16/11/2019

La diversité végétale en amont et en aval des seuils en rivières (Wollny et al 2019)

La recherche scientifique commence à étudier un peu plus souvent et sérieusement les rivières progressivement modifiées par l'action humaine dans l'histoire, en particulier les petits ouvrages qui sont orphelins d'études a contrario des grands barrages. Trois chercheuses allemandes analysent ainsi des rivières ayant été longuement modifiées par l'implantation de petits ouvrages hydrauliques. Leur travail montre que la végétation des berges s'est adaptée aux nouvelles conditions hydrodynamiques, avec des peuplements différents en zone amont de retenue et en zone aval des seuils. La biodiversité végétale est deux fois plus importante en berge des retenues qu'en berge à l'aval. Pour améliorer certains habitats d'espèces menacées des marges d'eaux courantes (assemblages à Bidentetea), des berges moins abruptes dans les zones aval des ouvrages seraient bénéfiques. Ces travaux s'inscrivent dans le contexte du classement allemand de la moitié de masses d'eau comme "fortement modifiées" par l'homme dans le cadre de la directive européenne sur l'eau, ce qui implique de choisir non un retour à l'état antérieur de référence, mais un aménagement des cours d'eau pour optimiser leur potentiel écologique. Pourquoi la France ne fait-elle pas ce choix rationnel et conforme à la réalité des nouveaux écosystèmes, au lieu de poursuivre une chimérique et ruineuse "renaturation" de ses cours d'eau qui ont été presque tous classés comme masses d'eau "naturelles" au titre de la DCE? 



Julia T. Wollny, Annette Otte et Sarah Harvolk-Schöning (Institut d'écologie du paysage et de management des ressources, Université Justus-Liebig de Giessen)  ont étudié la végétation des berges de deux rivières du Palatinat rhénan : six sites de la Lahn (sur 94 km de tronçon, entre les altitudes 153-100 m)  et trois sites de la Fulda (sur 62 km de tronçon, entre les altitudes 180-146 m). Ces rivières ont été modifiées par des chaussées de moulin à compter du Moyen Âge, avec d'autres interventions ultérieures (stabilisation de berge, extraction de sédiment). Leurs modules se situent entre 45 et 63 m3/s. Seize relevés ont été fait sur chaque site, à des distances de 200, 400, 800 et 1000m du seuil en amont et en aval, sur chaque rive. Au total, 198 espèces différentes ont été retrouvées (175 sur la Lahn et 125 sur la Fulda). La distance du seuil ne crée pas de différences significatives en amont ou en aval.

Voici le résumé de leur travail :

"Des mesures de régulation telles que l’installation de seuils ont entraîné des changements distinctifs dans les communautés de plantes riveraines et un déclin des espèces de plantes riveraines typiques le long des berges de la rivière, qui sont naturellement pauvres en plantes ligneuses. Ces mesures de régulation incluent également les retenues ou les barrages au fil de l'eau qui provoquent des différences dans les conditions hydrodynamiques à leur proximité directe en amont et en aval. Au cours de l'année, les tronçons en aval sont exposés à des fluctuations du niveau de l'eau nettement plus importantes qu'en amont. Ainsi, ces tronçons sont supposés fournir également un habitat propice aux espèces de plantes riveraines d'habitats exposés à de fréquentes perturbations causées par l'alternance des niveaux d'eau.

Nous avons étudié la végétation riveraine à proximité immédiate en amont et en aval de neuf barrages le long des deux rivières régulés la Lahn et la Fulda. L'échantillonnage a été réalisé  au cours des étés 2016 et 2017 dans les zones de transition entre les eaux et les terres directement au-dessus du niveau d'eau. Les différences dans la composition des espèces ont été analysées à l'aide d'une analyse multidimensionnelle non métrique et d'une analyse des espèces indicatrices. Les résultats de l’analyse des espèces indicatrices ont été utilisés pour d’autres analyses concernant les caractéristiques fonctionnelles de l’espèce et l’origine de son habitat.

Un regroupement des relevés selon le remous du déversoir, les différences dans les conditions du site, les espèces indicatrices significatives pour chaque portée et les espèces indicatrices communes en amont le long des deux rivières font ressortir des différences dans la composition des espèces en amont et en aval. En raison des niveaux d’eau relativement constants, la composition en espèces en amont consistait principalement en espèces pérennes provenant de roseaux d’eaux stagnantes, de forêts alluviales et de marécages et des habitats terrestres concurrents. En revanche, les espèces des roseaux d'eaux vives, des prairies et lits inondables, des communautés de plantes riveraines typiques (Bidention tripartitae, Chenopodion rubri) se rencontrent plus fréquemment en aval. Les espèces en aval présentaient également une moindre capacité compétitive et des cycles de vie courts en raison de fluctuations plus importantes du niveau de l'eau.

La composition des espèces en amont et en aval reflète clairement les conditions hydrodynamiques observées, limitant la continuité à la zone située entre deux déversoirs. Cela diffère nettement des conditions naturelles, ce qui conduit à l'établissement de nouvelles communautés de plantes riveraines. Étant donné que les débits en aval situés à proximité immédiate des barrages sont liés à des fluctuations plus importantes du niveau de l'eau au cours de l'année, ces zones revêtent une importance essentielle en tant que refuge pour les espèces riveraines typiques. Dans ce contexte, nous recommandons de réduire la pente des berges en aval afin d’accroître l’effet des fluctuations des niveaux d’eau, ce qui permettrait de créer des habitats propices aux espèces de plantes riveraines typiques."

Voici en particulier le tableau des compositions d'espèces en amont et en aval des seuils, où l'on constate deux fois plus de richesse d'espèces dans la zone de retenue.


Cliquer pour agrandir, tableau extrait de Wollny et al 2019, art cti.

Les assemblages à Bidentetea (végétation pionnière annuelle et hygrophile des sols azotés s'asséchant partiellement en été), d'intérêt régional de conservation, étaient parfois retrouvés en aval des seuils, notamment dans les zones à berges moins abruptes. Mais en faible quantité par rapport à des conditions naturelles sans intervention humaine.

Discussion
Contrairement à leurs collègues français, les gestionnaires allemands ont classé un grand nombre de leurs cours d'eau comme "masses d'eau fortement modifiées", une option que laissait ouverte l'Union européenne lorsque la morphologie des rivières a été modifiée par les usages humains. De là l'intérêt prioritaire pour des mesures de gestion sur les tronçons moins modifiés dans ces masses d'eau, qui doivent avoir un "bon potentiel écologique" (dans le jargon administratif de la directive cadre européenne sur l'eau). Il est dommage que le travail ne comporte pas de comparaison avec la biodiversité végétale rivulaire de rivières libres, puisque comme le reconnaissent les chercheuses, les travaux à ce sujet restent rares, en particulier pour les ouvrages de type seuils, moins étudiés que les barrages.

Un point n'est pas élucidé dans cette étude : l'usage exact des ouvrages et la morphologie complète de leurs dérivations. Quand ceux-ci dérivent des biefs de moulins, il convient d'analyser aussi leur végétation de berge. Il n'est en effet pas rare que ces canaux anciens, parfois très longs, représentent des profils intéressants pour la végétation et des annexes humides. L'hypothèse d'une disparition de l'ouvrage entraînant en ce cas la disparition de ces milieux aquatiques et humides, on ne peut faire un bilan réel qu'en intégrant ce paramètre. Des travaux français avaient ainsi montré que la disparition d'ouvrage peut avoir des effets négatifs sur des formations matures de forêts alluviales, y compris des espèces protégées au titre de la directive habitats faune flore (Depoilly et Dufour 2015, Dufour et al 2017). De même, comme l'a montré un autre travail allemand récent (Maaß et Schüttrumpf 2019), la suppression simple d'un ouvrage peut entraîner une incision des lits, des berges plus abruptes et un moindre débordement en lit majeur, ce qui est à modéliser avant de planifier des actions car ces issues sont plutôt considérées comme négatives.

Référence : Wollny JT et al (2019), Riparian plant species composition alternates between species from standing and flowing water bodies – Results of field studies upstream and downstream of weirs along the German rivers Lahn and Fulda, Ecological Engineering, 139, 105576

11/11/2019

Innovation de la continuité "apaisée" sur le Loir: détruire des moulins en prétendant qu'on ne le fait pas

Le syndicat du Loir SMAR 28 propose son projet de travaux en rivières 2020-2024 en enquête publique. Alors que l'état des lieux fait apparaître des rivières polluées et nous mettant en tort par rapport à nos obligations européennes, le programme est centré sur la morphologie sans rapport à cette altération prioritaire à traiter.  Tout en prétendant qu'aucune action ne sera engagée sur les moulins, l'examen des fiches d'actions montre qu'en réalité, une dizaine de destructions sont bel et bien planifiées. Le coût de ce volet effacement et interventions lourdes dépasse le demi-million d'euros et les 10% du budget, pour des opérations n'ayant aucun justification de leur priorité, ni même de leur intérêt. En comparaison, un poste aussi utile à la biodiversité que la restauration de zones humides et d'annexes hydrauliques pèse 60 fois moins dans le budget. Le dogme persiste donc, avec lui ses arbitrages délétères. La continuité soi-disant "apaisée" consiste apparemment à ne plus dire qu'on détruit quand on détruit. Va-t-on prendre longtemps les citoyens pour des idiots? Et surtout continuer ces dérives de gabegie d'argent public ne traitant pas les pollutions à la source et n'ayant que des effets marginaux ou négatifs sur la biodiversité et sur la ressource en eau? 



Le programme 2020-2024 de travaux de restauration du Loir et de ses affluents fait l'objet d'une enquête publique du 25 novembre au 10 décembre. Ce projet est porté par le Syndicat mixte d'aménagement et de restauration du bassin du Loir en Eure-et-Loir (SMAR Loir 28), associé à la Fédération de pêche du 28 pour certains travaux.

L'état des lieux proposé ("Note de présentation non technique du projet") fait apparaître que les 9 masses d'eau sont dégradées par pesticides, nitrates ou macropolluants (pages 15-16). On s'attend à ce que ce problème soit corrigé par la recherche et le financement de bonnes pratiques agricoles, industrielles, urbaines et domestiques : il n'en est rien. Comme d'habitude, les diagnostics montrent des dégradations que nous sommes censés traiter par nos obligations européennes (directive cadre européenne sur l'eau 2000, DCE), mais l'argent va ailleurs.

Dans ce diagnostic, la continuité est présentée comme un motif de dégradation du bon état écologique DCE, ce qui est une manipulation : la DCE voit la continuité comme le facteur éventuel d'un "très bon état", de toute façon un enjeu annexe par rapport aux enjeux prioritaires de l'Europe qui sont l'atteinte des critères de qualité chimique, physico-chimique et biologique, au premier chef par la suppression des pollutions sur lesquelles la France accuse divers retards. Par ailleurs, cette continuité a quatre dimensions (longitudinale, latérale, verticale et temporelle) et ne se résume donc pas à la continuité en long, focalisant l'attention sur pression de lobbies davantage que pour motifs écologiques démontrés.

Le diagnostic observe : "L'Ozanne, le Loir médian et le Loir aval présentent des taux d'étagement respectivement de 73% pour les deux premiers, et de 96% pour le dernier (données issues des premières études menées sur le bassin, mises à jour le bureau d’études HYDROCONCEPT et corroborées avec celles de la FDPPMA 28 et de l’AFB)" (page 22). En ce cas, ces rivières doivent être considérées comme "masse d'eau fortement modifiée" dans le cadre de la DCE, puisque l'Europe a prévu qu'une rivière dont la morphologie est totalement changée par interventions humaines dans l'histoire ne doit plus être considérée comme masse d'eau naturelle (donc ne peut pas avoir le même référentiel de peuplement biologique ou de fonctionnement morphologique qu'une autre non modifiée). Les gestionnaires publics doivent refléter cette réalité au lieu d'engager des dépenses inconsidérées dont l'effet sera probablement marginal.

Il est par ailleurs écrit dans la Note de présentation : "Restauration de la continuité écologique de manière coordonnée. Ces actions concernent les ouvrages. Elles sont proposées dans le respect des usages. Dans le cadre de ce dossier, aucune action n’est envisagée sur des complexes hydrauliques de type moulins car ils nécessitent une approche spécifique et des études particulières. Ils feront l’objet d’autorisations ultérieures en tant que de besoin."

Or, c'est un mensonge pur et simple.

La liste des "fiches actions" proposées dans le programme comporte notamment :
  • destruction du clapet de la Dame Blanche (rivière Loir, à Alluyes-Montboisier)
  • destruction chaussée du moulin de Brétigny (rivière Ozanne, à Dangeau)
  • destruction du seuil du moulin Rivière (rivière Ozanne, à Les Auutels-Villevillon)
  • destruction de la chaussée du moulin d'Orsay (rivière Yerre, à La Bazoche-Gouet)
  • destruction de la chaussée du moulin du Pont Galet (rivière Yerre, à La Bazoche-Gouet)
  • destruction de la chaussée du moulin des Granges (rivière Yerre, à Arrou)
  • destruction de la chaussée du moulin de la Mauginière (rivière Yerre, à La Mauginière)
  • destruction de la chaussée du moulin Neuf (rivière Thironne, à Chassant)
  • destruction de la chaussée du moulin Toucheron (rivière Mzure, à Happonvilliers)
  • destruction de la chaussée du moulin de Ronce (rivière Thironne, à Montigny-Le Chartif)
S'y ajoute la destruction du plan d'eau de l'Orme (rivière Foussarde).

Aucune explication de priorisation n'est donnée à ces travaux disparates (diverses masses d'eau ne sont ni en liste 1 ni en liste 2 au titre de la continuité), alors que le plan gouvernemental pour une continuité écologique apaisée demandait à l'administration de garantir que les actions sont financées et conduites selon une priorité démontrée.

Au total, les opérations de destruction d'ouvrages représente 727 000 euros dans le budget prévisionnel, soit 13% des dépenses.

En comparaison, un poste aussi utile à la biodiversité que la restauration de zones humides et annexes hydrauliques ne dispose que de 12 000 euros, soit 60 fois moins...

Nous persistons donc dans la gabegie à l'oeuvre dans la politique de l'eau depuis 10 ans :
  • diversion de l'argent public vers des sujets sans rapports avec nos obligations DCE de lutte prioritaire contre les polluants,
  • obsession de la continuité en long qui est moins efficace pour la biodiversité et pour le stockage de l'eau que la restauration de continuité latérale, et qui présente en général de nombreux risques d'effets négatifs,
  • destruction dogmatique d'ouvrages en travers sans analyse de biodiversité des sites et des effets sur la préservation locale de l'eau, sans la moindre explication sur le caractère nécessaire des actions,
  • mépris des nouvelles règles du gouvernement qui, face à l'échec manifeste de la continuité en long et à son coût considérable, demandent de définir des priorités justifiées et d'y concentrer les efforts au lieu d'actions disparates.
La dépense publique de l'eau est défaillante et confisquée par des bureaucraties qui propagent des dogmes sans en répondre devant la société: les citoyens doivent en prendre conscience et réclamer un changement de cap. Cela prendra la forme d'un avis négatif dans cette enquête publique et d'une opposition de terrain aux dépenses somptuaires, dont certaines dégradent des milieux et usages d'intérêt.

09/11/2019

Les insecticides peuvent aussi entraîner le déclin de poissons (Yamamuro et al 2019)

Un groupe de chercheurs japonais montre qu'une classe spécialisée d'insecticides puissants (les néonicotinoïdes), très utilisée dans le monde, a provoqué après les années 1990 un effondrement de la production de zooplancton dans un lac, puis de certaines espèces de poissons qui s'en nourrissent. Certaines de ces substances viennent d'être récemment interdites en France et en Europe. Des travaux allemands parus en 2017 et en 2019 ont par ailleurs documenté des baisses drastiques d'insectes dans des milieux très divers. On peut regretter la rareté des études d'effets directs et indirects des polluants émergents sur les réseaux trophiques de la faune aquatique en France. 

Les néonicotinoïdes sont des insecticides systémiques mis au point dans les années 1990 et formant la classe de pesticides la plus utilisée dans le monde aujourd'hui. Par leur efficacité redoutable et leur persistance dans l'environnement, ils sont notamment soupçonnés de jouer un rôle dans le déclin des colonies d'abeilles, avec d'autres causes.

Au Japon, Masumi Yamamuro et cinq collègues ont étudié en détail l'évolution des concentrations de néonicotinoïdes dans l'eau de rizières, de rivières et de lacs, tout en suivant en parallèle l'évolution du zooplancton et des poissons qui s'en nourrissent. Des travaux avaient montré que les néonicotinoïdes  peuvent affecter directement les poissons par des effets sub-létaux lors d'exposition à des concentrations faibles de fipronil, d'imidaclopride et de thiaclopride. Mais l'effet indirect de ces substances par la baisse de la biomasse des invertébrés servant de nourriture aux poissons (et à d'autres espèces) reste peu connu.

Voici le résumé de leur recherche parue dans Science :

"Le déclin des invertébrés est généralisé dans les écosystèmes terrestres et l'utilisation de pesticides est souvent citée comme facteur causal. Nous rapportons ici que les systèmes aquatiques sont menacés par la haute toxicité et la persistance des insecticides néonicotinoïdes. Ces effets se répercutent vers les niveaux trophiques supérieurs en modifiant la structure et la dynamique du réseau alimentaire, affectant ainsi les consommateurs les plus avancés. En utilisant des données sur le zooplancton, la qualité de l'eau et les rendements annuels en anguille [Anguilla japonica] et en wakasagi [Hypomesus nipponensis], nous montrons que l'application de néonicotinoïdes aux bassins versants depuis 1993 a coïncidé avec une diminution de 83% de la biomasse moyenne de zooplancton au printemps, entraînant une chute de 240 à 22 tonnes de la production de wakasagi dans le lac Shinji, préfecture de Shimane, Japon. Cette perturbation se produit probablement aussi ailleurs, car les néonicotinoïdes constituent actuellement la classe d'insecticides la plus largement utilisée dans le monde."

La figure ci-dessous montre l'évolution des néocitonoïdes (sept classes) dans les eaux de la préfecture Shimane entre 1982 et 2016 (en haut) et l'évolution de la biomasse de zooplancton du lac Shinki entre 1991 et 2005 (en bas). La rupture au cours des années 1990 est nette.


Extrait de Yamamuro et al 2019, art it. 

Discussion
Les néonicotinoïdes ont été récemment interdits en France et dans la plupart des pays européens en raison de leurs effets nocifs présumés sur les abeilles domestiques et sauvages, plus généralement sur l'entomofaune des zones cultivées et de leurs abords.

Des travaux récents menés en Allemagne ont conduit à des résultats spectaculaires et inquiétants concernant la chute de la biomasse et de la diversité des insectes: baisse de 75% de la biomasse des inseces volants dans des zones portant protégées (Hallmann et 2017), baisse de 34 et 36% de la biodiversité et de 41% et 67% de la biomasse en prairie et en forêt respectivement, sur 10 ans seulement (Seibold et al 2019). Ces dernières études n'incriminent aucun cause précise, mais témoignent toutes deux d'un déclin prononcé des insectes dans les campagnes, et ce déclin est plus marqué à proximité de zones agricoles (pour Seibold 2019).

Il est peu probable que ces tendances soient sans effet sur la faune aquatique, même si le sujet est pour le moment très peu étudié en Europe. On ne peut que le regretter, car les mauvaises connaissances produisent des mauvaises politiques.

Référence : Yamamuro M et al (2019), Neonicotinoids disrupt aquatic food webs and decrease fishery yields, Science 366, 620–623

06/11/2019

Désinformation du SAGE de la Tille sur le potentiel hydro-électrique du bassin versant

Les schémas d'aménagement et de gestion de l'eau (SAGE) doivent intégrer une estimation du potentiel hydro-électrique du bassin versant. Les rédacteurs du SAGE de la Tille, aujourd'hui en enquête publique, ont volontairement exclu toutes les puissances de moins de 100 kW dans cet exercice. C'est un mépris de la recherche européenne ayant montré que 90% des sites de moulins et usines hydrauliques équipables se situent dans cet horizon de puissance. C'est un mépris de la nouvelle loi nationale "climat et énergie" qui encourage la "petite hydro-électricité". C'est un mépris du conseil d'Etat ayant posé que la modestie de la puissance d'un moulin ne pouvait pas être un argument contre l'intérêt de son équipement. Il faut cesser de désinformer le public et de retarder l'engagement de la France dans la politique bas-carbone dont tout le monde souligne désormais l'urgence. L'abandon de la production des usines hydrauliques a été une parenthèse uniquement liée à l'abondance fossile du 20e siècle: cette parenthèse se renferme, les ouvrages doivent retrouver leur vocation énergétique séculaire. 



Le SAGE (schéma d'aménagement de gestion de l'eau) de la Tille est soumis à enquête publique du 14 octobre au 18 novembre 2019 (site de la préfecture).

L’article R 212-36 code de l’environnement prévoit que l’état des lieux des SAGE comprend une évaluation du potentiel hydroélectrique par zone géographique.

Les rédacteurs du projet de SAGE de la Tille ont procédé à cet exercice de manière particulièrement critiquable (voir document PAGD partie 1, pages 39 et suivantes).

Le tableau de la page 40 donne la puissance équipée en 2011, alors que le texte reconnaît que d'autres ouvrages produisent, comme à Champdôtre (52 kW depuis 2015, image ci-dessus) ou Beire-le-Châtel (142 kW depuis 2017). Aucun effort n'a manifestement été fait pour analyser la situation réelle ni pour contacter des associations impliquées sur le sujet (Adera, Hydrauxois) ou des établissements publics ayant soutenu des relances (Ademe) et continuant de le faire.

Le projet de SAGE étudie "le potentiel d’installations nouvelles sur des ouvrages existants" et précise:
"seuls des aménagements potentiels de plus de 100 kW ont été considérés".
Cette position relève de la désinformation : une étude de chercheurs européens a montré que 90% du potentiel hydro-électrique français de relance des sites existants se placent sur des puissances à moins de 100 kW (voir les travaux de Punys et al 2019). L'intérêt des moulins n'est jamais dans leur puissance unitaire, mais toujours dans leur nombre (et dans le fait qu'ils sont déjà présents sans créer de nouveaux impacts). Evacuer le nombre, la puissance cumulée, l'équivalent consommation pour les habitants du bassin, c'est donc taire l'information essentielle.

Les nombreux sites du bassin de la Tille (plus de 80 ouvrages présents sur l'ensemble Tille, Ignon, Venelle, Norges, Crône, Arnisson selon l'évaluation environnemental du SAGE) se situent ainsi pour la plupart dans cette gamme de puissance des moins de 100 kW. Mais 1 kW de puissance hydraulique peut faire l'électricité hors-chauffage d'un foyer pratiquant des économies d'énergie, donc un moulin modeste de 50 kW peut représenter 50 foyers. Dans des villages peu peuplés, c'est déjà une part du chemin vers les territoires zéro carbone.

Les rédacteurs du SAGE choisissent donc une soi-disant "méthodologie" qui consiste à exclure l'essentiel du potentiel énergétique des rivières : qu'est-ce qui leur permet de propager de tels biais, de donner de si mauvaises informations au public et aux décideurs?

Nous pourrions croire à la simple ignorance, mais le texte se poursuit par des approches purement négatives, témoignant en fait de la répugnance manifeste à analyser cette source d'énergie. Ainsi :
"Le schéma régional Climat, Air, Energie de Bourgogne ne compte d’ailleurs que très peu sur l’hydroélectricité pour atteindre son objectif de 23 % d’énergie renouvelable dans le mix énergétique"
On appréciera le parti-pris : le schéma cité soutient bel et bien l'énergie hydraulique, mais on se permet de dire que c'est "très peu". Le SRCAE a prévu une augmentation de l'hydro-électricité dans la région, et c'est bien cela qui compte. Les objectifs du schéma sont les suivants pour les petites puissances: "micro-hydraulique : 2,5 MW supplémentaires installés en 2020, 5 GWh produits en 2020".

Vient ensuite la ritournelle de la comparaison à l'éolien :
"A titre de comparaison, le parc éolien du Pays de Saint-Seine, situé à une vingtaine de kilomètres au nord ouest de Dijon est constitué de 25 éoliennes de 2MW chacune. 4 à 5 de ces éoliennes disposent donc à elles seules d’une puissance équivalente au potentiel brut technique de tout le bassin versant". 
Qu'est-ce que des considérations sur l'éolien viennent faire dans un document sur l'eau? Qui prétend encore que le besoin de remplacement de l'énergie fossile (plus de 70% de l'énergie finale consommée en France, pour rappel) pourra être assuré par une seule source renouvelable (ou autre)? A quoi riment des comptes d'apothicaires où l'on refuse de considérer une source d'énergie car la voisine serait plus abondante? Faut-il interdire un panneau solaire, un méthaniseur, une pompe à chaleur sous prétexte que c'est moins qu'une éolienne? Est-ce que cette mentalité consistant à dire "pas chez moi" et "le voisin le fera bien" représente ce que l'on attend d'un texte public sur l'enjeu eau-énergie pour demain?

Par ailleurs, la loi française "énergie et climat" vient à l'automne 2019 de poser expressément "l'état d'urgence écologique et climatique" tout en décidant que la politique de la France soutient "la petite hydro-électricité". Six mois plus tôt, dans l'arrêt "moulin du Boeuf" 2019, le Conseil d'Etat a censuré la position de l'administration qui considérait "que la contribution de la «petite hydroélectricité» au développement des énergies renouvelables serait par nature insignifiante et que l’objectif de valorisation économique de l’eau ne serait pertinente que pour de gros projets, ce qui n’est pas l’objectif défini par le législateur".

Plusieurs projets de relance hydro-électrique sont à l'étude sur le bassin versant de la Tille. Ces projets auront besoin du soutien public et de l'encouragement citoyen, pas de l'ignorance et de l'indifférence (voire de l'hostilité de certains lobbies et de l'entrave de certaines administrations).

Les scientifiques et les politiques le disent tous: la France comme le reste du monde est en état d'urgence climatique, nous devons nous mobiliser pour supprimer notre dépendance au fossile et pour éviter un réchauffement dangereux pour la société comme pour le vivant. Nous ne pouvons plus fuir cette responsabilité, ni nous dire que d'autres le feront à notre place. La vocation des ouvrages hydrauliques est de recevoir un équipement énergétique en autoconsommation ou en injection réseau, en particulier les ouvrages de moulins, forges et autres usines à eau qui ont été conçus à cette fin dans le passé. Le seul motif d'abandon de la production sur ces sites a été l'abondance fossile du siècle passé. Mais ce temps est révolu et l'énergie des rivières doit de nouveau être mobilisée.

04/11/2019

Les passes à poissons peuvent être fonctionnelles avec de faibles débits (Wolter et Schomaker 2019)

Deux chercheurs allemands montrent de manière empirique qu'un débit d'équipement de 5% du débit moyen de la rivière suffit en général à assurer la fonctionnalité  d'une passe à poissons, chiffre pouvant être plus élevé pour les rivières à faible débit (ou moins pour celles à fort débit). C'est une bonne nouvelle car le coût de ces dispositifs dépend notamment de la quantité d'eau à y faire transiter. La préservation d'un débit suffisant pour l'usine ou le moulin peut aussi être un motif de désaccord entre le propriétaire et l'administration : un choix raisonnable devrait apaiser les choses.   


Christian Wolter et Christian Schomaker (Institut Leibniz d'écologie aquatique et de pêche intérieure, département Biologie et écologie des poissons, Berlin, Allemagne) ont étudié près de 200 systèmes de passes à poissons, principalement localisés en Europe. Leur but: analyser la contrainte de débit pour une fonctionnalité satisfaisante.

Les réseaux hydrographiques allaient de petits ruisseaux avec un débit moyen de 0,07 m3 / s aux grands fleuves de 12 000 m3 / s. Les passes à poissons avaient des débits d'équipement compris entre 0,04 et 12 m3/s. La majorité des passes à poissons évaluées étaient des passes de type bassins successifs (51), suivies des passes rustiques (45), des canaux de contournement (38) et des passes à fente verticale (34).

Voici le résumé de leurs travaux :

"La connectivité longitudinale est l’un des principaux problèmes abordés dans la restauration des rivières de nos jours. Dans le même temps, l'atténuation des impacts du changement climatique par les modes d'énergie renouvelable exerce de plus en plus de pression sur les derniers tronçons de rivières libres pour la production d'hydroélectricité. Au niveau du site, ce compromis se manifeste dans la négociation de l'eau pour le passage du poisson vers l'amont et l'aval par rapport aux pertes pour la production d'hydroélectricité. 

Cette étude a compilé et analysé 193 études évaluant les passes à poissons conçues pour permettre la migration en amont de toutes les espèces et de toutes les classes de taille de leur système hydrographique respectif. Les études ont fourni l’évaluation globale du fonctionnement et du débit consacrés à l’entretien des passes à poissons, du site et des caractères de la rivière. L'objectif principal ici était de définir des orientations générales sur la quantité minimale d'eau nécessaire pour que le passage du poisson en amont fonctionne pleinement en fonction de la taille de la rivière. Il y avait une corrélation significative entre la fonctionnalité et le débit de conception d'une passe à poissons. Les passes à poissons entièrement fonctionnelles (N = 92) présentaient un débit médian théorique de 5% du débit moyen moyen de la rivière, 1,1% pour les passes à un fonctionnement restreint et et 0,22% pour les passes non fonctionnelles. 

Un modèle de puissance pourrait être dérivé des besoins de débit de conception par rapport au débit de la rivière, qui est inversement lié à la taille de la rivière. Dans les grandes rivières, une part relativement faible du débit moyen est suffisante, alors que dans les petites rivières, elle ne peut pas être réduite davantage pour des raisons de dimensions. Ce modèle pourrait constituer un premier guide pour l’ajustement des besoins en matière de production d’hydroélectricité et de conservation des poissons dans les rivières réglementées."



Courbe de régression débit rivière / débit passe pour les dispositifs ayant été vérifiés comme fonctionnels, extrait de Wolter et Schomaker 2019 art cit. 

Discussion
Le dimensionnement des passes à poissons est un enjeu pour la conservation biologique des espèces-cibles mais aussi pour la rentabilité des projets hydro-électriques, pour la préservation de la consistance légale des droits d'eau et pour le maintien de certains qualités appréciées de sites (paysage, maintien d'un plan d'eau). Le travail de Wolter et Schomaker suggère que le débit réservé ou débit minimum biologique (10% du débit moyen interannuel en France) est a priori suffisant dans la grande majorité des cas pour assurer une passe fonctionnelle sur ses espèces cibles. Cela doit conduire les services instructeurs de l'Etat à faire des propositions raisonnables en ce domaine, d'autant que de nombreux ouvrages devront être équipés sur les rivières classées au titre de la continuité écologique. Le coût des passes est notamment fonction de la hauteur à franchir et du débit d'équipement du dispositif : arriver à un bon rapport coût-efficacité-acceptabilité doit être le guide pragmatique des interventions.

Référence : Wolter C, Schomaker C (2019), Fish passes design discharge requirements for successful operation, River Res Applic., doi.org/10.1002/rra.3399

Illustration (en haut) : conception d'un ruisseau de contournement sur un moulin du Cousin (Yonne). Quand le foncier est disponible, ces solutions offrent une bonne intégration paysagère et des écoulements proches de conditions naturelles.

01/11/2019

Attention, une continuité peut en cacher une autre!

Sous le label de "continuité", on désigne la circulation de l'eau, de l'énergie, de la matière et des espèces dans toutes ses dimensions, les trois dimensions d'espace et celle du temps. Le débat français s'est focalisé sur la continuité en long et la question des barrages, surtout par conservatisme par rapport à ce qui se faisait déjà au 20e siècle dans le cadre de la politique des poissons migrateurs. Mais rien ne démontre qu'il s'agit du bon choix d'attention et de priorité pour la biodiversité et pour la ressource en eau : recevoir, retenir et diffuser l'eau dans le maximum de milieux du bassin versant paraît aujourd'hui un défi plus important et plus pressant que la laisser s'écouler plus rapidement dans son lit mineur. 

Il existe quatre dimensions de continuité ou connectivité en milieu aquatique : longitudinale (circulation amont-aval des espèces, de l'eau et de la matière), latérale (circulation entre lit mineur et lit majeur, notamment lors de crue), verticale (flux d'eau et de matière entre le lit et les aquifères), temporelle (permanence du flux d'eau et de matière).

Leurs effets sur le vivant ne sont pas les mêmes.

Voici l'un des rares exemples de la littérature où l'on a essayé de quantifier la richesse d'espèces selon deux types de discontinuité :



Ce graphique, extrait de Ward 1999 d'après les données de Moog 1995, montre comment la diversité des insectes, des mollusques et des crustacés change dans le Danube autrichien selon que l'on compare quatre types de tronçons par paires : libre écoulement en long versus fragmentation par barrage (en haut), libre connexion avec le lit majeur versus endiguement latéral (en bas).

L'observation est sans appel dans ce cas : la richesse en espèces est similaire dans le cas de la fragmentation en long, elle est divisée par trois dans le cas de la discontinuité latérale.

Cette baisse de biodiversité s'explique parce que la capacité d'une rivière à déborder dans sa plaine d'inondation crée des habitats de transition (écotones) entre l'eau et la terre, qui sont riches en diversité structurale et fonctionnelle (des bras morts, des marais, des étangs etc.). Mais c'est aussi l'occupation des sols du bassin versant qui compte : on endigue souvent les rivières pour occuper et exploiter le lit majeur (urbanisation, agriculture, infrastructures de transport) et ces usages du sol tendent à avoir des impacts propres qui s'ajoutent à celui de la disparition des écotones du lit d'inondation.

Le faible impact de la discontinuité en long n'est pas si surprenant : la plupart des espèces peuvent dériver en dévalaison, les espèces bloquées en montaison sont plus rares et souvent spécialisées, la production de plans d'eau par des barrages n'est pas la création de déserts biologiques (le vivant profite de tout volume aquatique qui lui est offert) mais ces habitats plus lents et plus banalisés ne vont pas accueillir les mêmes espèces que d'autres.

Par ailleurs, la notion de temps de relaxation des systèmes est rarement prise en compte. La phase de construction des grands barrages mène à des altérations significatives par désorganisation des flux hydriques, sédimentaires et biologiques. Ces cas ont été un peu documentés en Occident, mais ils le sont surtout aujourd'hui dans les pays émergents où l'on construit des barrages tout en observant leurs effets davantage qu'on ne le faisait jadis. Toutefois, le bassin versant altéré va tendre au fil du temps vers un nouvel équilibre dynamique autour de ses écoulements modifiés. Hors les cas de surexploitation des rivières et réservoirs pour en pomper l'eau, la différence majeure entre les discontinuités en long et en travers est que la première maintient ou augmente le volume d'eau disponible quand la seconde prive complètement certains milieux d'eau. Il est logique que les effets soit différents quand on observe un milieu anciennement aménagé comme le Danube.

A notre connaissance, nous sommes toujours incapables en France et en 2019 de produire des analyses comme celles illustrées par Ward et ses collègues voici 20 ans.

Nous manquons de travaux d'inventaire de la biodiversité en général, et selon les types de fragmentation en particulier. La politique publique de continuité a été principalement conçue comme reproduction de la politique ancienne de soutien aux effectifs de poissons migrateurs et rhéophiles, qui était une demande traditionnelle de la pêche de loisir en eau douce. Il en a résulté des moyens et des programmes largement consacrés à la question des barrages et chaussées. De même, l'indicateur poisson est le plus souvent mobilisé, alors que d'autres assemblages (invertébrés, amphibiens, oiseaux, mammifères, végétaux, etc.) sont partie intégrante de la biodiversité des milieux aquatiques et humides.

Quand le gouvernement français réfléchit à la "priorisation" de la continuité, il devrait aussi le  faire par cet élargissement de perspective. Des capacités de franchissement de poissons sont utiles dans des axes migrateurs, de même que des circulations sédimentaires là où elles ont un déficit réel et elles sont d'intérêt, mais cela paraît finalement un enjeu assez modeste en écologie aquatique, particulièrement si l'on veut enrayer le déclin global de la biodiversité tout en protégeant la ressource quantitative en eau pour les vivants, humains comme non-humains.

Références citées : Ward JV et al (1999), Biodiversity of floodplain river ecosystems: ecotones and connectivity, Regul Rivers Res Mgmt 15, 125–139 ; Moog O et al (1995), The distribution of benthic invertebrates along the Austrian stretch of the River Danube and its relevance as an indicator of zoogeographical and water quality parameters—part 1, Arch Hydrobiol Suppl, 101,121-213.