Les rivières, fuite massive du vieux carbone vers l’atmosphère (Dean et al 2025)

Une étude internationale révèle que plus de la moitié du CO₂ émis par les rivières provient de carbone ancien, stocké depuis des millénaires dans les sols et les roches. Cette découverte remet en question notre compréhension des bilans carbone terrestres et du rôle réel des écosystèmes continentaux dans la régulation climatique. Elle devrait également intéresser les politiques de l'eau, dont le bilan d'impact carbone est à ce jour quasiment absent. 

Les processus décrits dans l'article et les modélisations des âges du carbone, extrait de l'article cité. 

Les rivières jouent un rôle crucial dans le cycle global du carbone : elles ne se contentent pas de transporter du carbone vers les océans, elles en rejettent aussi sous forme de gaz à effet de serre comme le CO₂ et le CH₄. Jusqu’à présent, on pensait que ces émissions provenaient essentiellement de la respiration d’organismes décomposant de la matière végétale récente (moins de quelques décennies).

Dans cette étude, Joshua Dean et ses collègues ont rassemblé et analysé une base de données mondiale inédite portant sur la signature radiocarbone (⁽¹⁴C⁾) du carbone dissous dans les rivières. Ce marqueur isotopique permet de distinguer les sources de carbone récentes (après 1955) de celles beaucoup plus anciennes. Grâce à 1 195 mesures provenant de 67 études sur tous les continents, les chercheurs ont pu estimer l’âge du carbone émis par les rivières à l’échelle globale.

L’analyse montre que 59 % des émissions de CO₂ fluvial proviennent de carbone ancien : soit de sources millénaires (âgées de plusieurs centaines à plusieurs milliers d’années), soit de carbone dit « pétrogénique » (issu de roches et datant de plus de 50 000 ans). Cela correspond à un flux de 1,2 ± 0,3 milliards de tonnes de carbone par an, soit un ordre de grandeur comparable au bilan net de puits de carbone des écosystèmes terrestres.

Le modèle développé par les auteurs prend en compte les caractéristiques géologiques, climatiques et écologiques des bassins versants. Il montre notamment que :

• les rivières situées dans des zones sédimentaires (riches en carbonates ou matières organiques fossiles) émettent un CO₂ plus ancien,
• les zones de montagne ou les régions avec des sols profonds ou perturbés (drainage, agriculture) sont aussi associées à des émissions plus anciennes,
• les petits et grands bassins versants contribuent tous à ce phénomène, contredisant l’idée selon laquelle seules les petites rivières seraient concernées par ce recyclage du vieux carbone.

Leur approche repose sur une modélisation isotopique intégrant les contributions de trois grandes sources de carbone : récente (dite « décennale »), ancienne (dite « millénaire ») et pétrogénique (issue des roches). Pour distinguer les parts respectives, les auteurs utilisent un modèle de mélange isotopique, renforcé par une simulation Monte Carlo et une approche bayésienne indépendante. Ces outils permettent d’estimer des contributions moyennes et leur incertitude statistique.

Les auteurs reconnaissent toutefois plusieurs limites à garder à l'esprit : la base de données demeure hétérogène dans la qualité et la répartition spatiale des mesures ; certaines zones restent peu représentées, et les données anciennes sont peu nombreuses. De plus, les apports en carbone issus de l’érosion, de la respiration souterraine ou de l’activité microbienne restent complexes à isoler avec précision. Les modèles utilisés fournissent donc des estimations de premier ordre, robustes mais sujettes à révision avec de nouvelles données. Enfin, il n’est pas encore possible de déterminer si la part croissante de carbone ancien observée est liée à des perturbations humaines récentes ou à des tendances naturelles.

Ces résultats bouleversent les hypothèses classiques du cycle du carbone terrestre, qui considéraient les émissions fluviales comme un simple prolongement de la respiration des écosystèmes actuels. Si les rivières libèrent en réalité du carbone stocké depuis des millénaires, cela implique que des réservoirs supposés stables (sols profonds, roches, tourbes) perdent du carbone vers l’atmosphère, ce qui accentue indirectement l’effet de serre.

Cela pose aussi un défi aux modèles climatiques : le puits de carbone terrestre serait surestimé si l’on ne tient pas compte de cette « fuite latente ». Par ailleurs, les activités humaines (drainage, déforestation, perturbations du sol) pourraient amplifier cette libération de carbone ancien, notamment en modifiant les chemins d’écoulement de l’eau ou en accélérant l’érosion.

Enfin, les auteurs soulignent que la part croissante de vieux carbone dans les émissions fluviales pourrait indiquer un dérèglement progressif des stocks profonds, en lien avec le changement climatique.

Discussion

Cet article illustre  que la recherche en science de l’environnement peut progresser en permanence, remettre en cause des schémas établis et révéler des processus insoupçonnés. La découverte du rôle central des vieux stocks de carbone dans les émissions fluviales est une surprise qui change notre regard sur les bilans globaux des gaz à effet de serre.

Ce sujet du carbone en général peine à pénétrer les politiques de gestion de l’eau, hors le sujet des zones humides. Sur de nombreux chantiers suivis par notre association, nous avons constaté que la question du cycle du carbone est quasiment absente des réflexions. Or, les choix d’aménagement des bassins versants, la restauration (ou non) de la morphologie des rivières, les pratiques de drainage, de retenues ou de remblaiement ont des effets directs sur la mobilisation ou la stabilisation de ce carbone ancien. Ignorer ces dynamiques, c’est risquer de renforcer à notre insu les émissions de gaz à effet de serre.

Référence : Dean JF et al (2025), Old carbon routed from land to the atmosphere by global river systems, Nature, 642, 105–111. 

Le conseil d'Etat suspend un effacement d’ouvrage hydraulique et exige la prise en compte des propriétés du barrage

Le Conseil d’État, par une décision du 16 juillet 2025, a suspendu l’exécution d’une déclaration de travaux délivrée par le préfet de l’Indre pour l’effacement de l’étang du Grand Moulin (Aigurande), chantier mené par la fédération de pêche. Cet arrêt éclaire les conditions dans lesquelles une opération de restauration des milieux aquatiques doit relever d’un régime d’autorisation, et non d’une simple déclaration, en particulier lorsqu’un barrage classé est en cause.

Le 4 mars 2024, la fédération départementale de pêche et des milieux aquatiques de l’Indre dépose une déclaration de travaux auprès de la préfecture, visant l’effacement de l’étang du Grand Moulin, à Aigurande (Indre), impliquant l’ouverture partielle ou totale du barrage retenant l’étang. Le préfet délivre un récépissé le 15 avril 2024, assorti de prescriptions.

Deux associations — la Fédération française des associations de sauvegarde des moulins (FFAM) et l’Association pour la sauvegarde de l’étang du Grand Moulin — saisissent en urgence le juge des référés du tribunal administratif de Limoges pour suspendre cette décision. Elles soutiennent notamment que les travaux nécessitaient une autorisation au titre de la législation sur l’eau, et non une simple déclaration. Par ordonnance du 8 août 2024, le juge des référés rejette leur demande. Les associations se pourvoient alors en cassation.

Dans son arrêt, le Conseil d’État reproche à la juge des référés de ne pas avoir appliqué correctement les critères du code de l’environnement pour apprécier le régime applicable aux travaux :

L’article R. 214-1 distingue les travaux soumis à déclaration ou à autorisation selon leur impact potentiel sur les milieux aquatiques.

Les travaux d’effacement de barrage sont soumis à autorisation s’ils portent sur un barrage classé, au sens de l’article R. 214-112 (hauteur, volume, présence d’habitations à l’aval).

Or, la juge a estimé que le barrage n’était pas classé, non pas au regard de ces critères techniques, mais parce qu’un arrêté préfectoral avait abrogé son droit d’eau. Cette substitution de critères juridiques à des critères techniques constitue une erreur de droit.

Le Conseil d’État constate que le barrage présente :

• une hauteur supérieure à 2 mètres,
• une superficie de 27 000 m²,
• et potentiellement un volume supérieur à 50 000 m³, avec des habitations à moins de 400 mètres à l’aval.

Ces éléments sont suffisants pour faire naître un doute sérieux quant au caractère classé de l’ouvrage et à la légalité du régime de simple déclaration retenu.

Les travaux ayant débuté le 16 juillet 2024, soit bien avant qu’un jugement au fond puisse intervenir, l’urgence à suspendre l’exécution est reconnue.

Le Conseil d’État annule l’ordonnance du juge des référés de Limoges, fait droit à la demande de suspension, et condamne solidairement l’État et la fédération départementale de pêche de l’Indre à verser 3 000 euros aux associations requérantes au titre des frais de procédure.

Les apports de cet arrêt :

• Le juge administratif doit appliquer strictement les critères techniques du classement des barrages (R. 214-112 C. env.) pour déterminer si un effacement relève du régime d’autorisation.
• Le droit d’eau abrogé n’a pas d’incidence sur la qualification physique de l’ouvrage au regard du classement réglementaire.
• Une intervention rapide est possible si les travaux ont commencé et qu’un doute sérieux sur la légalité existe.

Cet arrêt protège les intérêts patrimoniaux et écologiques liés à certains étangs et moulins menacés d’arasement précipité. Il montre la capacité à résister juridiquement à des politiques publiques aberrantes, coûteuses et clientélistes, qui sont vivement critiquées par les riverains. Bravo aux plaignants. 

Référence : Conseil d’État, 16 juillet 2025, arrêt n° 497179, Fédération française des associations de sauvegarde des moulins et Association pour la sauvegarde de l’étang du Grand Moulin, ECLI:FR:CECHS:2025:497179.20250716.

Quand les truites de nos rivières contredisent le dogme de la continuité écologique

Dans une analyse appuyée sur des données de terrain, Patrice Cadet et Christian Lévêque questionnent les fondements scientifiques de la politique française de «restauration de la continuité écologique». À travers l’étude de populations de truites fario dans le bassin de la Loire, les deux chercheurs révèlent des effets contre-intuitifs des petits seuils et alertent sur les menaces que représentent certaines espèces invasives comme le goujon asiatique (pseudorasbora). Une contribution critique, nourrie de science de terrain, au débat sur la gestion des rivières.

La «continuité écologique», principe annexe de la directive cadre européenne sur l’eau (DCE 2000) et central dans la loi frnaçaise sur l'eau et les milieux aquatiques (LEMA 2006), vise à garantir la libre circulation des poissons et le transport naturel des sédiments, en supprimant ou aménageant les ouvrages transversaux des rivières (seuils, digues, barrages). Ce concept repose selon les auteurs sur trois axiomes peu débattus scientifiquement : 1. cette continuité est essentielle au bon fonctionnement des écosystèmes ; 2. sa restauration nécessite de supprimer les ouvrages ; 3. tous les obstacles ont des effets comparables. Or, rappellent-ils, les petits seuils historiques n’ont ni la hauteur ni l’impact des grands barrages modernes, souvent confondus à tort dans les politiques publiques.

Cadet et Lévêque analysent les données de la Fédération de Pêche de la Loire sur 17 sites des bassins de l’Aix, du Lignon et de la Coise. Ils confirment que la biomasse de truites fario est corrélée positivement à l’altitude — donc à la fraîcheur de l’eau — et que la température, dépassant parfois les 25 °C, constitue un facteur critique de stress. Mais au-delà de cette logique thermique, un autre facteur ressort avec force : la présence du goujon asiatique (Pseudorasbora parva), vecteur d’un parasite mortel pour les salmonidés.

Là où Pseudorasbora est absent, les densités de truites sont jusqu’à 78 % plus élevées. Même en tenant compte du biais altitudinal, l’impact reste majeur : en moyenne -60 à -65 % de densité. Pourtant, cette espèce invasive semble stoppée en tête de bassin… par la présence de seuils ! L’ironie est mordante : les mêmes ouvrages que l’administration souhaite effacer empêchent peut-être la progression d’un vecteur pathogène destructeur.

Les données statistiques confirment également que plus le nombre de seuils est élevé, plus la densité de truites est importante, corrélée à l’altitude. Deux hypothèses sont alors discutées : soit les truites franchissent les obstacles (et la continuité n’a pas à être restaurée), soit elles n’en ont pas besoin, étant sédentaires — une hypothèse largement étayée par des études génétiques antérieures (Berrebi, Caudron, Ovidio). Cette sédentarité permettrait d’expliquer la diversité génétique locale et les capacités de reproduction autonomes dans chaque tronçon de rivière.

Les auteurs étendent leur analyse aux paramètres abiotiques : altitude, débit minimal par habitat, pourcentage de couverture forestière, etc. Ils montrent que les têtes de bassin les plus favorables aux truites sont aussi celles qui présentent paradoxalement un fort taux de fragmentation — ce qui est fort contre-intuitif par rapport aux discours dominants ! Un seuil élève la ligne d’eau, favorise l’infiltration vers la nappe phréatique, puis la restitution d’eau fraîche en été. Ce mécanisme naturel de régulation hydrique, appuyé par les lois de Darcy et observé par l’OFB et le BRGM, est ignoré dans l’approche actuelle, focalisée sur l’effacement des obstacles.

Le texte interroge également les idées fausses sur la pénurie d’eau. Les auteurs rappellent que la France dispose de ressources considérables (nappes, pluie, cours d’eau) mais qu’elle ne mobilise qu’une fraction infime de son potentiel, et la mauvaise gestion semble prévaloir sur la véritable rareté.

Enfin, Patrice Cadet et Christian Lévêque dénoncent une politique publique incohérente : alors que des castors ou des écologistes peuvent construire des barrages pour restaurer les milieux, les seuils des moulins sont détruits sans égard pour leur fonction écologique ou patrimoniale. Cette asymétrie de traitement, jugée idéologique, s’oppose aux logiques scientifiques de terrain. La fragmentation, au lieu d’être un mal, pourrait s’avérer un rempart face au changement climatique et à la perte de biodiversité aquatique.

Une étude à lire, puis à diffuser auprès d'un maximum d'élus et de syndicats de rivières !

Référence : Cadet P., & Lévêque C. (2025). La continuité écologique, qu’en pensent les truites de la Loire ? Rapport scientifique, 21 p. (lien pdf)

Objectif 10 milliards de m³ de stockage d'eau

Sécheresses, conflits d’usage, crues brutales : la France subit un cycle de l’eau déstabilisé. Pourtant, nous laissons partir vers la mer des dizaines de milliards de m³ d’eau sans en maîtriser les flux. Et si l’on changeait d’échelle ? Pour un plan national de stockage et régulation de l’eau

Chaque année, 503 milliards de m³ d’eau tombent sur le territoire de la France métropolitaine sous forme de pluie ou de neige. Pourtant, moins de 1 % de cette ressource est réellement utilisée par la société : seulement 4,2 milliards de m³ sont captés de manière nette pour l’eau potable, l’agriculture ou l’industrie. Le reste s’évapore (314 milliards), s’infiltre dans les sols (120 milliards) et surtout repart vers la mer (176 milliards), souvent sans profiter aux milieux ni aux humains (source).

Dans un contexte de dérèglement climatique, où les sécheresses s’intensifient et les conflits d’usage se multiplient, cette situation n’est plus tenable. Il devient urgent de reprendre la main sur le cycle de l’eau, en favorisant sa rétention, sa régulation et son partage intelligent dans le temps.

C’est tout le sens de l’objectif que nous proposons : créer, restaurer ou sécuriser 10 milliards de m³ de stockage d’eau en France. Ce volume peut paraître impressionnant, mais il représente à peine 2 % des précipitations annuelles, ou environ 6 % de l’eau qui s’écoule chaque année vers la mer. C’est un objectif à la fois ambitieux et atteignable, à condition de mobiliser toutes les solutions disponibles — hydrauliques et naturelles — de manière complémentaire.

Retrouver le sens d’une hydraulique maîtrisée

Longtemps, la France a su s’équiper d’ouvrages hydrauliques pour sécuriser ses ressources, irriguer ses terres, soutenir ses étiages. Mais depuis deux décennies, la dynamique s’est inversée. Le démantèlement d’étangs, de seuils, de canaux s’est accéléré, au nom d'idées parfois légitimes (réduction de certains impacts), mais appliqués de manière systématique voire dogmatique, et sans stratégie de substitution.

Il faut sortir de cette logique de disparition des retenues et diversions d'eau. Une hydraulique moderne, raisonnée et multi-usages est aujourd’hui indispensable pour amortir les effets du changement climatique. Cela implique :

• de revaloriser les grands barrages existants, et d’en créer de nouveaux là où les besoins sont criants (soutien d’étiage, réserve incendie, agriculture, hydroélectricité souple) ;
• de réhabiliter les petits plans d’eau, étangs, réservoirs collinaires, canaux, biefs souvent détruits alors qu’ils jouaient un rôle local essentiel de régulation ;
• de remettre en fonction ou créer certains canaux en tant que vecteurs de redistribution locale et territoriale de la ressource ;
• de déployer des bassins de retenue temporaire, qui stockent l’eau excédentaire en hiver pour la restituer en été ;
• de développer la récupération et la réutilisation de l’eau, y compris les eaux usées traitées, pour des usages non domestiques.

Cette hydraulique ne doit pas être opposée à l’écologie : elle doit au contraire devenir un outil au service des milieux — à condition d’être pensée dans une logique intégrée et multi-usage.

Renforcer les capacités naturelles de stockage

L’autre levier fondamental, complémentaire du précédent, réside dans les solutions fondées sur la nature. L’enjeu ici n’est pas de stocker l’eau dans des ouvrages dédiées, mais dans les sols, les nappes, les zones humides, en profitant de certaines dynamiques physiques (comme les crues) ou biologiques (comme la végétation). Ces capacités naturelles de rétention ont été gravement amoindries au fil des décennies par l’urbanisation, la suppression des haies, la destruction des marais ou la compaction des sols.

Il est temps d’inverser la tendance. Un plan national de stockage doit aussi viser à :

• restaurer et reconnecter les zones humides, qui fonctionnent comme des éponges naturelles capables de retenir de grandes quantités d'eau par hectare ;
• désimperméabiliser les sols urbains, en supprimant le bitume inutile, en réintroduisant des noues, des trames vertes, des zones végétalisées ;
• favoriser l’infiltration lente en milieu agricole, par la couverture permanente des sols, le maintien des prairies, l’agroforesterie, la restauration des ripisylves ;
• rendre de l’espace aux rivières, en rouvrant des zones d’expansion de crue là où cela est possible, notamment dans les plaines alluviales.

Ces solutions dites “naturelles” ne sont pas moins techniques que les infrastructures classiques. Elles demandent des compétences, des financements, du foncier, une gouvernance locale forte, une écoute (et non un mépris) de certaines professions impactées dans leurs pratiques actuelles. Mais elles ont l’avantage de combiner régulation hydrologique, résilience écologique et co-bénéfices multiples (sols vivants, biodiversité, microclimat…).

Pour une stratégie de régulation de l’eau à long terme

L’objectif de 10 milliards de m³ de stockage ne se résume pas à un chiffre. Il trace une vision d’aménagement du territoire, fondée sur la répartition équilibrée de la ressource, la préservation des milieux et la sécurité des usages. C’est un projet qui suppose une mobilisation de l’État, des collectivités, des agences de l’eau, du monde agricole et des citoyens. Une révision des lois sur l'eau de 1992 et 2006 sera nécessaire, car l'approche hydraulique y avait été complètement sacrifiée et elle a quasi-disparu de la culture des gestionnaires publics de l'eau. C'est évidemment intenable.

Il est temps de sortir du l'attitude de court terme, qui alterne sécheresses et arrêtés de crise, inondations et plan de catastrophes naturelles. Il faut redonner à la France une capacité structurelle de stockage et de régulation, en conformité avec son histoire multiséculaire de maîtrise de l'eau. Non pour consommer plus, mais pour subir moins. Non pour figer l’eau, mais pour mieux la faire circuler, au bon moment, au bon endroit.

Objectif 10 milliards de m3 d'eau : une ambition nécessaire pour un pays qui veut rester maître de son avenir hydrique !

Les roues hydrauliques de Venise (Gentilcore 2025)

À la Renaissance, Venise dépendait largement de la récupération de l’eau de pluie pour alimenter ses citernes, mais cela ne suffisait pas. Pour compléter cette ressource, l’eau douce de la rivière Brenta était transportée par barges depuis le site de Lizzafusina, grâce à des dispositifs de levage hydraulique. L’historien David Gentilcore explore comment ces roues hydrauliques furent au cœur d’un étonnant système d’innovation, de brevets et de rivalités d’inventeurs.

Venise, encerclée par l’eau salée de sa lagune, manquait cruellement d’eau douce. Des barges acheminaient l’eau depuis le continent, mais il fallait la hisser depuis le canal de la Brenta jusqu’aux réservoirs des bateaux. Cette tâche difficile fut confiée à des machines hydrauliques, dont la plus emblématique fut une roue à godets actionnée par des chevaux, installée à Lizzafusina.

Dès 1474, Venise mit en place un système de "privilegi" — l’un des tout premiers régimes de brevets d’invention en Europe. Cela ouvrit un espace de concurrence entre artisans, ingénieurs et inventeurs de tous horizons : horlogers, charpentiers, médecins, mathématiciens… Tous voulaient proposer une machine "nouvelle", mais souvent, il s’agissait d’améliorations modestes. Le prestige de noms comme Galileo ou Torriani côtoie ici les efforts obscurs d’artisans locaux.

Les pétitionnaires promettaient souvent monts et merveilles, mais très peu de leurs machines furent réellement construites. Ce n’était pas tant l’innovation technique qui intéressait les autorités que l’efficacité : un engin fonctionnel, économique, facile à entretenir. L’autorité publique se montrait pragmatique, accordant le privilège seulement après démonstration concrète, et parfois en échange d’une exemption de taxe ou d’une charité à un hôpital.

Trois témoins de l’époque — Montaigne, Schickhardt et Zonca — ont laissé des descriptions et dessins précieux des dispositifs. Zonca, en particulier, fournit une représentation technique crédible dans son Teatro di Machine, montrant une roue logée dans un bâtiment en bois, alimentant une goulotte vers les barges. Contrairement à bien des "machines de théâtre", celle-ci était réelle, fonctionnelle et rustique.

Lizzafusina devient ainsi un véritable "carrefour technique" où se croisent savoir-faire artisanal, ambitions sociales et enjeux politiques. Sans école d’ingénieurs à l’époque, les savoirs circulent librement, de l’atelier du charpentier aux académies humanistes, en passant par les couloirs du Sénat de Venise.

Au début du XVIIe siècle, les roues hydrauliques de Lizzafusina sont démontées. Un nouveau canal est creusé depuis Dolo pour amener l’eau jusqu’à Venise, mettant fin à cette aventure mécanique. Mais l’histoire de ces machines, bien qu’éphémères, raconte une autre histoire : celle d’une ville qui, en quête de solutions concrètes, sut stimuler l’ingéniosité de ses habitants autant que celle d’inventeurs venus d’ailleurs.

Référence : Gentilcore D (2025), The Waterwheels of Lizzafusina: Technological Innovation, Patenting, and Practical Necessity in Sixteenth-Century Venice, Technology and Culture, 66, 1, 107–133.