faire l'ossature principale de son futur barrage (c'est un phénomène par exemple décrit – et photographiévoir photo p 5/13, in Petit, F., Denis, A. C., Levecq, Y., Houbrechts, G., Hallot, E., Van Campenhout, J., & Peeters, A. (2012) L'effet des barrages de castors sur le système hydrographique ; Université de Liège (PDF]) ; entre acteurs de la rivière : « La cohabitation avec le castor en Wallonie »– pour l'un des barrages construits dans le lit mineur de la Lienne en Belgique).
À titre d'exemple, en Bretagne (Ouest de la France), le barrage de castors le plus haut, mesuré depuis la réintroduction du castor jusqu’à l'an 2000, était de , mais ce sont jusqu'à barrages qui étaient en place à l'été 1996 sur les de ruisseau Elez dans les monts d'Arrée (ruisseau de Margily) ; soit un barrage en moyenne tous les L. Lafontaine & C. Caroff (2000) Impact de l'activité du castor sur les biocénoses aquatiques (synthèse bibliographique) adaptation française ; G.M.B. 1999, d'après : Collen, P. (1997). Review of the potential impacts of re-introducing Eurasian beaver Castor fiber L. on the ecology and movement of native fishes, and the likely implications for current angling practices in Scotland. Scottish Natural Heritage Review, 86 : 1-53.
En Amérique vignette|gauche|Barrage de castors du Canada, en bordure d'un lac au Québec La hauteur moyenne d'un barrage au Canada est d'environ , avec une profondeur moyenne de l'eau derrière le barrage de 1,2 à . L'épaisseur du barrage est souvent autour de ou plus. La longueur dépend de la topographie locale (qui « contrôle » la largeur et la forme du cours d'eau), mais est en moyenne d'environ .
Records Records de taille : les plus grands barrages sont trouvés au Canada (parfois exceptionnellement longs et plus hauts que les autres, et bien plus que leurs homologues eurasiens).Un record est un barrage qui, en environ , a atteint plus de de long, dans la plaine boréale du parc national Wood Buffalo, au Canada (où un barrage sur 1000 seulement dépasse ). Le précédent record était de , dans le Montana, près de la frontière avec l'Alberta aux États-Unissur Google maps20 minutes ; article intitulé Le plus grand barrage de castors du monde Plusieurs générations de castors ont réalisé un barrage à faire pâlir d'envie les ingénieurs les plus ambitieux. Il s'agit du plus grand barrage du monde construit par des castors., 06 mai 2010.