Pour commencer à éclaircir ces questions, nous évoquons ici la question du franchissement piscicole, notamment du sens de circulation des espèces (l’autre dimension importante étant le transit sédimentaire, qui sera abordée ultérieurement).
Quelles espèces piscicoles concernées ?
Les espèces les plus souvent concernées par la continuité en Côte d’Or sont les suivantes : anguille, blageon, bouvière, brochet, lamproie de Planer, lote, truite fario, vairon, vandoise. Sont aussi mentionnés parfois les cyprinidés rhéophiles sans précision, ce qui peut inclure (outre les vairons et vandoises déjà cités) le chevesne, le goujon, le hotu, le spirlin et le barbeau. Chaque rivière n’est concernée que par quelques-unes d’entre elles.
Ces espèces sont considérées comme patrimoniales, et certaines sont protégées. L’ombre commun est parfois signalé en Seine Amont (Champagne plutôt que Bourgogne), mais c’est un choix discutable. En effet, les travaux du Piren Seine (un programme du CNRS) ont montré que l’ombre est considéré comme une espèce importée en Seine-Normandie, où il n’est signalé que vers 1950 (Tales 2009). Difficile d’y voir un intérêt patrimonial dans une logique de renaturation. Il en va de même pour le hotu, qui est une espèce importée en Seine-Normandie.
Pour les espèces dont la circulation doit être assurée, quelles vont être les étapes ? La circulaire d’application du classement des cours d’eau donne quelques premières indications. Les maîtres d’ouvrage vont être contactés par les services de la préfecture afin d’être informés de leurs obligations nouvelles. Ils devront en réponse exposer la manière dont ils entendent assurer la continuité écologique au droit de leur ouvrage.
Montaison ou dévalaison ?
Faut-il assurer la montaison ou la dévalaison des poissons ? La montaison désigne la possibilité de remonter la rivière vers l’amont (donc surmonter la hauteur du seuil ou barrage) alors que la dévalaison ou avalaison désigne la capacité de franchir sans heurt l’obstacle vers l’aval.
Dans bien des cas, la simple dévalaison devrait être suffisante en Côte d’Or, selon la première analyse de notre association. Il y a plusieurs motifs à cela.
• La circulaire d’application insiste sur le caractère «progressif» et «proportionné» des mesures à prendre. Or la Bourgogne étant située en tête de bassin versant, elle est peu concernée par le remontée des grands migrateurs amphihalins (saumons, aloses, anguilles, etc.) depuis l’Atlantique ou la Manche. Les axes prioritaires de ces espèces sont bien sûr sur la façade occidentale du pays. Même les anguilles présentes en Côte d’Or sont par définition adultes puisque l’espèce se reproduit dans la mer des Sargasses et achève sa croissance en fleuve et rivière : elles ont avant tout besoin de dévaler sans heurt pour rejoindre l’océan et, au final, leur lieu de reproduction.
• La simple dévalaison est encore la règle de «bon sens», comme le signale la circulaire d’application, dans l’hypothèse où l’espèce concernée rencontre rapidement un obstacle non franchissable à l’aval ou à l’amont de l’ouvrage. Dans ce cas, assurer la montaison est hors de proportion puisque le poisson sera de toute façon bloqué par la configuration naturelle du cours d’eau.
• Dans le cas de la Côte d’Or s’ajoute la situation particulière due aux grands barrages de retenue de VNF, qui alimentent le canal de Bourgogne (Cercey, Chazilly, Grosbois I et II, Panthier, Tillot et Pont). Ces barrages n’ont aucun projet d’aménagement à ce jour, alors qu’ils représentent des obstacles infranchissables. Leur proximité d’un autre ouvrage suggère que la simple dévalaison sera dans ce cas la solution la plus progressive et proportionnée au sens de la circulaire d’application. D’autant que la circulaire insiste sur le caractère évolutif de la continuité : quand VNF installera des ascenseurs ou écluses à poissons sur ses propres ouvrages, il deviendra réaliste d’assurer la montaison sur les tronçons concernés. Mais ce n’est pas le cas pour la période 2013-2018.
• Pour les espèces holobiotiques (vivant dans un seul milieu, eau douce en Côte d’or en dehors de l’anguille), la question se pose de savoir si elles sont réellement « migratrices » et si cette migration impose la montaison. Par exemple, les cyprinidés rhéophiles ne sont pas usuellement considérés comme des migrateurs : ils recherchent des eaux vives (ce que signifie leur nom de « rhéophile »), et ces eaux plus turbulentes peuvent être disponibles sur le linéaire de la masse d’eau, à l’amont ou à l’aval des ouvrages. Chaque cas devra être étudié — c’est-à-dire chaque espèce dans chaque rivière, et les conditions de son cycle de vie (accessibilité des frayères et milieux de croissance notamment, si possible connaissance historique sur la densité de peuplement de l'espèce).
• En résumé, la dévalaison permet aux poissons d’éviter la « sectarisation » entre les biefs, de rejoindre des zones propices au développement ou de regagner l’océan pour les grands migrateurs. Une transparence migratoire vers l’aval avec un minimum de mortalité et morbidité est souhaitable. La montaison doit répondre à un besoin biologique précis : rejoindre un lieu indispensable à la reproduction et au développement de l’espèce. Peu de poissons présents dans le classement des rivières de Côte d’Or exigent ce besoin, principalement parce que le département est situé en tête des trois bassins versants (rhodanien, séquanien, ligérien) sans enjeu migrateur important. Cette montaison a par ailleurs un coût plus élevé, un entretien plus complexe du dispositif de franchissement et le principe de proportionnalité exige en conséquence d’examiner attentivement le bénéfice attendu.
Comment et dans quel cas assurer la dévalaison ?
La circulaire d’application du classement des cours d’eau donne de premières indications. «La dévalaison peut être assurée par direction des poissons vers un by-pass ou une goulotte de dévalaison ou par surverse du barrage s’il n’est pas trop haut. L’aménagement doit être accompagné de la mise en place de grilles à espacement adapté, combinées à un réglage de la vitesse d’approche des grilles et un guidage vers l’exutoire, dès lors qu’il y a lieu d’empêcher les individus de pénétrer dans une dérivation dans laquelle ils sont soumis à une forte probabilité de mortalité : turbines non ichtyocompatibles, pompages, conduite forcée, mise en pression, etc.
«La dévalaison peut être assurée par des mesures de gestion telles que l’arrêt du turbinage et l’ouverture des vannes lors des pics de dévalaison de l’anguille notamment, ou encore telles que le piégeage-transport ou un abaissement de la retenue. La mise en place d’une mesure d’arrêt de turbinage dépend très fortement de la possibilité de cibler les pics de dévalaison afin de réduire au maximum les pertes énergétiques.»
La circulaire envisage donc principalement les ouvrages équipés en hydroélectricité (ou pompage). Qu’en est-il déjà de la dévalaison pour les seuils sans équipement ?
Dans l’ouvrage classique consacré au franchissement piscicole, Michel Larinier et ses collègues observent que les poissons de taille inférieure à 10-13 cm ne subissent aucun dommage quelque soit la hauteur de chute, et que les poissons de taille supérieure risquent des lésions lorsque la vitesse d’impact acquise pendant la chute dépasse 15-16 m/s, soit des hauteurs de chute importante — pour un poisson de taille supérieure à 60 cm, il faut par exemple 13 m de chute pour atteindre la vitesse critique. (Larinier et el 1999)
La plupart des obstacles à l’écoulement de Bourgogne ayant des tailles modestes (moins de 2 m, et jamais plus de 5 m en dehors des ouvrages VNF), le risque de blessures par choc paraît donc très faible. Un simple déversoir suffit à la dévalaison.
Pour les ouvrages possédant un équipement hydromécanique, l’adaptation dépend de chaque site. Les roues et vis d’Archimède sont considérées comme ichtyocompatibles car leur vitesse de rotation est très lente, et les tests n’ont pas montré de mortalité ou morbidité (voir par exemple Hydrauxois 2013 pour les vis d’Archimède). Pour les turbines, dont la mortalité piscicole induite est proportionnelle à la vitesse de rotation, un système grille-exutoire permet de guider le poisson vers une zone non létale (voir Courret et Larinier 2008).
Et dans le cas de la montaison ?
Dans certains cas, la mise en place d’un dispositif de montaison sera nécessaire. On les appelle des passes ou échelles à poissons, pour les ouvrages de taille modeste (jusqu’à 5 mètres environ). On trouve de nombreux guides en ligne : par exemple en référence Aigoui et Dufour 2008, Larinier et al 1999, Larinier et el 2006 (les liens mènent aux pdf ou aux pages où l'on peut charger les pdf).
• On peut concevoir des passes dites naturelles ou rustiques, consistant à construire un bras de rivière artificiel partant de l’amont de l’obstacle et rejoignant l’aval. Ce bras est enroché afin de casser la puissance de l’écoulement et permettre au plus grand nombre d’espèces de l’emprunter. Sa pente est typiquement située entre 2 et 4% pour les espèces présentes en Côte d’Or.
• Quand le terrain ne s’y prête pas, on construit une passe à poisson au niveau de l’ouvrage formant obstacle au franchissement. La passe, généralement en béton, peut être à bassins successifs, à échancrures latérales ou à ralentisseurs, le premier modèle étant le plus indiqué pour les espèces de Côte d’Or. La conception de ces passes dépend principalement de la capacité de nage (croisière, pointe) et de saut des espèces concernées.
• Les anguilles demandent des passes spécifiques, dont la pente peut être forte (30-40%) mais dont le fond doit être garni de rugosités (brosses, macroplots) permettant la montée. Néanmoins, ces dispositifs conviennent mieux aux jeunes anguilles (civelles, anguillettes) et pour les anguilles adultes (cas de la Côte d’Or), il peut être plus simple d’adapter la passe « tout poisson » si elle est prévue.
• Ces passes doivent être conçues en fonction des contraintes hydrologiques (persistance d’un tirant d’eau à toutes les hypothèses de débit saisonnier de la rivière) et écologiques (attractivité de l’entrée de la passe). Elles doivent être entretenues, principalement pour les embâcles et les engravements qui provoquent le colmatage de l’entrée ou des bassins intermédiaires.
Ce que l’autorité en charge de l’eau doit produire sur le département (et mettre à disposition de chaque maître d’ouvrage)
La circulaire d’application insiste à plusieurs reprises sur le caractère «proportionné» des aménagements, et elle spécifie que l’on doit analyser les enjeux réels de cours d’eau comme les bénéfices attendus.
Une analyse détaillée de ces enjeux sur chaque ouvrage devra nécessairement être éclairée par les mesures de qualité de la masse d’eau que l’administration doit mettre à disposition des propriétaires, et qu’elle est censée avoir réalisées aussi bien pour le rapportage de la Directive-cadre sur l’eau que pour la constitution du classement lui-même.
Pour ce qui est en particulier de la circulation des poissons, l’Onema doit produire sur chaque masse d’eau — en priorité les masses d’eau classées — l’ensemble des relevés de pêche ayant permis de constituer l’Indice poisson rivière, qui est la mesure de la qualité piscicole. Ces relevés permettent déjà au maître d’ouvrage de connaître les espèces présentes dans le tronçon concerné, notamment lorsque le classement est imprécis (comme pour les cyprinidés rhéophiles sans plus de détail, par exemple). Ils autorisent également à comparer la fréquence des poissons et la qualité IPR selon le taux d‘étagement des rivières similaires, donc à identifier avec plus de précision les espèces sensibles aux seuils et les gains attendus.
Il est également nécessaire, comme cela a été fait en Haute Seine, que les pressions anthropiques sur chaque masse d’eau soient identifiées, en particulier celles qui affectent les populations piscicoles : le bénéfice réel d’une restauration de continuité écologique dépend toujours des autres facteurs dégradant la qualité de l’eau et limitant l’espoir d’une reconquête du tronçon par les poissons. Cela fait partie de la «proportionnalité» de l'aménagement au sens de la circulaire d'application.
Concernant la morphologie, l’autorité en charge de l’eau doit produire la description de chaque tronçon et en particulier les informations sur les substrats, les types d’écoulement, l’état des berges, la présence de frayères, caches et annexes hydrauliques. Seule une cartographie complète aval/amont permettra d’estimer au mieux les aménagements nécessaires sur chaque ouvrage.
Enfin pour la cohérence hydrographique, il serait nécessaire de disposer à l’échelle de chaque bassin et depuis la rivière principale (ordre de Strahler le plus élevé) des axes de continuité envisagés et des points noirs persistants en l’absence de classement de certains tronçons (typiquement les chutes naturelles et les barrages VNF, plus généralement les obstacles dont l’aménagement ne sera pas assuré sur la période 2013-2018 d’exécution de l’arrêté).
Une garantie de succès : des dispositifs simples, efficaces et peu coûteux
Comme notre association et ses consoeurs de la Coordination Hydro 21 l’ont relevé dans le dossier Continuité écologique en Côte d’Or, une condition évidente du succès de la continuité dans le domaine piscicole sera la capacité à mettre à disposition des maîtres d’ouvrage des équipements efficaces, à moindre coût et à moindre entretien.
En soi, assurer un débit minimum biologique le plus transparent possible en montaison et en dévalaison ne poserait pas de difficulté particulière si les travaux des chercheurs, ingénieurs et techniciens avaient conduit à définir progressivement des solutions abordables.
Mais c’est plutôt l’inverse qui s’observe : le problème principal des ouvrages de franchissement est l’anormale dispersion des coûts observés sur les chantiers et, globalement, le coût moyen très élevé au mètre de chute (entre 30.000 et 80.000 euros selon les études). Les passes les plus fréquentes car les plus adaptées à un grand nombre d’espèces — en bassins successifs — ne sont en définitive que des blocs de béton : que, pour des ouvrages modestes entre 1 et 5 m, leur prix puisse couramment dépasser celui d’une berline, voire d’une maison individuelle est tout simplement incompréhensible du point de vue des matériaux mobilisés. Et inacceptable pour les maîtres d’ouvrages comme pour les dépenses publiques (quand la passe bénéficie d’une subvention, ou d'une indemnité si la charge de construction est jugée spéciale et exorbitante, comme le prévoit l'art 214-17 C env.).
Il importe donc de mener une enquête publique sur l’ensemble des passes installées, afin de comprendre l’origine exacte de la dispersion des coûts, d’identifier le juste prix des prestataires (bureaux d’études ou maîtres d’œuvre) et de définir les solutions qui présentent le meilleur ratio coût-efficacité. Ni l’opacité (des dépenses non justifiées par des bénéfices environnementaux non mesurés) ni l’arbitraire (des positions variables de l’administration d’une rivière l’autre en France) ne seront de mise si l’on souhaite que la franchissabilité piscicole soit assurée dans les meilleures conditions sur la période 2013-2018.
Enfin, notre association comme ses consoeurs de la Coordination Hydro 21 conseille à tous les maîtres d'ouvrage de profiter de ces travaux de modernisation écologique pour installer une production hydro-électrique: avoir toutes les contraintes d'aménagement et entretien de son site sans avoir les avantages d'une production n'est pas une situation très avantageuse. De surcroît, un projet hydro-électrique ouvre droit à diverses subventions. Que les moulins et petites usines retrouvent ainsi leur vocation à l'heure de la transition énergétique sera la meilleure garantie d'une attention du maître d'ouvrage à l'ensemble des paramètres de la rivière, dont la continuité écologique.
Inversement, accepter d'effacer son ouvrage hydraulique représente une perte importante pour le propriétaire (disparition du droit d'eau attaché au bien, dégradation du miroir d'eau de la retenue et de la valeur paysagère) et des risques non mesurés (changement des régimes de crue et étiage, effets sur le bâti). Le choix de l'effacement est toujours possible, mais la perte de valeur du bien va généralement au-delà de la subvention consentie par l'Agence de l'eau (ne finançant qu'une partie des travaux en rivière et ne prévoyant rien pour indemniser le maître d'ouvrage).
Références
Aigoui F et M Dufour (2008), Guide des passes à poissons, VNF CETMEF.
Courret Larinier M (2008), Guide pour la conception de prises d’eau ‘ichtyocompatibles’ pour les petites centrales hydroélectriques, Ademe-Onema-Cemagref
Hydrauxois (2013), La vis d'Archimède. De l'irrigation antique à l'énergie moderne, 18 p.
Larinier M et al (1999), Passes à poissons. Expertise, conception des ouvrages de franchissement, Collection Mise au point.
Larinier M et al (2006), Guide technique pour la conception des passes à poissons ‘naturelles’, Rapport d’étude. 67p
Tales E (dir) (2009), Le peuplement de poissons du bassin de la Seine, Piren Seine.
Illustrations : Wikimedia Commons (de haut en bas CMGLee, Harke, sans auteur)
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