Circulaire d'application du classement des cours d'eau: l'Etat entendrait-il faire payer aux maîtres d'ouvrage les mesures qu'il n'a pas réalisées?

La circulaire d'application du classement des cours d'eau vient de paraître. On peut la consulter à cette adresse (pdf). Rappelons que le classement des cours d'eau va imposer, dans les rivières classées en liste 1 et surtout en liste 2, un aménagement des obstacles à l'écoulement (seuils, chaussées, barrages, digues, etc.) afin d'améliorer le transit des sédiments et la circulation des poissons. En Côte d'Or, l'immense majorité de ces obstacles à l'écoulement sont des seuils de moulin de taille modeste, généralement en place depuis des siècles. Les plus grands barrages du département sont des établissements publics gérés par VNF (et épargnés par le classement des cours d'eau, bien que leurs altérations du transit et de la circulation soient majeures).

Une ambiguïté fondamentale dans la circulaire
Le texte fera l'objet d'une analyse détaillée, mais on peut d'ores et déjà en relever une ambiguïté fondamentale. La circulaire explique en effet dans ses motifs généraux d'introduction :

Dans tous les cas, le choix des moyens d’aménagement ou de gestion répondant aux obligations de résultat induites par un classement en liste 2, doit tenir compte des principes d’utilisation des meilleures techniques disponibles ainsi que de proportionnalité des corrections demandées au regard de l’impact de chaque ouvrage et de proportionnalité des coûts par rapport aux avantages attendus. Sur la base de ces principes, il appartient au responsable de l’ouvrage d’analyser l’impact de celui-ci sur la continuité écologique et de proposer les aménagements et modalités de gestion adéquats, et à l’autorité administrative, de fournir les éléments de connaissance qu’elle possède le cas échéant  sur ce point et de fixer les prescriptions  permettant de respecter les exigences du classement, à partir de la proposition d’aménagement ou de gestion faite par le responsable de l’ouvrage.

Le texte laisse entendre qu'il reviendrait à chaque maître d'ouvrage de réunir les informations sédimentaires et piscicoles de sa masse d'eau (phrase en gras). Mais ce point est éminemment problématique : l'administration en charge de l'eau ne peut évidemment prétendre qu'un ouvrage pose un problème sédimentaire et piscicole (raison d'être du classement) sans avoir elle-même procédé aux mesures préalables permettant de prouver l'existence du problème sédimentaire et piscicole au droit de l'ouvrage.  Soit elle admet que les mesures n'existent pas, et la demande d'aménagement ou effacement paraît difficilement fondée. Soit les mesures existent, et c'est à l'administration de les produire au maître d'ouvrage.

Il devient impératif que les mesures soient publiées
Notre association réitère donc plus que jamais la demande qu'elle a déjà formulée : que les administrations en charge de l'eau (principalement Agence de l'eau, Dreal et Onema) publient immédiatement l'ensemble des mesures chimiques, physicochimiques, biologiques et morphologiques de chaque masse d'eau de notre département.

Si ces mesures n'existent pas, ce ne sont certainement pas les usagers de l'eau qui vont se substituer aux obligations de la puissance publique et payer de leur poche un travail que l'Etat n'aurait pas engagé depuis 12 ans qu'il est tenu de le faire (directive-cadre sur l'eau, 2000).

Par ailleurs, le principe de proportionnalité impact/correction ne saurait être déterminé par chaque maître d'ouvrage — on se demande comment le propriétaire serait capable de réunir les informations historiques démontrant dans quelle proportion son ouvrage en particulier a quantitativement altéré les sédiments et les poissons à l'aval ou à l'amont. Si l'Onema a été chargé depuis quatre ans de mettre au point le Référentiel des obstacles à l'écoulement (ROE) et de gérer le Système d'information sur l'eau (SIE), c'est bien pour que cette proportionnalité soit établie de manière claire, transparente et partagée. Ou contestable le cas échéant.

Notre association demandera clarification de ces différents points aux autorités départementales et régionales compétentes.

A lire en complément :
Le dossier de la continuité écologique en Côte d'Or
Bilan chimique et écologique : les mesures que l'autorité en charge de l'eau doit produire
Le classement des cours d'eau : introduction générale
Le référentiel des obstacles à l'écoulement

Continuité écologique en Côte d'Or: le dossier!

Dans ce premier dossier départemental, l'Observatoire de la continuité écologique et des usages de l'eau fait le point sur l'ensemble des problèmes observés en Côte d'Or. Ce travail a été rendu possible par la collecte et l'analyse d'information effectuées par le réseau d'associations locales : Hydrauxois bien sûr, mais aussi nos amis de l'Arpohc en Châtillonnais et de l'APGBCO en plaine de Saône.

Dans les semaines qui viennent, ce dossier sera diffusé aux associations, aux administrations, aux syndicats de rivière, aux élus et aux médias. Mais outre les "décideurs", ce sont tous les riverains qui doivent se saisir de la question de la qualité de la rivière, des causes réelles de sa dégradation et des mesures les plus appropriées pour sa restauration.

Ce dossier fait plus de 40 pages, chaque aspect de la continuité écologique y est exposé de manière didactique, sous forme de question (cf ci-dessous) dont les réponses sont toutes référencées. Ce dossier est aussi l'expression d'une vive inquiétude : alors que de nombreux doutes pèsent aujourd'hui sur la qualité du Système d'information sur l'eau, alors que nulle part il n'est démontré que les seuils et petits barrages forment les altérations majeures de l'équilibre de nos rivières, les associations côte-doriennes refusent que des décisions précipitées détruisent le paysage, le patrimoine et le potentiel énergétique que nous avons reçus des générations passées et que nous lèguerons aux générations futures. Nous souhaitons donc une application concertée, équilibrée, prudente et intelligente du nouveau classement des rivières. Et au-delà, une vraie réflexion collective sur  les usages et mésusages de l'eau.

Sommaire

Introduction : Dix motifs d’inquiétude et un urgent besoin de concertation entre associations, syndicats, élus et administrations

Continuité écologique et hydromorphologie: une place modeste dans l’objectif européen de reconquête de la qualité des eaux
> Rappel: le classement des rivières et la continuité écologique
> La question des seuils et de la continuité est-elle centrale pour le bon état chimique et écologique des rivières?
> Mesure-t-on et explique-t-on correctement les causes de dégradation de nos rivières?

Seuils, barrages et qualité de la rivière : des connaissances encore incertaines, des résultats parfois contradictoires
> Les seuils et barrages transforment-ils l’ensemble du linéaire des rivières?
> Les seuils et barrages affectent-ils de façon manifeste et systématique la qualité piscicole
> Tous les poissons ont-ils besoin d'un franchissement en montaison et dévalaison?
> L’auto-épuration des rivières est-elle affectée par les seuils et barrages?
> Connaît-on l'effet des seuils et barrages sur les espèces exotiques envahissantes?
> Pourquoi ignorer l'effacement naturel des obstacles à l'écoulement?

Patrimoine, paysage, énergie : les dimensions oubliées de la rivière
> La valeur patrimoniale, historique, paysagère et touristique des ouvrages hydrauliques est-elle évaluée?
> Le potentiel énergétique des ouvrages hydrauliques est-il pris en compte?

La continuité écologique en action: un niveau de qualité, de concertation et de cohérence insatisfaisant
> L’incitation systématique à l’effacement assure-t-elle à une gestion durable et équilibrée de la rivière ?
> Qu'est-ce qui est fait pour les grands barrages de notre département gérés par les établissements publics?
> Le principe de précaution est-il respecté dans la politique d'effacement des seuils?
> Les règles et bonnes pratiques des travaux de continuité écologique sont-elles suivies dans les chantiers engagés?
> Quel sera le coût de la continuité écologique et qui va le supporter?

Dix mesures pour réussir la continuité écologique et la reconquête des milieux aquatiques en Côte d’Or

Pour le télécharger (pdf, 4,7 Mo) : Continuité écologique en Côte d'Or

100%, 20%, 1%...

Le rapport 2013 de la Cour des Comptes est donc paru, confirmant l'ensemble des informations circulant depuis deux mois sur les dysfonctionnements de l'Onema et, plus généralement, du Système d'information sur l'eau en France. Le Premier Président de la Cour a par ailleurs annoncé qu'il y aurait des poursuites, contrairement à ce qu'affirmait Mme Dupont-Kerlan, directrice de l'établissement : «L’exemple de l’Office national de l’eau et des milieux aquatiques, créé en 2007, révèle une accumulation de missions mal assurées et des déficiences graves dans l’organisation et la gestion. Devant l’ampleur de celles-ci, la Cour des comptes, par une délibération de la septième chambre, a décidé de saisir la Cour de discipline budgétaire et financière de certains des faits constatés et a transmis le dossier au parquet général à cette fin.» 

Nous n'épiloguerons pas ici sur ces faits, que d'autres commentent avec acuité et dont une synthèse sera produite par l'Observatoire de la continuité écologique.

L'acharnement sur les seuils
Deux points retiendront notre attention. Le premier concerne  l'exercice de la Police de l'eau, avec cette observation de la Cour des Comptes (p.329) :

« Alors que des actions contentieuses ont été engagées contre la France sur le non-respect de la directive européenne sur les nitrates, la «pression de contrôle» est insuffisante pour faire diminuer ce type de pollution et se prémunir contre de nouveaux contentieux. La circulaire du ministère de l’environnement du 12 novembre 2010 fixe en effet un objectif de contrôle peu ambitieux au regard des enjeux : dans les zones les plus sensibles, 1 % seulement des exploitations d’un département font l’objet d’un contrôle. Ce taux, à comparer avec ceux des stations d’épuration (20 %) ou des seuils et barrages (100 %), n’est pas de nature à contribuer à une diminution de la pollution de l’eau par les nitrates. »

100% de contrôle sur les seuils, 20% sur les stations d'épuration, 1% sur les exploitations agricoles intensives... voilà un bon résumé en trois chiffres du problème observé sur les cours d'eau depuis quelques années. L'inexplicable acharnement sur un seul aspect du compartiment hydromophologique des rivières répond à l'indéfendable relâchement sur les causes directes de pollution chimique. Et cela alors que les preuves convaincantes manquent singulièrement pour établir le rôle des seuils et de la petite hydraulique dans la dégradation de la qualité piscicole.

Evaluation et audit des données sur l'eau
Le second point concerne ce communiqué de Mme Batho, ministre de l'Ecologie, qui reconnaît sans commentaire les «graves dysfonctionnements» de l'Onema, mais qui précise surtout :

« Concernant les insuffisances structurelles de la  politique de l’eau, mises en évidence par le rapport de la Cour des Comptes, la Ministre de l’Écologie a souhaité qu’une évaluation de la politique de l’eau soit engagée dans le cadre du chantier de modernisation de l’action publique. Les scénarios d’évolution de la politique de l’eau seront présentés à la conférence environnementale en septembre 2013. Le plan d’action de modernisation de cette politique sera lancé au mois d’octobre. Cette évaluation de la politique de l’eau comportera également un audit transparent et partagé de la production et de la gestion des données sur l’eau. »

Nous prenons acte que la qualité du système d'information sur l'eau est à ce point suspecte qu'elle demande une évaluation de sa politique de mise en oeuvre et un audit complet des données déjà produites.

Mais nous nous étonnons que le Ministère persiste à publier des arrêtés de classements de cours d'eau dont les mesures structurantes (définition du très bon état écologique, peuplement piscicole dans chaque masse d'eau, élaboration des corridors biologiques, etc.) proviennent d'un Système dont la robustesse technique et scientifique est l'objet de sa propre suspicion.

L'équipement hydraulique de la Côte d'Or en 1899

Créé en 1891, l'Office du travail fut incorporé en 1899 dans  la Direction du travail (au sein du ministère du Commerce) et doté d'un bureau de la statistique générale de la France. L'un des objectifs était de fournir au pays un recensement précis de ses capacités industrielles et commerciales. Parmi elles, les « force motrices à vapeur et hydrauliques » intéressaient évidemment les esprits, en cette fin d'un siècle marqué par le rôle prépondérant de l'énergie. Deux enquêtes quinquennales avaient précédé en 1840-1845 et 1860-1865. Le recensement de 1899 de l'Office du travail permet d'évaluer quel était l'équipement hydraulique de la Côte d'Or.

568 sites équipés de moteurs hydrauliques, pour une puissance de 4,92 MW
Pour les rivières non navigables, la Côte d'Or comptait 565 chutes aménagées. Elle se place en 35e position des départements français (en tête le Puy-de-Dôme avec 1529 chutes, en queue la Seine avec 19 chutes). Sur les rivières et canaux navigables, les aménagements ne comptent que 3 sites (contre par exemple 146 en Haute-Garonne, le département le plus équipé sur ce type de cours d'eau).

Les 565 chutes des rivières non navigables sont exploitées par 509 établissements rattachés aux industries de transformation, 33 relevant de la forêt et agriculture auxquels s'ajoutent 2 services de l'Etat ou des communes. La puissance totale est estimée à 6686 chevaux-vapeur (soit 4,92 MW). La répartition par puissance n'est pas individualisée par établissement ou chute, mai donnée par tranche. Elle est de 146 établissements entre 1 et 4 ch (moins de 3 kW), 210 établissement entre 5 et 10 ch (jusqu'à 7 kW), 122 de 11 à 20 ch (jusqu'à 15 kW), 55 de 21 à 50 ch (jusqu'à 38 kW), 6 de 50 à 100 ch (jusqu'à 73 kW), 1 de 100 à 200 ch (jusqu'à 145 kW) et 2 de 201 à 500 ch (jusqu'à 350 kW).

Des activités  diverses,  largement dominées par la minoterie
Les quatre secteurs dominants sont les industries de l'alimentation (352 établissements), les industries du bois (82), les industries chimiques (30) et le travail du fer, acier et métaux divers (17).

Les dix premières activités plus précisément détaillées sont la minoterie et moulin à farine (313 établissements),  la scierie de bois (64), le battage de grains (32), le moulin à farine associé à d'autres industries (31), l'huilerie (15), le moulin à tan (11), la fabrique de ciment, plâtre ou phosphate (8), la tuilerie et briqueterie (7), la fabrique de moutarde (6), la scierie de pierre (4).

S'y ajoutent de nombreux autres activités n'occupant souvent qu'un moulin spécialisé : ferblanterie, émaillerie, clouterie, fonderie, distillerie, chaudronnerie, poudrerie, etc. La plus grande puissance à 320 ch (235 kW) est mobilisée par une forge. Notons que la statistique de 1899 ne compte que deux établissements produisant de l'électricité (à fin d'éclairage), l'un à 35 ch et l'autre à 60 ch.

Quant aux trois sites sur canaux et rivières navigables (37 ch), ils servent à la fabrication du ciment pour deux d'entre eux et au sciage du bois.

Quelques observations pour conclure
La statistique de 1899 donne une base intéressante sur l'hydraulique cote-dorienne, même s'il n'est pas certain qu'elle reflète la totalité des sites équipés. Les services de l'Office du travail se plaignaient d'un manque  de moyens, surtout après la centralisation du dépouillement à Paris (en association avec le recensement général depuis 1896).

La détermination de la puissance effective (relevant de la Direction de l'hydraulique agricole à la fin du XIXe siècle) est également problématique. Il a été observé la difficulté de définir la puissance d'un moteur hydraulique compte tenu des variations de débit — la puissance nominale sera considérée comme celle de la génératrice après l'électrification, mais cet usage était encore rare en 1899  (Huber 1932).

Références : 
Huber M (1932), La statistique des forces motrices, Journal de la société statistique de Paris, 73, 397-422.
Ministère du Commerce de de l'Industrie (1901), Répartition des forces motrices à vapeur et hydrauliques en 1899, Tome II Moteurs hydrauliques, Imprimerie nationale.

Illustration : turbine centrifuge Fourneyron, représentée par Armenaud aîné in Traité théorique et pratique des moteurs hydrauliques (1868).

L'Onema persiste dans le déni: non, les mesures ne sont pas mises à disposition du public!

En réponse au « scandale de l'eau » lancé par Marc Laimé et repris par Le Monde, sur la base d'un rapport (non public) de la Cour des Comptes, l'Onema a publié un communiqué de presse. L'Office affirme notamment :

L’Onema est chargé, entre autres, de la coordination technique du système d’information sur l’eau, piloté par le ministère. Crée en 1993, le SIE rassemble des données produites par les services déconcentrés de l'État, les agences et offices de l’eau, l'Onema, le BRGM, les collectivités territoriales, les industriels, les associations pour la protection des poissons migrateurs, etc. Ces données sont pour la plupart, mises à disposition des autorités et du public sur les sites Eaufrance.

D'autres bases de données, en cours de développement, rassembleront et mettront à disposition du public d'autres données, par exemple sur les prélèvements d'eau ou sur les flux de poissons migrateurs.

Ce propos est un accompagné d'une liste des sites du système Eaufrance (cliquer l'image pour agrandir) — liste dont l'empilement et l'entrecroisement sont déjà en soi une promesse d'illisibilité pour les citoyens, leurs élus ou leurs associations.

Il est regrettable que l'Onema persiste ainsi dans le déni en laissant entendre que tout va très bien dans le Système d'information sur l'eau et que chacun peut connaître l'état de sa rivière.

72 mesures exigibles sur chacune des 11 000 masses d'eau françaises: où sont-elles ?
Car il existe un problème, et un gros : les mesures exigibles depuis la Directive-cadre européenne sur l'eau (DCE 2000) ne sont tout simplement pas disponibles. On est à vrai dire incapable en ce début 2013 de savoir si une seule masse d'eau a vraiment la totalité des mesures requises, à la fréquence voulue (nous parlons bien de mesures quantifiées de phénomènes chimiques, physiques ou biologiques, et non pas d'avis subjectifs d'expert dont l'indice de confiance est faible ou qui sont tout simplement dépourvus de sens ;  voir le problème ici.)

La DCE 2000 sur l'eau demande aux Etats-membres d'évaluer l'état chimique et écologique de chaque masse d'eau. Il existe en France 11523 masses d'eau superficielles, dont 10824 concernant des rivières. En moyenne, une masse d'eau de rivière représente 22 km de tronçon. Cette masse d'eau est délimitée par sa cohérence : hydrologie, géologie, influence anthropique. (Source : WISE, rapportage français à l'Union européenne.)

Sur chaque masse d'eau, l'Etat-membre doit produire à la fréquence requise pour chaque indicateur (Arrêté du 25 janvier 2010). :
• 5 mesures biologiques
• 18 mesures physicochimiques
• 8 critères de description morphologique
• 41 mesures chimiques

Et c'est là une demande conservatrice de la part de l'Union européenne puisque l'étude menée en 2007-2009 sur les milieux aquatiques continentaux avait révélé la présence de 413 micropolluants en eaux superficielles (Etudes & Documents 54, 2011)

Aucun site ne fournit de manière synthétique et claire ces données pour chaque masse d'eau

Or, quand nous demandons ces mesures sur chacune des masses d'eau de Côte d'Or, ni l'Onema ni l'Agence de l'eau ne sont capables de nous donner un lien efficace, c'est-à-dire un site où chaque masse d'eau dispose de son rapport de mesure comprenant l'ensemble des 72 analyses nécessaires au terme de la DCE. L'Onema renvoie vers des relevés piscicoles (type Indice poisson rivière) ne concernant qu'une poignée de cours d'eau par département, et l'Agence de l'eau vers des sous-sites Eaufrance dont aucune ne comporte l'ensemble des masses d'eau (et dont les rares que nous trouvions à proximité de l'Auxois annonçaient une "base indisponible", encore un exemple ci-contre en date du 7 février).

Il semble que la Direction de l'eau et de la biodiversité au Ministère de l'Ecologie commence seulement à prendre la mesure de l'état déplorable de l'information sur l'environnement aquatique. C'est inquiétant :  cette information est non seulement un devoir vis-à-vis de l'Union européenne (rapportage de chaque état-membre pour le suivi de la Directive-cadre sur l'eau), mais elle est également un devoir vis-à-vis des citoyens, qui entendent pouvoir accéder simplement et efficacement au bilan chimique et écologique de leur rivière.

Si le Système d'information sur l'eau vise la transparence sur les mesures réellement effectuées, rien de plus simple : il suffit de réunir sur un même site, avec entrée par bassins et rivières, la liste des masses d'eau et d'un simple clic accéder à un bilan chiffré des analyses : substance (ou paramètre), année, mesure, écart de cette mesure par rapport à la normale ou la valeur maximale admissible. Nos concitoyens sont capables de lire une analyse de sang sur ce principe, ils peuvent parfaitement lire une analyse de qualité des milieux aquatiques. Pourvu que l'Autorité en charge de l'environnement soit décidée à faire la lumière sur ce qui a été réalisé ou non. Pourvu aussi qu'elle consente réellement à assurer l'accès transparent et efficace aux données relatives à l'environnement.

Le mauvais argument du manque de moyens
L'argument généralement repris ces temps-ci en défense des établissements publics travaillant pour l'Autorité en charge de l'environnement est celui du "manque de moyens". Mais c'est peu recevable : les Agences de l'eau disposent d'un budget annuel de l'ordre de 2 milliards d'euros — auquel s'ajoute le budget des établissements qui, outre l'Onema (principalement abondé par les Agences), concourent à une partie des mesures chimiques et biologiques : Irstea, Ifremer, Museum national d'histoire naturelle, etc.

Les moyens existent donc depuis 12 ans que la Directive-cadre a été adoptée. C'est leur usage qui est en cause. Et c'est la Direction de l'eau et de la biodiversité au Ministère de l'Ecologie qui, en dernier ressort, doit en répondre.

En terme de mésusage, on observera que, à rebours de la méthodologie préconisée par l'Union européenne*, des sommes importantes ont été dédiées au compartiment hydromorphologie (mise en place du Référentiel des obstacles à l'écoulement, opérations-pilotes au budget souvent pharaoniques sur l'effacement de 1200 ouvrages prioritaires de la circulaire Grenelle 2010, etc.). Cela alors même que les mesures de base sur la pollution chimique et la dégradation biologique n'étaient pas réunies — de sorte que l'on se précipite en réalité de faire librement circuler des eaux et sédiments pollués dans les rivières, les fleuves, les estuaires et finalement les océans. Et que nul ne peut estimer le rapport coût économique-bénéfice écologique des opérations dites de "restauration des milieux aquatiques". (Rappelons tout de même à titre d'exemple que, sans l'intervention d'un Collectif associatif, on s'apprêtait à dépenser à Semur-en-Auxois un demi-million d'euro pour supprimer un petit barrage, et son socle granitique naturel dans la foulée ; avec une telle somme, on peut tout de même financer des prélèvements et des analyses sur les rivières de Côte d'Or...)

Les deux premiers travaux de l'Observatoire de la continuité écologique suggèrent fortement que la grande majorité des obstacles à l'écoulement longitudinal ne sont pas les causes de la dégradation piscicole observée depuis le XXe siècle. Aussi la question se pose : les gouvernement successifs ont-ils eu réellement la volonté de chercher et de traiter les causes de détérioration des milieux aquatiques? Ou ont-ils choisi des mesures "visibles" pour dissimuler le catastrophique retard dans la connaissance et dans l'action?

(*) La Communauté européenne a adopté cet arbre de décision (image ci-dessus), au terme duquel les Etats-membres doivent d'abord mesurer l'état biologique (5 marqueurs), puis en cas de résultat médiocre analyser les causes physicochimiques d'altération. L'hydromorphologie (incluant les obstacles à l'écoulement latéraux et longitudinaux, mais aussi 6 autres critères) n'est pas considérée comme un critère décisif pour le bon état de la rivière.

PS : on lira avec la lettre ouverte de M. Jean-Luc Touly, membre du Comité national de l'eau et du Comité de bassin Seine-Normandie (dont dépendent nos rivières en Auxois).

Observatoire de la continuité écologique et des usages de l'eau

L'association Hydrauxois a le plaisir de vous annoncer la naissance de l'Observatoire de la continuité écologique et des usages de l'eau, dont elle est une des premières coordinatrices nationales avec le Cedepa de Philippe Benoist.

Les deux premiers dossiers de l'Observatoire sont en ligne. On peut consulter ci-dessous les principales conclusions : elles convergent pour montrer que les obstacles à l'écoulement ne sont nullement les premiers responsables de la dégradation de la qualité piscicole des rivières françaises. Il serait en conséquence inacceptable que le nouveau classement des cours d'eau donne lieu à une application systématique et brutale, aussi coûteuse pour l'économie que douteuse pour l'écologie, et cela alors que les premières causes de pollution ne sont toujours pas traitées (pollutions dont les mesures ne sont généralement pas disponibles, alors que des rapports sur les rivières suggèrent leur urgence, voir le cas du Serein, de l'Armançon ou de la Seine cote-dorienne).

Il a récemment été avancé que le Système d'information sur l'eau ayant servi de fondement au classement des rivières est défaillant : les dossiers de l'Observatoire plaident en ce sens, en suggérant que les connaissances scientifiques des rivières (et particulièrement de l'hydromorphologie) sont très insuffisantes pour asseoir des conclusions robustes, a fortiori des décisions précipitées de travaux en rivières.

Pourquoi les poissons n’ont-ils pas tous disparu de nos rivières ?

Étude de 18 espèces piscicoles au XIXe siècle, en présence d’obstacles à l’écoulement deux à trois fois plus nombreux qu’aujourd’hui

En 1865, on comptait 52 000 moulins en activité de production commerciale, auxquels s’ajoute un nombre inconnu d’ouvrages hydrauliques servant à l’autoproduction, de barrages d’irrigation agricole, de seuils en rivière abandonnés faute d’usage, d’autres équipements hydrauliques (écluses, premiers grands barrages de retenue). Il en résulte que les obstacles à l’écoulement longitudinal et à la circulation des poissons étaient deux fois à trois fois plus nombreux que ceux recensés aujourd’hui dans le Référentiel des obstacles à l’écoulement.

Or, à l’exception de certains grands migrateurs comme le saumon ou l’esturgeon dont on signalait la raréfaction en tête de bassins versants, la plupart des espèces aujourd’hui protégées au titre de la continuité écologique étaient considérées comme communes ou abondantes dans les rivières françaises (ou dans leurs bassins spécifiques) : spirlin, alose, anguille, hotu, toxostome, brochet, lamproie de rivière, lamproie marine, vandoises, blageon, lote, bouvière, ombre commun, apron du Rhône. Les écrevisses autochtones, connues pour leur sensibilité à la qualité de l’eau, étaient également signalées dans les fleuves comme dans leur réseau d’affluents, sans problème apparent pour la colonisation des milieux aquatiques.

Ces observations, menées à la fin du XIXe siècle par les fondateurs de l'ichtyologie scientifique française, suggèrent que la dégradation de la qualité piscicole, plus largement biologique des rivières françaises ne provient que marginalement des seuils en lit mineur et des ouvrages de petite hydraulique, dont le nombre (donc l’influence sur les cours d’eau) a progressivement décru depuis un siècle. Pour expliquer l’altération des milieux aquatiques, il convient de rechercher des facteurs présents au XXe siècle mais absents au XIXe siècle. Parmi les candidats les plus logiques : composés présents dans les intrants et les effluents agricoles, industriels, sanitaires et domestiques ; urbanisation, artificialisation des rives et suppression des annexes latérales ; croissance de la grande hydraulique ; espèces invasives et empoissonnements massifs à fin de pêche de loisir ; changement climatique récent.

Il en résulte que le classement systématique des cours d’eau entiers sans distinction sur la nature de leurs obstacles à l’écoulement ne permet pas d’établir correctement les priorités biologiques et hydromorphologiques pour la vingtaine d’espèces concernées par la continuité longitudinale. Un travail complémentaire des autorités en charge de l’eau est nécessaire pour définir ces priorités.

Obstacles à l’écoulement et qualité piscicole

Quand les mesures contredisent les discours sur l’effacement indispensable des seuils, digues, barrages et autres obstacles à l’écoulement…

Dans chaque département – sauf exceptions par défaut de mesures –, ce dossier montre que l'on trouve des rivières en qualité piscicole «bonne» ou «excellente» malgré la présence d’obstacles à l’écoulement. Il est donc inexact d’affirmer que la présence de seuils ou barrages altère nécessairement la composition de la faune piscicole. La qualité en question est mesurée par l'Indice poisson rivière (IPR) des pêches de contrôle de l'Onema.

L’Indice poisson rivière (IPR) est d’autant meilleur qu’il est proche de 1 (c’est-à-dire faible). Le score moyen d’IPR 2010 des 1136 rivières françaises analysées par l'Onema est de 17,274. Le score moyen des 88 rivières  analysées (7,75% de l’échantillon national) est de 8,002. Les rivières avec obstacles analysées dans ce dossier ont donc une note moyenne de qualité piscicole deux fois meilleure que la note des rivières françaises.

En Charente-Maritime et Loir-et-Cher, il n’existait pas de mesure IPR en bon ou excellent état comportant des seuils. Dans ces deux départements, l’étude montre que les rivières en plus mauvais état piscicole n’ont pas d’obstacles à l’écoulement sur leur lit, ce qui suggère d’autres causes de dégradation (nutriments azotés et phosphorés, etc…)

Dans 36 sites de contrôle, non seulement la qualité piscicole des rivières comportant des obstacles à l’écoulement est bonne ou excellente, mais c’est même la meilleure du département pour le relevé IPR 2010 : Eure, Gard, Haute Garonne, Gers, Ille-et-Vilaine, Loire, Haute-Loire, Lot-et-Garonne, Haute-Marne, Meuse, Morbihan, Moselle, Oise, Pas-de-Calais, Puy-de-Dome, Hautes-Pyrénées, Pyrénées-Orientales, Bas-Rhin, Haut-Rhin, Rhône, Haute-Saône, Haute-Savoie, Seine-Maritime, Seine-et-Marne, Yvelines, Deux-Sèvres, Somme, Tarn-et-Garonne, Var, Vaucluse, Vienne, Haute-Vienne, Vosges, Essonne, Val-de-Marne, Val-d’Oise.

En général, les rivières étudiées dans ce dossier comportent des seuils ou glacis de moulin (empierrement  de hauteur modeste en lit mineur créant une hauteur de chute et une dérivation de bief). Mais plusieurs exemples – Pyrénées-Orientales, Haute-Savoie, Tarn – montrent qu’une qualité piscicole bonne ou excellente se trouve également en zone d’influence directe des grands barrages.

En février paraîtront deux autres travaux de l'Observatoire en cours de finalisation :

- un premier dossier local dédié à la continuité en Côte d'Or, rendu possible par l'existence d'un bon réseau associatif d'informateurs départementaux ;

- un dossier (national) sur le non-respect du principe de précaution dans l'arasement / dérasement des seuils, entraînant des modifications d'écoulement en crue et étiage.

"Entre scandales et dérives"...

Les lecteurs de notre site savent toute la difficulté que nous avons à obtenir les données sur l'état chimique et écologique de nos rivières. Nous parlons bien des données primaires, les mesures permettant de contrôler la robustesse des conclusions de l'Autorité publique en charge de l'eau, et non pas de la littérature de vulgarisation en quadrichromie, où l'on avance des propos non vérifiables, notamment sur le rôle soi-disant clé des seuils et barrages dans la dégradation de la qualité de l'eau.

Nos lecteurs savent aussi toute l'incompréhension des riverains, des propriétaires d'ouvrages hydrauliques et plus largement des citoyens : l'Administration se montre soudain d'une rigueur implacable pour les seuils, barrages et autres obstacles en cours d'eau, au point d'envisager leur effacement à marche forcée dans les 5 ans qui viennent, alors que tous les rapports de terrain des syndicats de rivière (voir ici, ici ou ici), et les données mêmes de l'Onema ou du Système d'information sur l'eau quand elles sont disponibles, concluent que les principaux responsables de la dégradation de l'eau restent à ce jour les effluents domestiques, agricoles, industriels. De très prochaines publications auxquelles notre association a participé montreront d'ailleurs l'ampleur du problème.

Le journal Le Monde, dans son édition des 3 et 4 février 2013 consacre sa "une" à cette question : "La politique de l'eau en France entre scandales et dérives". Voici quelques extraits des analyses de ses journalistes, qui enquêtent sur un problème initialement soulevé par Marc Laimé à partir d'un rapport de la Cour des comptes. La lecture complète des articles (version papier ou version numérique pour abonnés) est fortement conseillée.

L'Onema, un bras armé de la politique de l'eau en mauvaise posture
Le ménage a été fait discrètement. Mais cela ne devrait pas suffire à étouffer le scandale qui frappe l'Office national de l'eau et des milieux aquatiques (Onema), un établissement public sous la tutelle du ministère de l'écologie, bras armé de la politique  publique de l'eau en France. L'agence en gère les données statistiques, cruciales pour juger de la qualité de notre ressource hydrique. L'Onema est sous le feu de vives critiques dans le rapport annuel de la Cour des comptes, qui sera rendu public le 12 février. (...) Le contrôle de la Cour met en évidence de lourds dysfonctionnements internes : "absence de fiabilité des comptes", "un budget mal maîtrisé sans procédure formalisée d'engagement de la dépense", "une gestion des systèmes d'information défaillante", "des sous-traitances non déclarées", etc.

Jeu de chaises musicales aux directions de l'eau
Quinze jours plus tard, par arrêté du ministère de l'écologie, Patrick Lavarde, directeur général de l'Onema depuis sa création, en 2007, est remplacé par Elisabeth Dupont-Kerlan, ingénieure générale des ponts, des eaux et des forêts. M. Lavarde est nommé chargé de mission au Conseil général de l'environnement et du développement durable (CGEDD), organisme sous l'autorité du ministère de l'écologie. Il n'a pas répondu à nos sollicitations. Le 21 novembre 2012, en conseil des ministres, il est aussi mis fin aux fonctions d'Odile Gauthier, directrice de l'eau et de la biodiversité (DEB), présidente du conseil d'administration de l'Onema, où elle n'a toujours pas été remplacée. Nommée à la direction générale du Conservatoire de l'espace littoral et des rivages lacustres, Mme Gauthier ne souhaite pas s'exprimer sur ses fonctions antérieures. Et d'autres mutations sont en cours. 

Des dérives récurrentes, selon la ministre de l'Ecologie
Comment expliquer tous ces dysfonctionnements ? Au-delà des responsabilités individuelles de tel ou tel acteur, que la justice pointera peut-être, l'affaire de l'Onema traduit, pour reprendre les termes d'un haut fonctionnaire, "un bordel incroyable" au sein de l'Etat. "Ce qui frappe, réagit Delphine Batho, c'est le caractère récurrent des dérives constatées, cette situation incroyable qui a perduré."

Le système d'information sur l'eau embourbé
Pour répondre à plusieurs directives européennes, la France doit rendre des comptes à la fois sur ses eaux potables, de baignade, conchylicoles, ainsi que sur ses eaux résiduaires urbaines, ses nitrates, boues d'épuration, inondations... Il lui faut élaborer - via l'Onema - un système d'information sur l'eau (SIE) performant, capable de fournir des données fiables et accessibles à la fois pour son "rapportage" auprès de Bruxelles, mais aussi pour orienter ses propres politiques publiques de l'eau. (…) L'Onema a consacré à cette tâche 80 millions d'euros en 2010, selon le rapport provisoire de la Cour des comptes. Pourtant, le SIE semble embourbé, son architecture tarde à prendre forme. Une bonne partie des données n'est toujours pas accessible, comme en témoigne Eau France, le portail Internet piloté par l'Onema, prolixe en textes officiels, recommandations et synthèses diverses, mais avare d'informations à jour et lisibles par le public non initié. Dans un paysage qui reste opaque, certains experts en arrivent à douter de leur fiabilité.

La Commission européenne fondée à douter des mesures
"En tout état de cause, la Commission européenne, qui estime les efforts de la France en matière de qualité de l'eau assez insuffisants pour la condamner d'ici quelques semaines, ne devrait pas perdre une miette de ce scandale. Bruxelles pourrait en effet s'interroger sur la pertinence des informations transmises par la France."

La Police de l'eau soumise à des pressions
"Des pressions ?" Cette chef de service éclate de rire. "Des pressions phénoménales oui ! Parfois, rapporte-t-elle, on nous demande de nous contenter d'une mise en garde plutôt que de verbaliser une entreprise polluante parce qu'il y a 400 emplois à la clé. Une autre fois, on nous interdit de contrôler les zones de lavage des engins agricoles des viticulteurs sous un prétexte fallacieux... " (…) Dans le sud de la France, un autre chef de service estime que la loi sur l'eau n'est simplement pas appliquée dans son département (...) : " L'administration ne veut pas de vagues, elle a fait le choix d'imposer le moins de contraintes possibles. Parfois, elle peut se contenter d'une simple note manuscrite de la part d'une entreprise au lieu d'exiger une demande d'autorisation réglementaire de cinquante pages.(...) Nous avons ainsi découvert dans la presse un projet de centre commercial qui va conduire à bétonner les rives d'un petit cours d'eau... "

Pour un vrai débat sur les priorités de l'eau
Nous l'avions déjà signalé sur ce site, il n'est pas question pour l'association Hydrauxois de verser dans des simplifications stupides ("tous pourris"), dans des généralisations abusives ("la continuité écologique ne vaut rien") ni dans des conclusions insultantes ("tous les agents administratifs de l'eau sont malhonnêtes ou manipulés"). Cela ne correspond évidemment pas à la réalité.

En revanche, nous avons très tôt attiré l'attention sur la difficulté à accéder à l'information, sur la faiblesse des données disponibles par rapport à la vigueur affirmée des conclusions avancées, sur la place anormale de l'hydromorphologie par rapport aux indicateurs biologiques, physochimiques et chimiques de la qualité de l'eau, sur certaines contradictions techniques et scientifiques manifestes dans le discours public sur la qualité de l'eau.

Comme le montre l'analyse du journal Le Monde, nous payons aujourd'hui 12 années d'impréparation publique :
• la mise en oeuvre chaotique de la Directive cadre européenne sur l'eau, visiblement bâclée d'un gouvernement l'autre depuis 2000 (la Cour des comptes avait tiré la sonnette d'alarme une première fois en 2010 dans son rapport sur les instruments de la politique durable de l'eau) ;
• l'agitation un peu cosmétique autour du Grenelle, qui a laissé de côté les problèmes de fond des rivières pour mettre en avant quelques spectaculaires mesures aux bénéfices environnementaux non réellement quantifiés ;
• l'incroyable dispersion et superposition des bases de données sur les paramètres de qualité de chacune des masses d'eau, bases qui devraient être au coeur d'une politique transparente de l'eau "fondée sur la preuve", et bases qui se trouvent aujourd'hui bien incapables de permettre une hiérarchisation des problèmes écologiques de nos rivières.

Le débat public sur l'eau n'a donc jamais vraiment eu lieu — surtout pas dans les concertations en trompe-l'oeil de la continuité écologique, des SAGE, des SDAGE où les rares citoyens ayant compris que leur avis était vaguement requis se trouvaient confrontés à des masses de conclusions fixées d'avance, sans la moindre opportunité de réfléchir à leur condition d'élaboration. Les rares fois où il s'est trouvé un tissu associatif assez vigoureux pour résister démocratiquement à un discours d'autorité et de fait accompli (comme à Semur-en-Auxois), la concertation a quand même abouti à sa conclusion logique : abandon de projets pharaoniques ne correspondant en rien aux besoins urgents de la rivière ni aux aspirations des territoires.

Notre association rappelle son objet et sa vocation : la défense de l'environnement, du patrimoine et de l'énergie hydrauliques — lesquels à nos yeux vont de pair pourvu que tous les acteurs (à commencer par les maîtres d'ouvrage) s'engagent dans une "gestion durable et équilibrée de la rivière", selon le voeu du législateur. Nous n'accepterons pas de voir sacrifiés cet environnement, ce patrimoine et cette énergie en Bourgogne au cours des mois et années à venir, alors même que ce sacrifice repose de toute évidence sur des informations défaillantes, des conclusions hâtives, des priorités erronées.

Patrimoine: la forge d'Aisy-sur-Armançon

L’exploitation de la forge d’Aisy-sur-Armançon est mentionnée au XVIe siècle, la métallurgie en petit atelier étant plus ancienne encore dans la région (elle est attestée dès l’époque celtique puis romaine). Le minerai de fer, assez abondant en gisements de surface (Châtel-Gérard, Nuits, Etivey), permet l’exploitation en bas, puis en haut fourneau.

La forge est située au bord de l’Armançon, et quelques siècles plus tard au bord du canal de Bourgogne qui la longe. Dans les années 1760, le comte de Buffon étudie longuement les forges d’Aisy grâce à l’aide des maîtres des forges locaux, Rigolley et Humbert, et il y effectue des expériences sur le fer. Ces études l’aideront à concevoir son propre projet de grande forge, dans le village situé à quelques kilomètres d’Aisy qui porte son nom. Buffon évoque Aisy dans sa correspondance et son Histoire naturelle.

Le bâtiment actuel, en brique et moellon, date du XIXe siècle. Entre 1800 et 1845, la métallurgie bourguignonne connaît son apogée, avant un rapide déclin. Ses hauts fourneaux représentent alors 15% des équipements français. Mais lors de la concentration industrielle (associations et fusions menant notamment à l’émergence de la société anonyme du Chatillon-Commentry-Neuves-Maisons, ancêtre d’Usinor), les forges les moins productives sont abandonnées. Augusta Hure écrit en 1919 : «A Aisy, la forge, qui date de la seconde moitié du XVIe siècle, était vers 1848 en chômage complet; les deux hauts-fourneaux qui employaient les minerais d'Etivey et de Châtel-Gérard ont cessé leurs feux en 1850; ils donnaient de la fonte envoyée pour la plus grande partie à Ancy-le-Franc. Deux forges marchaient très peu et produisaient du gros fer seulement ; elles ont été éteintes définitivement en 1851. L'usine employait 30 ouvriers.» Cette usine sera employée ensuite à d’autres usages. Le bâtiment est aujourd’hui occupé en habitation privée.

On observe en rivière les aménagements hydrauliques autour de la forge (trois premières photos, cliquer pour agrandir).

Sources :
Association interuniversitaire de l’Est (1972), L'industrie, facteur de transformations politiques, économiques, sociales et culturelles, Actes du colloque de Metz, Paradis-Lunéville, 169.
CNRS, Oeuvres de Buffon en ligne .
Hure A (1919), Origine et formation du fer dans le Sénonais. Ses exploitations et ses fonderies dans l’Yonne, Bulletin de la Société des sciences historiques et naturelles de l’Yonne, 33-106
Veyssière-Pomot (sans date), La grande forge de Buffon, publication Grande forge de Buffon Côte d’Or, 2

Bilan hydrologique et écologique du Serein

Après l'Armançon et la Haute-Seine, notre association continue le tour d'horizon des bassins hydrographiques de le Bourgogne occidentale. Nous avons demandé à l'Agence de l'Eau Seine-Normandie les travaux les plus récents disponibles sur le Serein : il s'agit d'un mémoire de fin d'études AgroParisTech, réalisé en 2011 par Semah Majdouba sous la direction de MM. Bastien Pellet (Agence de l'eau) et Thierry Rieu (AgroParisTech). Le travail reprend les données disponibles dans la littérature récente et propose une analyse «pression-impact-état» des eaux superficielles (à l'exclusion, donc, des nappes phréatiques).

370 mètres de dénivelé

Le bassin versant du Serein couvre une surface de 1388 km2, située pour un tiers en Côte d'Or dans sa partie amont et pour deux-tiers dans l'Yonne dans sa partie médiane et aval. Le Serein s'écoule sur 186 km, de sa source à Beurey-Bauguay (458 m d'altitude) jusqu'à sa confluence avec l'Yonne à Bassou (88m), soit un dénivelé de 370 mètres. Il reçoit sur son cours une soixantaine d'affluents, le plus souvent des rus et ruisseaux.

La partie amont du linéaire du Serein coule des massifs du Morvan aux dépressions de l'Auxois et de la Terre Plaine. La géologie y est dominée par le socle cristallin du Morvan, datant de l'ère primaire. Les sols sur granites et roches volcaniques les plus en amont précèdent l'apparition  en aval de schistes, argiles, limons et calcaires. Les climats changement également sur le linéaire : la partie amont connaît l'influence orographique du Morvan, avec des précipitations plus importantes au long de l'année, des épisodes convectifs à précipitation intense plus fréquents, des températures moyennes plus froides en hiver comme en été.

Des étiages sévères
Du point de vue hydrologique, le Serein est marqué par une forte variabilité : on enregistre ainsi sur la station de Chablis 15m^3/s de différence entre le flux mensuel le plus faible (août, 2 m^3/s) et le plus  élevé (février, 17 m^3/s). L'étiage peut être particulièrement sévère. Dans la station amont de Bierre-les-Semur, le débit minimal sur 3 jours consécutifs (VCN3) peut être de 13 litres par seconde seulement, le débit mensuel le plus bas calculé sur 5 ans (QMNA5) s'établissant à 38 litres.

Semah Majdouba souligne que l'absence d'entretien des ouvrages hydrauliques à ces périodes d'étiage peut poser des problèmes compte-tenu de l'augmentation de la demande en eau domestique et agricole. Il serait à cet égard nécessaire d'aller plus loin et de modéliser l'étiage avec ou sans ouvrages, car ceux-ci permettent aussi des réserves d'eau aux mois les plus secs.

A ces étiages parfois sévères répondent des crues à débits conséquents : 57, 68 et 91 m^3/s pour les temps de retour à 5, 10 et 50 ans, sur la station amont de Bierre-les-Semur. Les années 1910, 1955 et 1998 ont connu les épisodes de crue les plus marqués des annales récentes.

Etat chimique et écologique :  données et résultats
Concernant la qualité des eaux du Serein, l'étude de S. Majdouba rappelle qu'une soixantaine de mesures d'évaluation sont exigibles par la directive-cadre sur l'eau. Le Serein étant divisé en 22 masses d'eau différentes (auxquelles s'ajoutent 7 autres pour ses affluents principaux), ces mesures devraient être disponibles sur chacune d'elles. C'est loin d'être le cas. Ainsi, 13 masses d'eau du Serein n'ont pas d'évaluation de leur état chimique (ni en mesures réelles ni en avis d'expert). En mesures biologiques, 3 masses d'eau seulement ont un indice poisson rivière (IPR), 9 ont un indice diatomées (IBD) et 17 ont un indice biologique global normalisé (IBGN).

Cette absence de mesures est parfois compensée par des «avis d'expert» sur certains tronçons de la rivière, mais comme nous l'avons déjà souligné, un expert fut-il excellent connaisseur de la rivière et de ses abords ne peut évidemment pas décréter des concentrations de nitrates dans l'eau, des taux d'oxygène dissous ou des concentration d'une espèce piscicole à l'hectare. Tout cela demande des prélèvements de contrôle et des analyses.

Par ailleurs, le mémoire de S. Majdouba précise pour l'état chimique (41 substances) que la masse d'eau est réputée en bon état «lorsque l'ensemble des paramètres est en bon état ou en état inconnu». Cela pose un évident problème méthodologique : par définition, «l'état inconnu» sur une substance chimique ne permet pas d'inférer que son niveau de concentration est bon, quand bien même on connaît la concentration d'autres substances.

Ces réserves étant faites, l'auteur donne l'estimation de l'état écologique du Serein sur 21 masses d'eau en fonction des données partielles disponibles sur mesures ou avis d'expert. 5 sont bon état écologique, 5 en état moyen, 4 en état médiocre et 7 en état mauvais. Les données déclassantes dont le plus souvent le carbone organique, l'oxygène dissous, les matières en suspension et l'azote (pour la physico-chimie), l'IBGN et l'IBD (pour la biologie).

Les pressions sur la rivière

Le bassin du Serein est un territoire rural, et dans l'ensemble assez pauvre. Les 115 communes riveraines ne dépassent pas 30.000 habitants au total, avec une densité quatre fois plus faible que la moyenne nationale. Aucune commune ne dépasse 3000 habitants, pas même les lus peuplées (Saulieu, Hery ou Chablis).

Agriculture (élevage bovin, céréaliculture) et viticulture représentent les principales activités  du territoire. Elles occupent plus de 13.000 hectares soit environ 60% du bassin versant. Les altérations d'origine agricole sont l'apport en nutriment ponctuel ou diffus, l'excès de carbone organique rapporté par l'auteur à l'élevage.

On compte aussi 42 sites industriels, dont 90% sont liés au domaine des vins et spiritueux dans le Chablisien. Les stations d'épuration des eaux usées (STEP) sont au nombre de 42 sur l'ensemble du linéaire, mais elles sont presque toutes à l'aval. Le réseau hydrographique du Serein recevrait en moyenne et chaque jour 138 kg de matières en suspension, 194 kg de matières organiques oxydables, 45 kg d'azote et 9 kg de phosphore au niveau des STEP. Ces valeurs sont pour les sites industriels de 172 kg (MES), 448 kg (MOx), 10,7 kg (Pt) et 6,6 kg (Nt). S'y ajoutent pour la source industrielle des métaux, phtalates, biphényles, phénols, HAP, pesticides.

Hydromorphologie et ouvrages hydrauliques 
Du côté de l'hydromorphologie, les quatre impacts sont l'absence fréquente d'arbres en bord de rivière (ripisylve), la rectification du linéaire (suppression des méandres pour faciliter les travaux agricoles), la présence d'ouvrages hydrauliques dont beaucoup non entretenus, les piétinements de berges par les bovins.

L'auteur ne consacre que trois paragraphes aux seuils de moulins et aux étangs, pour signaler que l'Agence de l'eau se propose de financer la suppression de leurs retenues et biefs. Curieusement, la « mise en place » des moulins est située dans les années 1950 et 1960, en même temps que les travaux agricoles pour rectifier les cours d'eau. Les moulins du bassin du Serein sont bien entendu plus anciens. L'observation du cadastre napoléonien montre qu'ils étaient plus nombreux au XIXe siècle qu'ils ne le sont aujourd'hui, la rivière ayant déjà emporté naturellement un certain nombre de seuils progressivement érodés.

Au demeurant , le mémoire n'insiste pas particulièrement sur le rôle des seuils dans l'hydromorphologie : l'absence de ripisylve, la rectification du linéaire et le piétinement des berges sont considérés comme les principales altérations dégradantes.

En conclusion
• Sur le bassin du Serein comme précédemment celui de l'Armançon et celui de la Haute Seine, on observe que les autorités en charge de l'eau n'ont toujours pas procédé à l'ensemble des mesures chimiques, physicochimiques et biologiques permettant d'évaluer la qualité de l'eau et ses facteurs dégradants. Les premières décisions devraient donc viser à compenser ce défaut de connaissances, faute de quoi les actions de restauration écologique de la rivière n'auront aucune garantie d'efficacité et de résultat.

• Les analyses des paramètres disponibles suggèrent que les altérations de la rivière et de ses effluents proviennent d'abord des effluents agricoles, industriels et domestiques, ainsi que de l'altération morphologique par rectification et suppression de la ripisylve.

• Les ouvrages hydrauliques – barrages et digues formant des étangs ou seuils de moulins – ne sont brièvement mentionnés dans l'étude et ne paraissent pas provoquer d'autres perturbations que très locales (tendance à l'envasement en retenue, hausse locale de température). Le seul travail récent fourni par l'Agence de l'eau ne permet donc pas de conclure que l'arasement de ces ouvrages figure parmi les actions prioritaires – ni même nécessaires – à l'atteinte d'un bon état écologique du bassin du Serein.

Référence : Majdouba S (2011), Analyse pression-impact-état des eaux superficielles du bassin hydrographique du Serein, AgroParis-Tech, Agence de l'Eau Seine-Normandie, 62 p. + annexes

Illustrations (cliquer pour agrandir)  : de bas en haut 1) A la source du Serein, dans la vallée de Beurey-Bauguay. 2) Le seuil du moulin des Issards, près de La Motte-Ternant. 3) Le Serein amont, exemple d'érosion de berge sans ripisylve et de zone de piétinement par bétail. 4) Cadastre napoléonien, secteur de Nord de Précy-sous-Thil, quatre moulins en activité au début du XIXe siècle.

Sur la vis d'Archimède

La vis d'Archimède, mise au point voici près de 2500 ans, a été utilisée dès l'Antiquité pour élever l'eau à des fins de pompage, drainage et irrigation. Depuis une quinzaine d'années, parfois sous le nom de «vis hydrodymanique», elle est aussi utilisée pour produire de l'énergie dans les petites centrales micro-hydroélectriques.

Il n'existait aucune synthèse en français sur la vis d'Archimède. Hydrauxois propose de combler cette lacune par une première étude historique et technique sur ce dispositif. Vous y apprendrez que l'origine exacte de la vis d'Archimède reste un sujet controversé chez les historiens, qu'elle a suscité le questionnement des plus grands savants – Vinci, Galilée, Euler, Bernoulli, Navier... –, que l'une des premières intuitions sur son usage en mode de production d'énergie vient d'un ingénieur français des Ponts-et-Chaussées (M. Pattu), au début du XIXe siècle, et bien d'autres choses encore.

Hydrauxois a également fait un tour de la littérature hydraulique récente pour recueillir des premières données qui intéresseront les petits producteurs d'électricité : mode de fonctionnement, origines connues des pertes de charge, dimensionnement, problèmes rencontrés dans les premières vis installées en Europe, caractère ichtyophile de la vis, etc. Nous remercions chaleureusement Dirk Nuernbergk (Université Drexel, Philadelphie), Chris Rorres (Université Drexel, Philadelphie) et Aloïs Lashofer (Université des ressources naturelles et science de la vie de Vienne) pour la mise à disposition de leurs travaux.

Bonne lecture !

A télécharger : Hydrauxois (2013), La vis d'Archimède. De l'irrigation antique à l'énergie moderne, 18 p. (env. 1,9 Mo, pdf)

Etat écologique des rivières: quand l'indice de confiance masque l'absence de mesures

En novembre dernier, le Commissariat général du développement durable avait consacré un numéro spécial de sa publication mensuelle aux évaluations de l'état des masses d'eau françaises, dans le dispositif prévu par la directive-cadre européenne sur l'eau. Comme le document mentionnait une qualification de l'état écologique de 98% des masses d'eau en France, nous nous sommes enquis auprès du Commissariat du sens de ce chiffre assez flatteur. Voici la réponse du CGDD.

«Faute de pouvoir réunir une surveillance de l'ensemble des critères... »
«Comme indiqué pages 23 et 24  de l'évaluation faite par la Commission, la France a transmis un état écologique qualifié sur près de 98% de ses masses d'eau de surface (658 sur 873 pour les artificielles et fortement modifiées, 10611 sur 10650 sur les naturelles). La qualification de cet état doit effectivement se faire sur des critères biologiques, hydromorphologiques et physico-chimiques, conformément aux règles d'évaluation. 

La surveillance de ces critères ne peut être menée de manière complète sur chacune des 11523 masses d'eau répertoriées. L'état est alors qualifié en utilisant le plus possible les résultats issus de la surveillance mais peut se faire également à dires d'expert, par connaissance des pressions s'exerçant sur la masse d'eau. 

Dans ce cas, comme indiqué dans notre chiffre et statistiques n°367, au sein de la méthodologie page 10 : "Un niveau de confiance est associé à l'évaluation de l'état écologique car les données peuvent ne pas être encore suffisantes à ce stade". 

Cet aspect n'a pu être développé dans la publication. Le niveau de confiance associé à l'évaluation de l'état est effectivement bien souvent "moyen" ou "bas" en France, que ce soit pour le bon ou le mauvais état écologique, faute de pouvoir réunir une surveillance de l'ensemble des critères à la date de l'évaluation.»

Un indice de confiance subjectif

Une évaluation «à dires d'expert» n'a hélas pas grand sens. La mesure de l'état écologique d'une rivière doit en effet intégrer des analyses très précises qu'il est impossible de produire sans des prélèvements de contrôle et des analyses in situ ou en laboratoire. Aussi bonne soit la connaissance des pressions « visibles » par un expert, il ne peut évidemment décréter sur cette base très minimale l'état exact des macrophytes, des diatomées, de la faune macrobenthique ou piscicole, pas plus qu'il ne peut s'assurer de l'absence de métaux lourds ou pesticides, du niveau d'eutrophisation par nitrates et phosphates ni des paramètres physicochimiques de la rivière (température, oxygène, pH, etc.) et de ses abords (substrat, berge, ripisylve). (Voir cet article sur l'ensemble des mesures nécessaires.)

Le «niveau de confiance» est donc un concept assez trompeur en la matière. Dans le domaine technique et scientifique, un intervalle de confiance correspond généralement à une donnée statistique précise (une mesure mathématique de l'imprécision dans l'estimation d'une grandeur par un échantillon). Ici, la confiance est une donnée beaucoup plus subjective : un simple arbre de décision précisé dans l'annexe 11 de la directive du 25 janvier 2010 entre trois niveaux (faible, moyen élevé).

Plutôt que d'admettre l'absence de mesures précises des déterminants de l'état écologique de nos rivières, on préfère réputer cet état écologique  «défini» sur la plupart des masses d'eau avec un artifice de confiance qui, à l'examen, ruine la valeur même de cette définition. On sait que la Commission européenne n'est pas tellement dupe du subterfuge.  Par ailleurs, ce constat ne sera pas sans conséquence pour la mise en œuvre de la politique de continuité écologique consécutive au classement des cours d'eau.

Il serait en effet étonnant que l'autorité en charge de l'eau ordonne l'effacement ou l'aménagement d'un ouvrage hydraulique sur une rivière dont la même autorité n'est pas capable de produire les mesures d'état écologique, pourtant exigées depuis 12 ans par l'Union européenne et indispensables pour décider de la priorité des actions utiles aux milieux aquatiques. Cette politique décidée en l'absence de preuve sur le poids relatif des facteurs d'altération environnementale des rivières soulèverait une forte indignation démocratique, compte-tenu des effets secondaires négatifs de l'effacement de seuil sur l'économie, le patrimoine et l'énergie. En outre, le droit prévoit que l'effacement ou l'aménagement de seuil peut être considéré comme «charge spéciale et exorbitante» (C env 241-17). Ordonner une mesure dont on est incapable de démontrer la nécessité et d'anticiper l'effet serait assurément spécial et exorbitant...

Information sur l'eau: encore un effort pour la transparence
Au-delà, il faut rappeler l'article 7 de la Charte de l'Environnement qui a depuis 2004 une valeur constitutionnelle en France : «Toute personne a le droit, dans les conditions et les limites définies par la loi, d'accéder aux informations relatives à l'environnement détenues par les autorités publiques et de participer à l'élaboration des décisions publiques ayant une incidence sur l'environnement.»

En général, on ne se demande pas si sa rivière voit le «transport de sa charge solide altéré par un obstacle longitudinal à l'écoulement» (et autres propos hydromorphologiques centrés sur l'effacement des seuils comme pinacle de la qualité de l'eau), on s'inquiète d'abord de savoir si elle est polluée par des effluents domestiques, industriels ou agricoles.

Aujourd'hui, un citoyen n'a aucun moyen d'accès simple à ces mesures d'état écologique du cours d'eau dont il est riverain, de sorte que l'article 7 sur le droit à l'information environnementale est vidé de sa substance. Il paraît pourtant que nous vivons à «l'ère de l'information» et qu'il n'a jamais été aussi simple de rendre accessibles les données sur les terminaux numériques. En 2013, cette révolution de la transparence et de l'accessibilité n'a pas encore atteint les rivières françaises, dont l'information reste pour le moins... turbide.

Référence : CGDD (2012), Mise en œuvre de la directive-cadre sur l'eau, position de la France en Europe en 2009, Chiffres & Statistiques, 367, novembre.

Les seuils et barrages nuisent-ils à l'auto-épuration des rivières? Quand l'Onema contredit... l'Onema

Dans sa brochure grand public sur la continuité écologique (Onema 2010), l'Office national de l'eau et des milieux aquatiques compte parmi les effets négatifs des seuils « une diminution de la capacité auto-épuratrice du cours d’eau ». Cette assertion est appuyée par une référence à un travail de Namour 1999 (une thèse de doctorat, que nous n'avons pu nous procurer). Cet argument des seuils, glacis, radiers et autres petits barrages empêchant  l'auto-épuration des cours d'eau est assez fréquemment entendu. Il avait été opposé l'an dernier à la Commune de Semur-en-Auxois par le syndicat de rivière Sirtava et son bureau d'études Cariçaie.

Qu'en est-il au juste ?

Pour répondre à cette question, on dispose d'une référence intéressante : trois chercheurs de l'Onema et du Cemagref (aujourd'hui Irstea) ont produit en 2011 une synthèse des références disponibles sur cette question de l'auto-épuration en lien avec l'hydromorphologie (Oraison et al 2011). Leur travail s'adosse à plus de 70 références scientifiques dont la grande majorité date des années 2000. Il est donc plus complet et plus à jour que la référence choisie par l'Onema pour s'adresser au grand public.

Auto-épuration, eutrophisation : quelques rappels
L'auto-épuration désigne la capacité d'un cours d'eau à éliminer des substances nocives pour la vie aquatique. Le phénomène concerne principalement des nutriments, et notamment les molécules dérivées de l'azote et du phosphore qui sont les principaux responsables de l'eutrophisation. Cette eutrophisation s'inscrit dans le cycle normal de certains plans d'eau. Par exemple un lac totalement naturel sera initialement oligotrophe (pauvre en nutriments), avec une eau très pure et une biomasse faible. Ce lac accumule des matières organiques, qui le feront passer au stade mésotrophe, puis eutrophe. En fin de vie, il devient un marécage et se comble définitivement. (Pour une approche générale voir, outre l'article commenté, Dégrémont 1989 ou Schriver-Mazzuoli 2012).

L'eutrophisation désigne cependant le forçage artificiel et d'origine humaine du contenu en nutriments azotés et phosphorés des rivières. L'excès provient principalement de l'agriculture pour l'azote (engrais, lisier), de l'agriculture, de l'industrie et des effluents domestiques d'épuration pour le phosphore (chimie, parachimie, agro-alimentaire). Si azote, phosphore et matière organique sont indispensables à la vie (base de la chaîne trophique), leur excès induit un déséquilibre en cours d'eau et notamment un excès de végétation (prolifération algale) qui diminue l'oxygène disponible, produit parfois des toxines et nuit globalement à la biodiversité des milieux aquatiques. La charge en nutriments tend à se transporter vers l'aval, et les zones estuariennes et littorales souffrent souvent d'accumulations importantes.

On observe par exemple dans la courbe ci-contre extraite de l'étude que la biodiversité des macro-invertébrés d'un cours d'eau (ordonnées, le nombre de genres) connaît un maximum pour une certaine concentration de phosphore (entre 0,1 et 0,3 mg/l, en abcisses) : le défaut comme l'excès ne seront pas des conditions optimales.

Les trois voies
de l'auto-épuration
Comme on le sait, rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme dans la nature. Une rivière peut éliminer des excès de molécules par trois voies d'auto-épuration :

- l'échange physique, qui peut être un transfert gazeux vers l'atmosphère ou un transfert solide vers le sol (sédimentation et adsorption des particules en suspension) ;

- l'échange biologique et chimique, par voie bactérienne ou végétale, aboutissant à la minéralisation des substances concernées ou à leur transformation (absorption par des racines d'arbes en berge, nitrification et dénitrification bactériennes) ;

- l'exportation, qui peut être naturelle (par exemple les émergences d'éphémères qui ont consommé des communautés bactériennes dans leur première phase de vie) ou humaine (faucardage, curage).

Les auteurs rappellent ainsi les travaux de Newbold sur le cycle de vie des molécules, ayant montré qu'en moyenne et sur un petit cours d'eau forestier, une molécule dissoute va parcourir moins de 200 mètres.

Cycles de l'azote et du phosphore
Les cycles biogéochimiques de l'azote et du phosphore sont assez différents. L'azote se caractérise par une phase gazeuse (di-azote atmosphérique) importante dans son cycle, que l'on peut résumer très sommairement ainsi : di-azote > ammoniaque > nitrites > nitrates > di-azote. Un moyen très efficace d'éliminer l'azote en excès des rivières est donc de le transformer en gaz, ce que font des bactéries spécialisées dans la consommation de nitrites et de nitrates (outre le di-azote gazeux, ces bactéries produisent des oxydes nitrique et nitreux). Le processus est appelé dénitrification. L'azote peut aussi être assimilé, adsorbé ou exporté.

Le phosphore en revanche ne connaît pas la phase gazeuse de l'azote, et son élimination est donc plus difficile. Il peut se minéraliser et se sédimenter en phosphates par réactions avec divers ions (fer, aluminium, calcium, etc.), mais ce processus demande des conditions complexes : une eau à la fois calme (pour ne pas transporter rapidement le phosphore) avec de l'oxygène disponible (pour nourrir l'oxydoréduction), deux conditions qui sont rarement remplies de façon simultanée (les eaux stagnantes sont plutôt hypoxiques ou anoxiques, c'est-à-dire pauvres en oxygène dissous). Pour le phosphore (et en partie pour l'azote), l'auto-épuration la plus efficace se fera au niveau des berges, des lits majeurs et des plaines inondables : les rivières y déposent une partie de leurs nutriments en excès lors des crues, et le retrait des eaux permet des processus d'infiltration, adsorption et sédimentation.

Mécanismes complexes,
résultats parfois négatifs de la restauration hydromorphologique
Qu'il s'agisse d'études de terrain ou de modèles, les chercheur de l'Onema et d'Irstea soulignent l'extrême complexité des cycles de l'azote et du phosphore, avec une grande diversité de conditions pour comprendre la capacité auto-épuratrice des rivières. Outre la charge imposée par les activités humaines en intrants, entrent en ligne de compte des facteurs aussi divers que les variations de débit, la nature du substrat, la présence et la largeur de la ripisylve, la nature de la couverture du sol et de la végétation, la forme des écoulements latéraux et longitudinaux, le climat, l'occupation anthropique des sols.

La conséquence en est que l'intervention humaine pour accroître les capacités auto-épuratrices des rivières n'a aucune garantie de résultats, d'autant qu'azote et phosphore demandent des conditions assez différentes voire antagonistes d'élimination. Federica Oraison et ses collègues observent ainsi : «L'évaluation des bénéfices apportés du point de vue des nutriments par la restauration hydromorphologique reste difficile : on observe des variations importantes des résultats obtenus positifs ou négatifs, parfois pour une même méthode. Les expériences montrent tout de même des voies d'exploration à approfondir».

Parmi ces voies, on peut citer : la triple bande en berge (zone arborée non exploitée, zone arbustive exploitée, zone herbacée) formant une zone tampon, la reconnexion des voies secondaires et plaines alluviales, la ralentissement du débit par restauration de méandres améliorant la sédimentation, le retour des arbres et végétations sur une bande rivulaire ou plus large (ripisylve) permettant un stockage direct et un apport organique. Mais ces solutions restent dans une large mesure expérimentales et, comme le rappellent les auteurs, sans garantie de résultat à ce jour.

La meilleure solution reste donc de ne pas sur-solliciter les capacités auto-épuratrices des rivières, c'est-à-dire de limiter avant tout la pollution chimique à la source. Hélas, la France est loin du compte comme en témoigne la procédure de la Commission européenne contre notre pays pour sa mauvaise application de la directive nitrates.

Seuils et barrages : des effets négatifs sur l'auto-épuration observés après arasement

Qu'en est-il des seuils et barrages? Le thème est abordé dans un court paragraphe de l'étude – ce qui ne témoigne pas vraiment du caractère central de la question pour l'auto-épuration des cours d'eau – et il se trouve que dans la seule étude de suivi citée par les auteurs (Ahearn et Dahlgren 2005), le résultat a été négatif.

L'effacement d'un seuil de 3 m formant une retenue de 13.000 m^2 a ainsi rendu la zone exportatrice de phosphore et d'azote par remobilisation des sédiments.  Federica Oraison et ses collègues sont donc obligés de conclure : «Les études post-arasement sont souvent trop récentes ou de trop courte durée pour observer un retour à un fonctionnement non influencé par les travaux». Une conclusion rejointe dans un autre travail récent de Jean-René Malavoi et Damin Salgues : «La cinétique d’épuration est modifiée sans que l’on sache réellement aujourd’hui si les conséquences sont positives ou négatives sur la qualité de l’eau.» (Malavoi et Salgues 2011).

On peut cependant observer que rien, dans le travail des chercheurs, n'indique que les seuils pourraient avoir un effet aggravant sur l'auto-épuration.

Dans le cas de l'azote, c'est même le contraire qui paraît probable au regard de la description physico-chimique et biologique de la dénitrification. Celle-ci demande des écoulements variés, des débits plutôt lents que rapides et des zones anaérobies, trois conditions qu'apportent justement les seuils, glacis et petits barrages de rivière au droit de leur retenue. Le gain est moins manifeste pour le phosphore car si le dépôt particulaire en eaux calmes est favorable, les conditions anoxiques de fond ne le sont pas pour l'oxydoréduction.

Il faut ajouter qu'une retenue de bief bien entretenue conduit à l'exportation de la rivière des nutriments lors des travaux de curage des sédiments. (Sur ce point, il est tout à fait exact que certains propriétaires d'ouvrages manquent à leur devoir d'entretien et la "reconquête des bonnes pratiques hydrauliques" aurait un effet plus directement bénéfique que certains choix de "reconquêtes des milieux aquatiques" à l'assise scientifique encore fragile et au résultats inégaux, voire contreproductifs.)

Inversement, une accélération du débit consécutive à l'arasement systématique des seuils (moindre dissipation de l'énergie cinétique dans les turbulences) formerait une condition défavorable, puisque les nutriments rejoindraient plus rapidement les fleuves et les estuaires, avec une moindre opportunité de métabolisation ou sédimentation.

En conclusion
Si l'on résume les enseignements de cette publication Onema / Cemagref permettant de répondre à la question posée en titre, à savoir le rôle des seuils dans l'auto-épuration :
• les biefs et retenues semblent jouer le rôle d'une "zone tampon" contribuer à stocker des effluents et à en éliminer certains par échanges gazeux / sédimentaires (ou extraction) ;
• leur effacement peut conduire à une aggravation de l'eutrophisation à court terme, éventuellement à long terme ;
• la vitesse d'écoulement du flot est un facteur déterminant de l'auto-épuration et son accélération par suppression des obstacles transversaux à l'écoulement aggraverait plutôt les choses ;
• les opérations de restauration hydromorphologique sont encore à ce jour très expérimentales et la littérature scientifique montre qu'elles donnent parfois des résultats négatifs sur l'auto-épuration ;
• la diminution des intrants (pollution chimique à la source) reste le principal enjeu pour les rivières.

Comme nous avons déjà pu le déplorer à plusieurs reprises (ici et ici), l'Onema tient un double discours selon qu'il s'adresse au grand public et aux décideurs d'un côté, aux chercheurs et ingénieurs de l'autre. Toute autorité en charge de l'environnement a un devoir d'information impartiale, exhaustive et pluraliste des citoyens : on observe que dans le cas de la suppression des  seuils et barrages à fin de continuité écologique, ce devoir est manifestement sacrifié à la justification purement politique de mesures précipitées.

Bien qu'il n'existe à ce jour aucune démonstration scientifique du rôle négatif des seuils dans l'auto-épuration des rivières, et même quelques indices d'un rôle positif, les syndicats de rivière reprennent souvent sur le terrain ce message qu'ils ont entendu sous sa forme simplifiée et non-argumentée. De la même manière, sur les fonds publics des Agences de l'eau et des communes, ces syndicats promettent fréquemment de renforcer l'auto-épuration de la rivière par sa restauration hydromorphologique, alors que les études de terrain comme les modèles incitent à la prudence et la modestie. Ainsi qu'au discernement et à la bonne hiérarchie des priorités dans la dépense d'argent public. (Pour un exemple parmi d'autres en Côte d'Or d'un enthousiasme auto-épurateur un peu déplacé au regard des travaux que nous venons de commenter, voir par exemple Smeaboa 2010 pour le plan Ouche, p.34).

Sur le fond, et c'est bien cela qui importe, le principal problème reste la qualité de nos rivières. La France n'est pas aujourd'hui en état de la garantir, et si l'on en croit le jugement des experts européens, elle n'est pas même en état de la mesurer correctement. Sur les masses d'eaux analysées, les pollutions chimiques restent un problème majeur, malgré les efforts consentis pour les combattre (voir par exemple le diagnostic des bassins Armançon et Haute-Seine). Les Agences de l'eau viennent d'annoncer, avec leur 10e Programme 2013-2018,  une dépense de 1,9 milliard d'euros pour la continuité écologique : au regard du retard français dans les conditions de base de qualité chimique et écologique que l'Union européenne juge prioritaires pour l'eau, cet arbitrage doit faire de toute urgence l'objet d'un débat démocratique.

Références citées
Ahearn DS, RA Dahlgren (2005), Sediment and nutrient dynamics following a low-head dam removal at Murphy Creek, California, Limnol. Oceanogr., 50, 6, 1752-1762.
Dégrémont (1989), Memento technique de l'eau.
Malavoi JR, D Salgues (2011), Arasement et dérasement de seuils. Aide à la définition du cahier des charges pour les études de faisabilité. Compartiments hydromorphologie et hydroécologie, Onema-Cemagref.
Namour P. (1999). Auto-épuration des rejets organiques domestiques. Nature de la matière organique résiduaire et son effet en rivière, Lyon 1, Université Claude Bernard, 164
Onema (2010), Pourquoi rétablir la continuité écologique ?, Journées d'information du 5 mai 2010.
Oraison F, Y Souchon, K Van Loy (2011), Restaurer l'hydromorphologie des cours d'eau et mieux maîtriser les nutriments : une voie commune ?, Onema-Cemagref.
Schriver-Mazzuoli L (2012), La gestion durable de l'eau, Dunod.
Smeaboa (2010), SAGE et contrat de rivière de la vallée de l'Ouche, Diagnostic.