Les modifications des rivières depuis 15 000 ans (Gibling 2018)

La directive cadre européenne sur l'eau affirme que les rivières pourraient être conformes à un "état de référence" entendu comme peu impacté par l'homme. Si cela a un sens pour la mesure de pollutions, qu'est-ce que cela signifie au juste en évolution de la biologie et de la morphologie? Quelle "référence" serait celle de la nature? Dans un article récent visant à réfléchir à la notion d'Anthropocène, le géologue Martin R. Gibling montre ainsi que les premières altérations humaines des rivières sont nettement perceptibles voici 10 000 ans, puis que les cours d'eau commencent à être plus ou moins largement modifiés dans le monde voici 6500 ans, avec les techniques d'irrigation et de diversion de l'eau pour les populations sédentaires. Alors quel est donc "l'état de référence" d'une rivière française actuelle? Pourquoi faudrait-il revenir à une forme fluviale de 1900, de 1700 ou d'un âge antérieur, forme qui n'est pas plus "naturelle" qu'une autre si l'on entend par là "non-humaine"? La politique de l'eau doit réviser ses concepts en intégrant les données nouvelles de l'écologie et de l'archéologie de l'environnement. 

Schéma illustrant l'ampleur des influences anthropiques sur les systèmes hydrologiques. Les exemples illustrés proviennent principalement de milieux à influence technologique modeste, en particulier sur une période d'environ 10 000 à 4 000 ans BP. Figure conçue et rédigée par Meredith Sadler, extrait de Ginling et al 2018, art cti

Voici le résumé de l'article de Martin R. Gibling (Université Dalhousie, Canada):

"Les rivières sont au centre des débats sur l’Anthropocène car de nombreuses activités humaines depuis l’antiquité se sont concentrées sur leurs cours et dans les plaines inondables.

Une compilation de littérature sur le début de la modification humaine des rivières identifie six étapes qui représentent des innovations clés, concentrées au Proche-Orient et dans les zones voisines:

(1) des effets minimaux avant environ 15 000 BP, avec utilisation du feu et cueillette de plantes et de ressources aquatiques;
(2) des effets mineurs dus à une culture accrue après environ 15 000 ans BP, avec domestication des plantes et des animaux après environ 10 700 ans BP;
(3) l'ère agricole débutant environ 9800 ans BP, avec les sédiments mobilisés, l'utilisation répandue du feu, les premiers barrages et l'irrigation, la fabrication de briques;
(4) la période de l'irrigation à partir d’environ 6500 ans BP, avec irrigation à grande échelle, grandes villes, premiers grands barrages, approvisionnement en eau en milieu urbain, utilisation accrue des eaux souterraines, navigation sur rivières et exploitation alluviale;
(5) l'ère de l'ingénierie avec des remblais, des barrages et des moulins à eau après environ 3000 ans BP, en particulier dans les empires chinois et romains;
(6) l'ère technologique après environ 1800 de notre ère.

Les effets anthropiques sur les rivières étaient plus variés et plus intenses qu'on ne le reconnaît généralement, et ils devraient être systématiquement pris en compte dans l'interprétation des archives fluviales du Pléistocène supérieur et du Holocène".

Référence: Gibling MR (2018), River Systems and the Anthropocene: A Late Pleistocene and Holocene Timeline for Human Influence, Quaternary, 1, 3, 21

Rencontre de l’hydroélectricité en Bourgogne-Franche-Comté

Propice au développement de l’hydroélectricité, la région Bourgogne-Franche-Comté comporte déjà environ 500 centrales en exploitation et de nombreux sites continuent de se développer chaque année.

Le développement de l’hydroélectricité passe par la réhabilitation de centrales ou moulins ne produisant plus (y compris usage de forges, meuneries…), par l’optimisation des centrales existantes et l’équipement de seuils existants non valorisés. La prise en compte des enjeux environnementaux est primordiale pour obtenir une cohérence globale sur l’utilisation de la ressource.

Comme tous les ans depuis 2013, l’ADEME organise la 7ème rencontre de l’hydroélectricité qui se déroulera le vendredi 15 novembre 2019 à Nuits-Saint-Georges.

L'association Hydrauxois encourage tous les propriétaires d'ouvrages hydrauliques, particuliers ou communes, à participer à ces rencontres pour mûrir leur projet de relance hydro-électrique. Après près de 25.000 sites équipables (Punys et al 2019), notre pays a la chance d'avoir un potentiel considérable de relance en petite hydro-électricité. Une énergie simple, locale, présente dans de très nombreux villages de nos campagnes, qui doit apporter sa contribution à la transition bas-carbone de la France et à l'émergence des territoires à énergie positive. Le 15 novembre prochain, on pourra s'informer et en discuter avec des professionnels ainsi qu'avec les administrations en charge de l'énergie.

Découvrez le programme.

Face aux sécheresses comme aux crues, conserver les ouvrages de nos rivières au lieu de les détruire

Depuis deux millénaires, les étangs et moulins se sont développés sur les rivières et bassins versants de France. Outre leur fonction piscicole et énergétique d'origine, ces ouvrages ont aussi créé sur tous les bassins des rétentions et des diversions d'eau, dont les fonctionnalités sont parfois proches de celles des zones humides naturelles. Ces dernières ont pour la plupart disparu par drainage et recalibrage, à partir du Moyen Âge, puis avec une forte accélération au XXe siècle. Pierre Potherat, ICTPE en retraite ayant longtemps travaillé sur l'hydro-géomorphologie des bassins versants, rappelle ces réalités dans le cas du Châtillonnais, au nord-ouest du plateau de Langres. Il déplore la politique de destruction des ouvrages de moulins et étangs au nom de la continuité dite "écologique", appelant les décideurs à changer clairement d'orientation. Extrait et lien de téléchargement de son rapport. 

Introduction :
"Les sécheresses estivales des quatre à cinq dernières années ont contraint les décideurs à envisager de changer leur fusil d’épaule en matière de gestion de l’eau de nos rivières. Une mission parlementaire réfléchit actuellement aux moyens les plus pertinents pour répondre aux attentes des personnes directement concernées sur le terrain.

Le présent document a été rédigé à la suite d’une réunion d’information et d’échanges, tenue à Montbard en juillet dernier en présence de trois parlementaires. Il a pour but d’apporter, en premier lieu, un éclairage sur les pratiques anciennes de gestion des cours d’eau, sur les pratiques des années d’après-guerre puis sur celles des vingt dernières années. En second lieu un diagnostic des difficultés rencontrées a été formulé accompagné de pistes d’amélioration.

Les cours d’eau du plateau de Langres ont été aménagés depuis près d’un millénaire pour tirer bénéfice d’une énergie hydraulique gratuite. Des retenues d’eau, des biefs servant à faire tourner moulins, scieries et autres installations ont été créées et ont fonctionné tout ce temps sans porter atteinte à l’environnement et à la qualité des ressources halieutiques. 

En outre, ces installations, en favorisant le maintien d’un niveau d’eau élevé dans la rivière et dans les alluvions, ont permis, d’une part, de stocker une importante quantité d’eau utile en période de sécheresse, aussi bien pour la sauvegarde des poissons que pour la préservation des milieux humides, d’autre part de faciliter le débordement de l’eau et son stockage dans la plaine inondable en cas de crue.

Les pratiques des années cinquante à soixante ont surtout été axées sur la lutte contre les inondations par l‘augmentation du gabarit des rivières et la suppression des méandres. Ces travaux ont contribué à abaisser de près d’un mètre le niveau de l’eau dans la rivière ainsi que dans la nappe alluviale avec pour effet indésirable l’assèchement estival des chenaux, des praires et de certains milieux humides.

Au début des années 2000, l’application volontariste de la directive européenne relative au bon étal écologique et chimique des masses d’eau, par suppression des seuils et vannages, a contribué à amplifier le phénomène d’asséchement des zones humides et a accru la vitesse du courant en période de crue sans apporter la moindre amélioration du peuplement piscicole.

Des pistes d’amélioration sont proposées en conclusions. Il est notamment proposé de rendre à la rivière son rôle dans le stockage de l’eau en cas de sécheresse ou d’inondation."

Téléchargez le document complet :
Potherat P (2019), La gestion de l’eau des rivières de plaines. Cas du versant NW du plateau de Langres, 15 p.

Mortalité nulle d'anguilles au droit d'une usine hydro-électrique (Økland et al 2019)

Une étude allemande montre que la mortalité des anguilles en dévalaison dans des centrales hydro-électriques peut être réduite à néant, moyennant des passages adaptés et des grilles fines. L'écartement proposé pour ces grilles n'est cependant guère réaliste pour toutes les rivières et toutes les installations. Les producteurs d'hydro-électricité sont toujours en attente de protocoles d'étude du comportement des poissons en dévalaison, en particulier sur des sites de petite hydro-électricité où les conditions de vitesse, pression et débit diffèrent des moyennes et grandes centrales les plus souvent étudiées. La proportionnalité des mesures de correction d'impact passe par une définition robuste et consensuelle de l'impact au départ: l'Office français pour la biodiversité rechigne pour le moment à mettre en place les bons protocoles. 

Le site étudié, in Økland et al 2019, art cit

Finn Økland et ses collègues ont étudié la mortalité des anguilles en dévalaison au droit de la centrale Unkelmühle, reconstruite en 2011 sur la rivière allemande Sieg, un affluent du Rhin. La centrale est à 44 km de la confluence avec le Rhin, exploite une chute de 2,7 m avec 3 turbines Francis capable de faire transiter un débit total de 27 m3/s. L'accès à chaque turbine est protégée d'un rack de grilles à angle de 27° et à entrefer de 10 mm.

Voici le résumé de leur recherche :

"Nous avons examiné la mortalité, les voies de migration et le comportement de l'anguille argentée dans une centrale électrique en Allemagne, après la reconstruction de la centrale, afin de réduire la mortalité des poissons en migration vers l'aval. 

Sur 270 anguilles implantées avec des émetteurs radio et relâchées en amont de la centrale, 222 anguilles ont traversé la centrale, principalement en octobre et novembre, bien que certaines soient descendues en hiver et au printemps. La plupart des anguilles ont suivi le flux principal et sont passées au niveau de l’évacuateur de crue (59% et 49% au cours des deux années d’étude) ou ont suivi la route menant au plan de grilles situées devant les turbines (24% et 27%), où elles ont été guidées vers une voie échappant des turbines via le canal de vidange. Certaines anguilles utilisaient une passe à fentes verticales (12% et 8%), tandis que peu utilisaient une passe à poissons de type naturelle, une passe à canoë ou des passages sur-mesure pour anguilles. 

Les anguilles ont montré une grande variation individuelle dans le calendrier de migration, les vitesses de migration et le choix du contournement. Aucune anguille n'a été tuée dans les turbines, puisqu'aucune d'elles ne l'a traversée, probablement en raison de l'espacement étroit des barreaux (10 mm). Les résultats ont montré que la mortalité des centrales de passage d’anguilles peut être faible (0-4% et 0-8% au cours des deux années de l’étude) lorsque l’admission vers la turbine est protéger de grilles empêchant les anguilles de pénétrer et que des voies de dérivation sûres sont disponibles. Les estimations de la mortalité sont présentées sous forme d'intervalles, car il n'a pas été possible de déterminer le sort de 4% et 8% des individus. La mortalité potentielle aurait pu être liée à des blessures sur les voies de contournement ou à un risque accru de prédation, mais rien n'indique que des blessures ont été causées dans ces voies de contournement."

Discussion
La réduction de mortalité des poissons en dévalaison est un but logique pour tous les producteurs d'hydro-électricité, qui doivent viser à réduire les impacts accidentels et non désirés de leur production d'énergie bas carbone. D'autres sources d'énergie sont d'ailleurs confrontées à ce problème, comme la mortalité des oiseaux, chauve-souris et insectes dans les fermes éoliennes.

L'étude de Finn Økland et de ses collègues apporte l'intéressante démonstration que l'on peut obtenir une mortalité nulle. Elle montre aussi que certain dispositifs coûteux (passes dédiées) ne sont pas toujours utilisés par le poisson (autre exemple chez Newton et al 2017). Toutefois, l'espace de 10 mm entre les barreaux des grilles de protection est généralement considéré comme peu viable, pour plusieurs raisons: coût d'installation et de dégrillage (plus les grilles sont fines, plus elles sont obstruées) surtout en sites de régions très boisées (forte charge flottante de feuilles et branches), perte de productible ne permettant pas de compenser sur le revenu énergétique (aux tarifs français de rachat de l'électricité, qui ne sont probablement pas les tarifs allemands). Par ailleurs, une mortalité nulle avec une grille à entrefer de 10 mm ne dit rien de la mortalité avec des grilles à barreaux plus espacés.

Nous manquons à ce jour d'expériences plus élémentaires et de consensus sur les résultats pour caractériser le problème :

• analyses en conditions les plus naturelles possibles (pas des animaux d'élevage projetés depuis une barrique devant les turbines...), mesure au long cours par caméra du nombre d'animaux passant dans la turbine plutôt que par exutoire ou déversoir (comme on le fait pour les suivis de passes à poissons),
• suivi radiotélémétriques de migrateurs (anguilles, saumons ou autres) pour définir le taux  d'animaux passant dans la turbine ou choisissant les voies libres, cela à différentes conditions (sans grilles, grilles à entrefer allant de 100 à 10 mm), avec analyse des arrêts d'émission (mortalités par causes naturelles ou provoquées pour turbine),
• comparaison de résultats dans des conditions réalistes pour les différents types de cours d'eau, d'installations (hauteur de chute, débit, vitesse, pression...) et pour les différents types de dispositif (roue, vis, turbines Kaplan, Francis, Pelton, Banki-Mitchell). 

Divers producteurs ayant installé des processus de comptage en petite hydro-électricité nous ont fait état de mortalité nulle même avec grilles larges, avec évitement complet du passage usinier quand le débit d'entraînement est assez lent pour permettre de choisir d'autres chemins. Ils souhaitent que l'Office français de la biodiversité définissent des protocoles d'étude, d'autant que la recherche a montré un potentiel de près de 25 000 moulins équipables en hydro-électricité (voir Punys et al 2019) et que la loi française comme les directives européennes soutiennent le développement de cette petite hydro-électricité.

Un ingénieur avait produit une analyse des formules semi-empiriques de mortalité d'anguilles (Rick 2016), montrant que les mortalités sont en rapport croissant avec la hauteur et la vitesse, mais décroissant avec le débit. Certaines modélisations produites par les services administratifs sur des bassins versants se fondent sur des choix de formule contestables (voir critique de Briand et al 2015).

Ces points ne pourront donc être éclaircis que si les établissements publics (OFB), les syndicats de producteurs et d'autoconsommateurs se mettent d'accord sur des études portant sur un assez grand nombre de sites, définissant un ratio mortalité-coût-productible acceptable et s'engageant à en respecter les conclusions. Nous n'y sommes pas pour le moment.

Référence : Økland F et al (2019), Mortality of downstream migrating European eel at power stations can be low when turbine mortality is eliminated by protection measures and safe bypass routes are available, Hydrobiology, 3-4, 68-79

A lire sur le même thème
Mortalité quasi-nulle de jeunes saumons dans des turbines hydro-électriques (Tomanova et al 2018)

Le chantier "exemplaire" de casse des barrages de la Sélune, imposture morale de bout en bout

En plein débat sur la nécessité de s'adapter aux sécheresses et en pleine transition énergétique bas-carbone, l'Etat français a engagé la destruction aberrante de deux grands barrages sur la Sélune, au motif d'y faire revenir hypothétiquement 1300 saumons. Pour 50 millions d'argent public. Voici encore 1 an, ces barrages étaient des réserves d'eau et produisaient de l'hydro-électricité : en France, on détruit des biens communs pour des intérêts particuliers, en l'occurrence celui des pêcheurs de loisir de saumon. Les grands médias, si prompts à s'alarmer du moindre "grand projet inutile", ne disent rien. Conformisme et lâcheté : c'est "écologique" vous dit-on, alors on n'enquête pas, on n'alerte pas, on ne critique pas. Dans ce chantier soi-disant "exemplaire", l'association des riverains tire la sonnette d'alarme sur la succession des aberrations, voire des forfaits: mépris des recours en justice qui aurait dû suspendre les travaux le temps de statuer, ignorance des 20 000 riverains opposés au projet par les bureaucraties parisiennes et leurs clientèles de lobbies, choix non écologiques de chantier à lourd bilan carbone, condamnation du groupe Vinci pour attribution frauduleuse de marché public, et maintenant travail dissimulé de migrants exploités... Les (ir)responsables publics et privés des dérives de la continuité écologique dans leurs oeuvres.  

Informations sur la Sélune

"La démolition du barrage de Vezins est un «grand chantier de l’Etat». Les services publics, relayés par quelques élus locaux, nous avaient promis une opération «exemplaire».

Les premiers doutes sont apparus avec le balai incessant d’une multitude d’énormes camions transportant de Bretagne des centaines de tonnes de «gabions» constitués de cages de grillage emplies de cailloux qu’il eût été pourtant facile de prendre sur place. Avec pour conséquence un coût beaucoup moins élevé et une empreinte carbone négligeable. Pourquoi a-t-il été décidé de dépenser plus et de polluer encore plus ?

Les travaux de gestion sédimentaire ont aussi posé question quand on a constaté que les sédiments contaminés aux métaux lourds allaient être recouverts de sédiments «sains» et confinés sur une zone exondée, accessible à terme aux humais et aux animaux.

Des coups de pelle mécanique malencontreux ont fragilisé une pile du petit pont des Biards au pied de laquelle le cours de l’Yvrande creuse un trou depuis plusieurs mois. L’entreprise chargée du chantier a quitté les lieux sans régler le problème.

En 2018, le groupe Vinci est condamné à 300.000 Euros d’amende pour avoir été favorisé dans l’attribution du marché public d’arasement des barrages après avoir obtenu des informations sur le chantier des barrages de Vezins et de La Roche-qui-Boit avant même le lancement de l’appel d’offres. Qui a informé Vinci? Pour obtenir quoi en retour?

Et maintenant, c’est une malheureuse affaire de travail dissimulé qui éclate. Et bien plus encore.

L’entreprise choisie par l’Etat pour démolir le barrage de Vezins a chargé une société parisienne de sécuriser le chantier. Quatre vigiles ont été embauchés à cet effet fin Avril et début Mai. Ils l’ont été sous de fausses identités et sans contrat de travail. Ils n’ont perçu qu’un seul mois de salaire (sans fiche de paie) et n’ont fait l’objet d’aucune déclaration préalable à l’embauche. Le rapport de l’Inspection du Travail est édifiant.  CHARIER n’aurait pas pu justifier qu’un contrat avait été établi avec l’entreprise, devenue injoignable. C’est surprenant. Les « vigiles » ne recevaient leurs instructions que des responsables de CHARIER. Ils sont désormais sans « emploi » et sans le sou. Ils occupent un logement dont le loyer a été réglé par leur « employeur » jusqu’à fin Août. Ils sont nourris par les habitants du bourg de Vezins qui font preuve d’une solidarité exemplaire envers ces jeunes hommes originaires de Côte d’Ivoire qui avaient vu dans cette embauche une occasion de régulariser leur situation de séjour en France.

Sylvie Crochet, maire déléguée de Vezins a pris les choses en main pour leur venir en aide en alertant les pouvoirs publics et les élus concernés, y compris les parlementaires.

Nous ne pouvons que souhaiter une issue heureuse à cette situation dramatique qui résulte obligatoirement d’une chaîne de responsabilités qu’il faudra bien établir.

Aucun personnel de sécurité n’a été aperçu aux abords du chantier ce weekend, malgré le nombre de curieux venus constater l’avancée de cette opération «exemplaire» à tous les points de vue."

Les amis du barrage de Vezins

Comprendre l'imposture de la Sélune
Le déni démocratique
Bassin pollué et dégradé, risques sur la baie du Mont-Saint-Michel
Le gain réel pour les saumons
Le bilan coût-bénéfice déplorable de la destruction des barrages
Pollution génétique des saumons de la Sélune par les empoissonnements
Faut-il détruire les lacs et barrages de la Sélune pour un retour hypothétique de 1314 saumons?
Les amis de la Sélune, faux-nez du lobby des pêcheurs de saumon

Le gouvernement doit cesser de négliger le rôle des plans d'eau, biefs et zones humides

Le gouvernement réfléchit aujourd'hui aux réponses à apporter aux sécheresses futures. La création d'une soixantaine de retenues agricoles à fin d'irrigation a été annoncée. Mais avant de créer des retenues nouvelles, il conviendrait déjà de s'intéresser à celles qui existent. Et d'arrêter leur destruction. Les zones humides naturelles comme artificielles ont de l'intérêt pour l'adaptation au changement hydro-climatique. Dans la phase de préparation d'une expertise sur l'effet cumulé de ces retenues, l'Irstea et l'Onema (aujourd'hui OFB) avaient analysé le rôle des petites zones humides de type mares, lacs et étangs. Nous publions les extraits de ce chapitre, suivis de quelques commentaires sur les changements attendus dans les politiques de l'eau et des rivières. 

Extraits de l'expertise Irstea-Onema 2015

Les zones humides, mares et étangs : des modèles pour évaluer l’impact cumulé des retenues ?
"Il est reconnu depuis longtemps que les patrons spatiaux jouent un rôle important sur l’hydrologie, la physico-chimie et l’écologie des milieux lentiques. A contrario, il existe à l’heure actuelle peu d’éléments concernant les impacts cumulés des retenues. Dans la mesure où les milieux lentiques sont «des objets hydroécologiques» présentant des analogies avec les retenues, le paragraphe qui suit présente un bref point bibliographique sur le thème de l’effet cumulé des zones humides sur la qualité des eaux, pour faire ressortir les mécanismes et les métriques envisagées pour les décrire, et permettre d’alimenter la réflexion.

3.a Définitions et éléments d’analogie avec les réservoirs des retenues
La plupart des retenues de petite taille incluses dans cette expertise (d’une profondeur inférieure à 8 m pour fixer les idées) correspondent à des mares ou étangs d’origine anthropique. Même s’il n’y a pas de consensus universel sur la définition des mares et étangs (ponds) dans le monde scientifique, ils se définissent le plus souvent comme des étendues d’eau auxquelles il manque la zone aphotique (sans lumière) des lacs ou de petites étendues d’eau d’origine naturelle ou humaine, d’une superficie comprise entre 1m2 et quelques hectares, d’une profondeur comprise entre quelques centimètres et plusieurs mètres, avec une présence d’eau permanente ou temporaire. En France, ils sont estimés à un million de mares et étangs d’une surface de moins de 0.5 hectare.

Selon la convention de Ramsar, les zones humides sont définies comme «une portion du territoire, naturelle ou artificielle, caractérisée par la présence de l'eau». Cette définition inclut également les cours d’eau et les eaux souterraines.

En France, on appelle ces zones humides au sens large «milieux humides» et on définit la zone humide comme des «terrains, exploités ou non, habituellement inondés ou gorgés d'eau douce, salée ou saumâtre de façon permanente ou temporaire; la végétation, quand elle existe, y est dominée par des plantes hygrophiles pendant au moins une partie de l'année» (Art. L.211-1 du Code de l’Environnement). Cette définition exclut les cours d’eau, mais inclut les mares, étangs, tourbières.

Les zones humides sont donc des écosystèmes se développant sur des sols saturés en eau pendant des périodes prolongées et présentant en conséquence une végétation spécifique et adaptée. Elles se caractérisent par une accumulation d’eau au moins périodique, une accumulation de matières organiques et des conditions réductrices plus ou moins intenses dont il résulte des propriétés biogéochimiques spécifiques (transformation de spéciations, couplage de flux, émission de GES, etc...). Les processus sous-jacents sont bien spécifiques et documentés, le plus célèbre étant la dénitrification.

Les zones humides sont alimentées en eau par la pluie, par des écoulements de surface, par l’affleurement de la nappe, par le cours d’eau voisin, ou par un mélange de ces sources. Certaines zones humides, dites ripariennes, sont en continuité avec la rivière ou une autre masse d’eau (fleuve, lac, mer) et des échanges latéraux s’y produisent : selon les périodes, déversement dans la masse d’eau ou alimentation par celle-ci. D’autres sont «endoréiques». Les zones humides constituent donc dans un bassin versant donné, un ensemble de milieux hydroécologiques, à fortes variabilité de rapports avec le réseau hydrographique (autant pour les entrées que pour les sorties). La variabilité s’exprime aussi pour leur géométrie (taille forme..) ou leur organisation dans le paysage. Elles sont parfois organisées en réseau, organisation spatiale hiérarchisée avec divers types de connexions... L’analogie de la typologie hydrologique des zones humides en tête de bassin, esquissée ci-dessus, avec celle des réservoirs peut être relevée.

3.b Rôle des zones humides, mares et étangs.
Ces éléments sont souvent présentés comme des régulateurs hydrologiques, des surfaces hydrologiques ayant un rôle «d’éponge» (on le dit ainsi, à tort ou à raison...), atténuant crues et étiages, et comme des zones tampons susceptibles d’atténuer les charges polluantes.

En ce qui concerne l’impact des zones humides sur le cycle des nutriments et la dynamique de certains polluants, de nombreuses études de cas individuels sont disponibles. Bien qu’une majorité d’études montrent le rôle de « filtre » vis-à-vis de la pollution des eaux et vis-à-vis des matières en suspension, les résultats sont dans le détail très variables, avec de grandes différences d’une zone humide à l’autre, dans les bilans (par exemple dénitrification), voire contradictoires (notamment pour P, qui est soit fixé soit libéré et ce même au sein du même bassin versant. Les facteurs observés de forçage des bilans et donc de l’impact sur la qualité des eaux sont : l’hydrologie (temps de résidence, mode de restitution), les modalités de circulation de l’eau au sein de la zone humide, qui déterminent l’intensité du contact eau–végétation et eau-sols, les «aménagements», les concentrations des flux entrants et leurs effets sur les stocks.

Les mêmes processus spécifiques de base existent dans les diverses zones humides d’un bassin, mais ils se développent avec une très forte variabilité d’intensité d’un milieu à un autre, selon les caractéristiques hydrologiques et la position dans le paysage. C’est cette variabilité plus ou moins hiérarchisée qui rend complexe l’évaluation des effets des zones humides sur les flux cumulés à l’échelle bassin versant. On retrouve là une nouvelle analogie avec la question des réservoirs. Comme pour les réservoirs la question des effets cumulatifs est largement ouverte posée, et peu documentée L’hypothèse d’effets non linéaires ou en cascade est évoquée.

Les mares et étangs, en particulier, sont des écosystèmes peu considérés par la DCE, mais qui abritent de nombreuses espèces patrimoniales sous protection de la Directive Habitats-Faune-Flore et ont une forte valeur écologique. A l’échelle du paysage, mares et étangs sont des habitats exceptionnels vis-à-vis de la biodiversité des eaux douces puisqu’ils contribuent autant que les fleuves ou les lacs au pool régional d’espèces74. Ils jouent un rôle essentiel, d’ailleurs reconnu par l’article 10 de la Directive Habitats, dans l’amélioration de la connectivité entre les habitats d’eau douce en tant que «biotopes-relais» ou «stepping-stone». L’importance de biotopes relais a été démontrée pour de nombreuses espèces dont certaines rares et protégées par la réglementation, comme la libellule Coenagrion mercuriale.

3.c «Patron paysager» et impact des zones humides sur les flux
Si on prend comme exemple l’effet des marais sur les transferts de phosphore, leur effet global, en tant que catégorie de «land cover» est un «effet puits». Cet effet est quantifié, dans le bassin du lac Champlain, à l’aide de modèles empiriques (régressions) reliant flux exportés dans des bassins versants et caractéristiques d’occupation des sols. L’effet semble cependant mieux corrélé pour les marais qui sont connectés aux ordres inférieurs du réseau hydrographique (en l’occurrence ordre 1 à 4 dans l’étude de Weller) que pour les ordres supérieurs. Le type et la position des marais, leur configuration spatiale, sont très souvent cités comme facteurs clés . Le même type de résultats est obtenu dans des sous bassins du lac Léman.

Certaines études prennent comme support la disparition progressive des marais dans un bassin et s’interrogent sur l’effet cumulé de celle-ci. L’étude de Johnston et al. (1990) met en évidence, dans ce contexte, un seuil d’impact hydrologique : pour les bassins ayant moins de 10% de surface de marais il existe une perturbation hydrologique lors des crues. Ces auteurs montrent également qu’il existe une forte corrélation entre la proximité d’un marécage et les paramètres de la qualité des eaux (baisse des NO3 en étiage, baisse de P total, des MES, de NH4 en crue) sur un vaste bassin du Minnesota.

Quelques résultats, notamment ceux relevés par Grimaldi et Dorioz (2014), montrent tout l’intérêt de lier patrons paysagers et effets des zones humides sur les flux hydrochimiques à l’échelle bassin versant.

Les travaux réalisés à l’INRA (UMR SAS Rennes) montrent que l’efficacité sur la réduction des flux de NO3 de zones humides ripariennes, dépend de critères morphologiques comme la concavité ou la convexité du bas de versant, sa pente, le type d’écoulement parallèle ou convergeant; elle dépend aussi de l’ordre des cours d’eau. La dénitrification se développe particulièrement aux frontières, aux interfaces entre le versant et la zone humide. Tout ceci révèle l’importance des formes, des positions dans le paysage des différents compartiments hydrologiques du bassin, des zones humides en particulier.

Autre exemple assez documenté, le pouvoir tampon de zones humides vis-à-vis des transferts de subsurface de phosphore varie avec leur forme, leur taille, leur localisation. Leur effet cumulé à l’échelle du bassin versant dépend alors de caractéristiques globales, telles que la «continuité» des marécages ripariens ou la « sinuosité » du cours d’eau.

Les mares et étangs en particulier jouent également un rôle de puits de carbone, important dans le contexte des changements climatiques. Une étude récente a démontré que les mares et étangs pourraient absorber autant de carbone que les océans à l’échelle mondiale. Leur étude aux Etats-Unis a montré que les étangs et lacs artificiels absorbent plus rapidement le carbone que prévu, jusqu’à 20-50 fois plus rapidement que les arbres. De plus, les mares et étangs absorbent plus rapidement le carbone que les plus grands lacs.

Plusieurs auteurs cités précédemment plébiscitent et de longue date, l’approche paysage (landscape approach) ou la «perspective paysage» comme cadre organisateur de l’étude des effets cumulés. Dans cet objectif les outils de spatialisation type SIG ouvrent des perspectives intéressantes.

3.d Liens entre les populations locales
Ecologiquement, chaque population locale n’est pas totalement déconnectée des populations spatialement proches. Les populations locales sont liées par la dispersion de différentes espèces potentiellement en interaction. La composition des espèces dans un site donné est liée aux interactions entre les conditions biotiques et abiotiques locales et les effets régionaux de la dispersion. Cette théorie a été appliquée dans l’écologie des cours d’eau comme des petits plans d’eau et pourrait permettre de définir un cadre conceptuel des impacts cumulés des retenues. La localisation et le type de retenue a donc vraisemblablement un fort effet sur les communautés. Prendre en compte les paysages et leur biodiversité associée à différentes échelles spatiales pourrait permettre de mieux comprendre les dynamiques et les patterns de population et ainsi l’impact cumulé des retenues."

Nos attentes
Il existe aujourd'hui des dizaines de milliers de retenues en lit mineur, certaines formées d'un simple réservoir plus ou moins grand, profond et complexe (étang, plan d'eau, lac), d'autres produisant des chenaux de dérivation de diverses longueurs (biefs de moulins, canaux d'usines hydro-électriques, canaux d'irrigation gravitaire). Il existe un nombre inconnu d'autres retenues qui ne sont pas construites sur le lit mineur, mais en dérivation de celui-ci, ou encore en contrebas de biefs, en exutoire de fossés, en fond de prairie et de vallée (mares agricoles et d'agrément, étangs d'eaux closes).

Bien que "non naturels", ces milieux partagent certaines fonctionnalités avec des zones humides d'origine non humaine, diversement selon les cas : ralentissement d'écoulement, sédimentation, échanges carbone, azote, phosphore, milieux d'accueil de divers assemblages biologiques, expansion des surfaces d'échange eau-sol-nappe lors des saisons pluvieuses, etc.

A l'heure où se pose la question de l'adaptation au changement climatique, en particulier la gestion des crues et des sécheresses, il est incompréhensible que cette réalité hydrologique massive, présente dans tous nos territoires, soit ignorée des plans de gestion nationaux et par bassins versants. On connaît l'origine de ce retard, ou du moins l'une de ses causes majeures depuis 10 ans: la politique de continuité écologique a été développée en France sous l'angle d'une "renaturation" visant à détruire les aménagements humains, en particulier les retenues et canaux sur lit mineur. Pour justifier cette politique, l'administration en charge de l'eau et de la biodiversité a eu besoin de mettre en avant les seuls défauts de ces ouvrages et de leurs milieux, sans rappeler ni même étudier leurs possibles effets bénéfiques.

Nous souhaitons que dans le cadre de la "politique apaisée de continuité", l'administration engage l'analyse hydrologique, biologique et chimique des bassins versants sans faire l'impasse sur les zones humides, plans d'eau et canaux d'origine humaine. Nous souhaitons également qu'à budget limité, on se penche désormais davantage sur les options de continuité latérale et de recréation de zones humides dans les lits majeurs, ce choix étant associé à des gains de biodiversité et à des recharges en eau des sols comme des nappes.

Source : Irstea-Onema (2015), Rapport préliminaire en vue de l’expertise collective sur l’impact cumulé des retenues, 125 p.

Illustrations : bief d'un moulin ancien du Morvan et ses débordements en saison pluvieuse. De tels milieux, créés par dérivation d'une fraction de l'eau de la rivière, ont des fonctionnalités similaires aux zones humides naturelles et forment des habitats intéressants. Leur effet sur l'hydrologie n'est généralement pas étudié. Cette ignorance doit cesser à l'heure où tous les territoires s'interrogent sur l'avenir de l'eau et de la biodiversité.

Une moule parmi les plus menacées au monde trouve refuge dans les canaux d'irrigation (Sousa et al 2019)

La moule perlière du Maroc figure parmi les 100 espèces les plus menacées au monde. Une équipe de chercheurs vient de montrer qu'elle trouve refuge dans des canaux d'irrigation au même titre que dans la rivière où ces canaux s'alimentent. Ils appellent de toute urgence la communauté des chercheurs et gestionnaires à prendre davantage en compte la réalité des habitats anthropiques, aujourd'hui négligés. Leur voix portera-t-elle? Notre association souligne depuis des années l'ignorance des milieux aquatiques nés des usages humains, et l'absence d'inventaire de biodiversité de ces habitats dans la politique des bassins versants. 

Le site d'étude, extrait de Sousa et al 2019, art cit. A La rivière. B le canal rive gauche. C et D: Pseudunio marocanus

La moule perlière d'eau douce marocaine Pseudunio marocanus (Pallary, 1918) (= Margaritifera marocana; Lopes-Lima et al., 2018) est un bivalve pouvant atteindre une taille maximale de 17 cm. Son cycle de vie est probablement supérieur à 50 ans. La Pseudunio marocanus est une espèce endémique du Maroc, classée en danger critique d'extinction par l'UICN et considérée comme l'une des 100 espèces les plus menacées au monde (Baillie et Butcher 2012). Cette moule d'eau douce a une importance particulière pour la conservation au regard de sa distribution restreinte, sa très faible abondance, son caractère phylogénétique unique puisqu'il s'agit de la seule espèce reconnue de Margaritiferidae en Afrique.

Depuis 2013, écologues et biologistes mènent des enquêtes approfondies sur les principaux bassins marocains pour mieux informer la répartition et la diversité des moules d'eau douce. Sur les 200 sites recensés jusqu'en 2018, seuls 14 contiennent des populations vivantes de P. marocanus (limitées aux bassins de l'Oum Errabiâ et du Sebou) et seules les rivières Laabid (bassin de l'Oum Errabiâ) et Bouhlou (bassin du Sebou) présentent encore des populations stables avec recrutement.

Lors de l'étude de la rivière Bouhlou, les chercheurs se sont avisés que la moule perlière du Maroc colonise aussi les canaux d'irrigation (appelé "sāqya"). L'analyse révèle qu'en densité au m2, longueur (donc âge) des individus et index de qualité d'habitats, les canaux peuvent parfois être aussi voire plus favorables que la rivière adjacente. Le graphique ci-après le montre :

Extrait de Sousa et al 2019, cliquer pour agrandir. A la densité, B la longueur des moules et C l'indice d'habitat; comparaison canal rive gauche, canal rive droite, rivière. 

N'étant pas informés de la présence de l'espèce menacée, les usagers de ces canaux ne prennent aucune précaution particulière. Ce qui peut mettre en danger les colonies installées.

Les chercheurs concluent :

"Actuellement, la communauté scientifique se concentre sur la manière dont les humains dégradent les écosystèmes d'eau douce et beaucoup moins d'attention est accordée à la manière dont les infrastructures anthropiques peuvent bénéficier à la biodiversité (Martínez-Abraín et Jímenez 2015). Bien que la présente étude soit géographiquement restreinte, nous recommandons que les futures enquêtes mondiales et les actions de gestion consacrées à la conservation des moules d'eau douce incluent des structures anthropiques telles que des canaux d'irrigation. Ces habitats artificiels ne peuvent se substituer aux conditions naturelles, mais dans un contexte de changement global, leur entretien peut constituer une assurance pour protéger certaines espèces de l'extinction locale. Les scénarios climatiques futurs prévoient une augmentation du nombre et de l'intensité d'événements climatiques extrêmes tels que les sécheresses dans la région méditerranéenne (Sousa et al 2016). Ainsi, l'identification des habitats de refuge telle que décrite ici peut être essentielle pour la protection de la biodiversité d'eau douce. 

Selon Chester et Robson (2013), la plus forte limitation des habitats anthropiques offrant des refuges pour la biodiversité d'eau douce est le manque de reconnaissance de leur valeur de conservation. Ces habitats sont généralement ignorés dans le cadre de la politique de gestion de l'eau, ce qui peut entraîner leur omission dans cette gestion (Gómez et Araujo 2008; Canals et al 2011; Casas et al 2011; Chester et Robson 2013). En fait, les stratégies de gestion respectueuses de l'environnement visant à préserver la biodiversité dans les systèmes d'irrigation sont inexistantes au Maroc, mais elles sont indispensables, en particulier dans les systèmes tels que celui présenté dans cette étude, présentant un grand intérêt pour la conservation des espèces menacées. Il existe des centaines de milliers de kilomètres de canaux d'irrigation (et de structures similaires) dans le monde et ces habitats peuvent être importants pour le maintien d'espèces très en péril telles que P. marocanus. S'ils sont gérés avec soin, les canaux d'irrigation de la rivière Bouhlou constitueront un refuge précieux et constitueront une assurance contre l'éventuelle disparition de l'une des 100 espèces les plus menacées de la planète."

Discussion
Dans une autre étude parue voici quelque mois, les chercheurs avaient montré que la moule perlière européenne - aussi protégée quoique moins menacée - peut trouver refuge dans des biefs de moulin et qu'une gestion mal informée de la répartition des débits entre la rivière et le bief avait conduit à l'extinction d'une population locale (cf Sousa et al 2019a).

Si tous les cas ne sont pas aussi critiques que celui de la moule perlière marocaine, la situation de la biodiversité des milieux aquatiques et humides reste néanmoins dégradée, notamment en France. Cela impose une attention sur tous ces milieux.

Notre association souligne de longue date le désintérêt des gestionnaires publics en France (OFB, agences de l'eau) pour la biodiversité des habitats anthropiques (cf exemple du manque d'analyse des plans d'eau par les instances en charge de l'évaluation écologique). L'absence d'étude et de reconnaissance de ces habitats produit une politique sous-informée de l'environnement aquatique et humide, y compris un manque d'information des propriétaires. C'est d'autant plus dommageable que la politique française de continuité en long est assez unique dans le monde par sa brutalité et son budget, avec une orientation très contestée vers des solutions radicales de destructions d'ouvrages entraînant des mises à sec d'étangs, retenues, canaux et biefs. Cela généralement sans inventaire de biodiversité (car seul le lit mineur à écoulement lotique est regardé comme d'intérêt et seuls les poissons soulèvent parfois l'attention). Nous devons de toute urgence repenser cette politique, qui est non seulement critiquable au plan patrimonial, paysager et énergétique, mais qui peut aussi se révéler dommageable à la conservation de la biodiversité des bassins versants ains qu'à la préservation de l'eau devenant rare.

Tous les ouvrages et leurs annexes n'ont pas forcément un intérêt majeur de conservation. Mais pour le savoir, il faut déjà les étudier, sans préjugé, en fonctionnement normal comme en période de débit exceptionnel (sécheresse, crue).

Référence : Sousa R et al (2019), Refuge in the sāqya: Irrigation canals as habitat for one of the world's 100 most threatened species, Biological Conservation, 238, 108209

Mille ans d'évolution des zones humides

Dans un rapport ayant fait date, au milieu des années 1990, il était rappelé que les zones humides encore résiduelles en France sont bien souvent des milieux artificiels issus d'une transformation des marais et marécages entamée au Moyen Age. Cette première évolution, ayant vu la création des étangs, retenues, salines et polders d'Ancien Régime, avait transformé mais pas réduit à néant la capacité biologique des milieux aquatiques et humides. Ce n'est pas le cas de la transition complète des sols vers des milieux secs à vocation agricole ou urbaine, qui a commencé après la Révolution et s'est accéléré surtout au 20e siècle, jusqu'aux années 1980. A l'heure où le gouvernement cherche des solutions pour affronter les futures sécheresses et retenir l'eau dans les bassins versants, il importe d'avoir à l'esprit cette évolution historique. Détruire au lieu de gérer des milieux aquatiques et humides hérités de l'Ancien Régime est aujourd'hui un choix stupide et coûteux. Outre l'évolution des pratiques agricoles vers des techniques éco-productives plus durables, c'est la rétention d'eau intelligente sur le maximum de parcelles qui est nécessaire, y compris par la création de petits plans d'eau optimisés pour l'écologie et l'hydrologie. Non pas la ruine des zones humides artificielles ayant traversé les siècles sans faire disparaître le vivant, et apportant aujourd'hui encore des milieux et ressources d'intérêt.    

Coordonné par Paul Bernard, préfet de la région Rhône-Alpes, le rapport du Commissariat général au plan et Comité interministériel de l'évaluation des politiques publiques sur les zone humides avait permis de faire un état des lieux sur la question en France, au milieu des années 1990. Faisant suite à la loi sur l'eau de 1992, le rapport constatait que "si les deux tiers des zones humides ont disparu en France en un siècle environ (Barnaud, 1993), c'est au cours des dernières décennies que la régression a été la plus spectaculaire". Environ 2,5 millions d'hectares de marais, marécages et prairies humides ont été drainés entre 1970 et 1990, essentiellement pour créer des zones agricoles, mais aussi par extension de l'habitat et des réseaux de transport. Le rythme a atteint son maximum dans les années 1980 avant de fléchir ensuite.

Un point intéressant du rapport était de distinguer deux phases dans l'évolution des zones humides:
- la première est marquée par une transformation des zones humides naturelles en zone humides artificielles (comme les étangs ou les polders), avec maintien de fonctions biologiques d'intérêt autour des productions économiques de l'époque,
- la seconde est marquée par la disparition pure et simple des zones humides par drainage et assèchement, pour étendre le sol agricole (aussi faire régresser les zones paludéennes).

A l'heure où nous devons réfléchir aux meilleures stratégies pour retenir l'eau dans les bassins versants et préserver leur biodiversité, la destruction des zones humides artificielles déjà installées n'est certainement pas la solution. Il faut au contraire préserver ces milieux en adaptant leur gestion aux nouveaux enjeux hydroclimatiques de ce siècle.

Extraits

"Cette déjà longue histoire des interventions humaines sur les zones humides de notre pays permet de distinguer deux étapes. Dans une première phase, on a principalement transformé des zones humides - conversion de zones marécageuses en étang, remplacement de marais salés et de vasières soumises aux marées par des marais littoraux parcourus par de l'eau douce - et gagné des surfaces sur la mer par endigage et poldérisation, accélérant ainsi les processus naturels de comblement de fonds de baie. Cela a été le cas de tous les marais littoraux, le record étant battu par le marais Poitevin avec 96 000 hectares gagnés sur la mer en moins de neuf siècles grâce à l'action simultanée de l'atterrissement naturel et des endigages successifs.

Tous ces marais ont été réaffectés ou conquis pour développer des activités économiques liées aux zones humides : produire du sel (salines), du poisson (étangs), de la viande ou du lait (élevage de bovins sur prairies humides). La phase de transformation des milieux s'est bien entendu accompagnée de perturbations majeures (mise en eau, passage de l'eau salée à l'eau douce, etc.), mais il s'est ensuite constitué un système à la fois productif pour l'économie du moment et biologiquement intéressant (Lefeuvre, 1993 a et b). De nombreux indicateurs témoignent de la qualité biologique de ces milieux humides, tels le nombre d'oiseaux d'eau accueillis en période de reproduction ou d'hivernage, ou bien la densité de loutres, véritable espèce-symbole de certains marais. Cet équilibre s'est maintenu pendant des centaines d'années.

Une seconde phase débute avant la Révolution, période d'influence des physiocrates en France (1764-1789), durant laquelle se développe une politique de progrès agricole. Les marais commencent à disparaître définitivement,laissant la place à des terres agricoles après drainage et dessèchement. Les prairies humides permanentes sont alors labourées (retournement) et mises en culture.

Ce mouvement s'est poursuivi jusqu'à nos jours et s'est amplifié ces dernières décennies grâce à la mécanisation. Les techniques d'assainissement et de drainage sont désormais très au point et permettent en un temps record de convertir des prairies humides en terres labourables et cultivables analogues à celles de Beauce, notamment par la technique des casiers hydrauliques avec pompe de relevage. Une fois desséchées, les anciennes zones humides peuvent également être remblayées et devenir des espaces urbanisés. Là encore, le  progrès technique (bulldozers...) accélère les processus.

Les zones humides françaises ont donc été depuis plus de mille ans profondément modifiées, mais de manière différente dans l'espace et dans le temps. L'exemple de la Dombes illustrera ces différences. Cette région, marécageuse à l'origine, a changé d'aspect à partir du Moyen Age en raison de la création d'étangs. Ce processus a atteint son apogée en 1850, où l'on dénombrait 2 000 étangs couvrant une superficie de 19 000 hectares. Ce système "modifié" mais biologiquement riche a atteint un nouvel équilibre, bien que ce paysage d'étangs soit fondamentalement différent de celui constitué par les marécages d'origine. Récemment, ce milieu a de nouveau été transformé mais d'une tout autre manière : dans une grande partie de la Dombes, assèchements et mises en culture ont fait disparaître le caractère "humide" preservé jusque-là, et l'on peut actuellement tabler sur une surface en eau d'à peine 8 500 hectares pour 800 étangs environ (Lebreton et al., 1991).

Un autre exemple est celui de la façade atlantique de la France. Les marais salés originels ont été drainés par des canaux à ciel ouvert devenant ainsi marais continentaux, puis marais temporaires, avant d'atteindre le stade dit "marais desséchés". Malgré cette appellation, ces derniers étaient jusqu'à une date récente constitués de prairies temporairement inondables, intéressantes à la fois, comme dans le marais Poitevin, sur le plan économique (production de lait pour le beurre de Poitou-Charentes) et biologique (l'une des zones françaises les plus importantes, avec la Camargue, pour l'accueil des oiseaux d'eau). Les nouvelles techniques de drainage ont en quelques années fait basculer l'équilibre établi, ainsi que le montre la vitesse de transformation du marais Poitevin : de 1973 à 1990, la surface de prairies est passée de 75 % à moins de 40 %.

Paradoxalement, la richesse biologique des zones humides peut, au moins temporairement, être compromise par un processus de non-intervention.En effet les agriculteurs abandonnent souvent les prairies humides lorsqu'il existe des difficultés d'accès ou lorsque la mise en culture est trop coûteuse en raison des contraintes pédologiques et hydrauliques. Il en résulte en général une fermeture du milieu et parfois à terme la dominance d'une espèce végétale (fougères sur certaines zones du marais Vernier abandonnées depuis plus de 40 ans, roselières comme en Brière, aulnaies comme dans le marais de Lavours, saulaies, etc.). L'abandon conduit parfois au même appauvrissement biologique que la mise en culture avec intensification des productions agricoles. Ainsi les oies rieuses ont totalement déserté les deux sites d'hivernage les plus importants de France : le marais Vernier en raison de la fermeture du milieu consécutive à l'abandon du pâturage et les polders du Mont Saint-Michel suite au retournement puis à la mise en culture des prairies humides.

(...)

En résumé, les zones humides qui demeurent aujourd'hui en France ne sont pas, pour la plupart, des espaces "naturels" au sens strict du terme : elles sont le fruit des transformations faites par l'homme au cours des siècles dans des buts précis (agriculture, pisciculture, saliculture, etc.). La découverte de leur rôle "en tant que telles" dans l'équilibre de notre milieu de vie change complètement les données du problème. La question n'est plus "doit-on les préserver?" mais "comment peut-on les protéger, les restaurer, les réhabiliter? Doit-on même en recréer ? Le cas échéant, comment doit-on les gérer ?"

Pour répondre à ces questions, il est évident qu'il faut avant tout bien les connaître pour sauvegarder leur rôle multifonctionnel, puis savoir transmettre ces éléments nouveaux aux différents acteurs de la gestion du territoire national. Ces derniers se doivent de changer rapidement d'attitude vis-à-vis de zones qui, soulagées des réminiscences négatives, sont désormais des éléments essentiels d'une politique de l'eau et de l'aménagement du territoire."

Ce même rapport faisait observer que bon nombre de zones humides artificielles perdent de leurs fonctionnalités d'intérêt par des négligences ou ignorances de gestion. Par exemple, l'absence de marnage (variation de niveau) de retenues ou de canaux sous-utilise l'exploitation écologique des vasières, alors que ce sont des milieux d'accueil très riches. Lorsqu'il n'existe pas d'usage professionnel exigeant un emploi prioritaire et quasi-permanent des débits ou un enjeu fort de riveraineté avec maintien permanent de berges en eau, il n'est pas particulièrement difficile d'obtenir de tels marnages, en fonction de l'hydrologie,  par ouverture et fermeture limitée des vannes menant à une vidange puis un remplissage progressif, sur plusieurs jours à semaines, du milieu concerné. Autre exemple venant à l'esprit, de nombreux plans d'eau d'agrément de particuliers ont des berges trop abruptes et trop nues de végétation : quelques modifications les rendraient plus accueillants à divers assemblages (invertébrés, amphibiens, oiseaux) sans perdre la fonction d'agrément, voire en l'améliorant.

Depuis 25 ans, les responsables des politiques publiques et les experts en écologie ont-ils réfléchi à ce genre d'information et d'association des propriétaires d'ouvrages particuliers ou communaux à de nouveaux horizons de gestion? Pas à notre connaissance. On s'est intéressé aux professionnels d'un côté, aux milieux "naturels" les moins anthropisés de l'autre, mais on a laissé en plan les milieux intermédiaires qui cumulent pourtant des dizaines à des centaines de milliers de sites sur le territoire français. Cette situation est d'autant plus dommageable que, depuis la parution du rapport Bernard, des recherches scientifiques ont montré que les petits plans d'eau et autres milieux aquatiques-humides d'origine artificielle ont de l'intérêt pour la biodiversité (par exemple Chester et Robson 2013, Bubíková et Hrivnák 2018), mais qu'ils sont toujours négligés dans les choix publics (Hill et al 2018, Clifford et Hefferman 2018, Bolpagni et al 2019).

Les crises à répétition des canicules et sécheresses vont-ils conduire à un changement culturel dans les administrations de l'eau et chez les riverains? On peut l'espérer.

Référence citée : Commissariat général du Plan (1994), Les zones humides. Rapport de l'instance d'évaluation, Documentation française, 391 p.

Illustration en haut : paysage de manoir à étang, Wenceslas Hollar (1607-1677), vers 1650. En bas : ancien étang de flottage en haut Morvan (Préperny).

A lire aussi sur l'histoire de l'eau
La mémoire des étangs et marais, éloge des eaux dormantes (Derex 2017)
La mémoire des fleuves et des rivières contée par un hydrobiologiste (Lévêque 2019) 

Le désintérêt pour les ouvrages hydrauliques retarde la mise en oeuvre de bonnes règles de gestion

Trop d'ouvrages en rivière ont oublié les anciennes règles de gestion hydraulique qui avaient présidé à leur naissance lors des siècles passés. Et l'administration centrale de l'Etat français s'est pour sa part entiché d'une idéologie de la "renaturation" visant à nier toute valeur à ces ouvrages pour les faire disparaître de la rivière. Mais cette idéologie se trompe, les ouvrages ont bel et bien de l'intérêt, y compris au plan environnemental : expansion des surfaces en eau, des berges et des zones humides, diversité locale d'écoulements et d'habitats, capacité à gérer des niveaux et parfois des pollutions, etc. L'indifférence voire l'hostilité à leur encontre fait que l'on ne se penche pas sur ces fonctions et ces milieux. Ce déni est absurde: puisque les ouvrages sont là depuis longtemps, et sont faits pour rester dans beaucoup de cas, autant optimiser la gestion de l'eau, des sédiments, des berges et de la biodiversité. Et déjà étudier ces questions, au lieu de refuser dogmatiquement la réalité des écosystèmes anthropisés pourtant largement reconnue par la recherche scientifique.

Au cours des années 1960 à 1990, les dernières générations de meuniers actifs ou de petits producteurs d'électricité hors réseau se sont bien souvent éteintes. Des dizaines de milliers de moulins ont été transmis ou vendus à des propriétaires ne disposant pas toujours d'une culture hydraulique. Il y a certes des passionnés, souvent membres d'associations, mais aussi beaucoup de maîtres d'ouvrage qui n'ont jamais travaillé avec l'eau et ne se sont pas penchés sur cette dimension particulière de leur bien. La même chose vaut pour des plans d'eau piscicoles devenus sans activité. La disparition de l'administration des ponts et chaussées (années 1960), dans une ambiance centrée sur la modernisation agricole et industrielle, a aussi entraîné dans certains services administratifs un désintérêt progressif pour la question des petits ouvrages hydrauliques. Quant aux notaires, il est reconnu que la plupart d'entre eux ont hélas! négligé la précision de l'information sur les droits d'eau et sur les devoirs afférents lors des successions ou acquisitions de biens hydrauliques.

A compter des années 2000 et au sein de l'appareil d'Etat, les administrations en charge de l'eau et de la biodiversité (direction administrative du ministère de l'écologie, office français de la biodiversité ex CSP-Onema, personnels d'agences de l'eau) ont développé un discours globalement hostile aux ouvrages hydrauliques (moulins, étangs, barrages, canaux, plans d'eau divers). Cette hostilité s'explique et s'exprime par une idéologie, celle de la "renaturation" :

• L'état naturel, normal, souhaitable de la rivière serait l'absence d'impact humain, en particulier d'ouvrages hydrauliques
• Les ouvrages hydrauliques n'ayant pas d'intérêt majeur aux yeux de l'Etat (soit la grand majorité hors quelques barrages multi-usages et ouvrages urbains de protection de crue) ont vocation à disparaître au profit d'une nature "restaurée"

Un arrière-plan de cette idéologie au niveau de l'Etat central : le "new public management" incitant à réduire les investissements, personnels et services publics, à supprimer la gestion des droits d'eau jugée trop complexe, à préférer des interlocuteurs agricoles ou industriels d'une certaine dimension économique, à vanter l'auto-régulation et l'auto-épuration de l'eau demandant un minimum d'effort (le "laisser-faire" produirait tout seul un état d'agrément...). Derrière l'idée que la nature fait bien les choses, certains ont aussi à l'esprit un agenda politique interne à la gestion publique.

La renaturation : une idéologie davantage qu'une science
Pour se légitimer, cette idéologie administrative de la renaturation s'est prétendue le seul discours scientifiquement tenable, le "sachant" étant éclairé et le citoyen ignorant. Or, c'est inexact :

• Une part croissante de la recherche en écologie, en géographie, en histoire et archéologie de l'environnement reconnaît l'existence des écosystèmes artificiels (appelés aussi nouveaux écosystèmes, écosystèmes anthropiques, écosystèmes culturels) et le caractère inévitablement "hybride" des évolutions nature-culture ou nature-société.
• L'écologie de la conservation montre que des écosystèmes aquatiques ou humides d'origine humaine (mares, étangs, plans d'eau, réservoirs, canaux) possèdent eux aussi une valeur pour la biodiversité, y compris parfois des espèces protégées et menacées. 
• La recherche en sciences sociales et humaines comme en sciences du climat et de l'environnement montre que les ouvrages hydrauliques ont des enjeux multiples aux yeux de leurs riverains, avec des usages potentiels pour certaines politiques publiques (autres que celle de la seule conservation de la biodiversité endémique) et pour la gestion adaptative des cours d'eau à l'heure du changement hydroclimatique.

Si une partie de la recherche en écologie de la conservation ou de la restauration reste exclusivement attachée au paradigme d'une naturalité sans l'homme comme référence à viser, ce n'est pas en soi la seule option pouvant se réclamer de "la science".

Le déni de toute valeur aux ouvrages hydrauliques et le souhait de revenir à des rivières sans altération humaine sur la morphologie a abouti à des politiques visant à la destruction préférentielle des moulins, étangs barrages et autres. Ce qui a soulevé de nombreuses protestations. De même, le centrage sur la question des poissons migrateurs a abouti à demander systématiquement des dispositifs complexes de franchissement, qui ont des coûts conséquents pour un compartiment assez limité de la biodiversité aquatique et rivulaire. Contestés par le parlement et parfois par la justice, les gouvernements successifs ont dû contredire leur administration pour engager des réformes qui relativisent l'importance de la continuité en long, et qui obligent à prendre en compte les enjeux multiples des ouvrages.

Promouvoir une gestion écologique des ouvrages
Toutefois, ces réformes se font à reculons et toujours en ignorant la question écologique. L'administration veut bien admettre du bout des lèvres que les ouvrages peuvent avoir des intérêts pour le paysage, l'énergie, l'irrigation, la culture, certains loisirs... mais c'est toujours en rappelant combien, du point de vue écologique, ces ouvrages restent de déplorables anomalies.

Cette situation est dommageable : à partir du moment où les ouvrages hydrauliques créent des milieux, il faut l'admettre, étudier leur biodiversité faune-flore, analyser les effets locaux des ouvrages sur l'amont et l'aval, proposer aux propriétaires d'ouvrages des informations et des orientations pour une gestion plus écologique. De même, quand les ouvrages produisent des impacts et des risques, ceux-ci peuvent être réduits par le retour de pratiques hydrauliques souvent conformes au règlement d'eau originel.

De nombreux exemples viennent à l'esprit :

• connaissance des périodes clés des espèces (migrations, reproductions, etc.)
• identification des zones de frayères, des lieux de nidification
• gestion des marnages de la retenue et du bief, mise en repos saisonnière
• choix des végétalisations de berge
• régulation d'espèces invasives
• bons réflexes en situation de crise (pollution aiguë, crue)
• création d'annexes et zones humides
• bon usage de certains embâcles
• bonnes pratiques de travaux en milieu aquatique et humide
• évitement de produits délétères pour le vivant
• inventaires d'habitats et de biodiversité
• comptage participatif de certaines espèces d'intérêt

Pourquoi laisser les propriétaires d'ouvrages dans l'ignorance de ces sujets, au lieu de les informer et de les faire participer? Pourquoi ne pas optimiser la biodiversité de retenues et de canaux, quand des actions parfois simples le permettent? Pourquoi ne pas profiter du fait qu'une diversion de l'eau permet aussi de créer et gérer des milieux?

Dans tous les domaines d'activité, on essaie aujourd'hui de conseiller les citoyens et usagers pour mieux agir dans leur rapport à l'environnement. Au lieu d'intervenir auprès des ouvrages hydrauliques en souhaitant leur disparition et en se désintéressant a priori de leurs milieux, les représentants de l'Etat, des établissements experts, des agences de l'eau et des syndicats doivent désormais produire un discours plus constructif et plus utile. Les associations de propriétaires et de riverains de ces ouvrages seraient alors les relais de l'action publique.

Illustrations : habitats et écoulements autour des ouvrages hydrauliques d'un moulin. La négation de la réalité des écosystèmes anthropisés est une position idéologique et dogmatique, alimentée par l'ignorance (aucune étude systématique n'a été menée en France pour évaluer sérieusement l'écologie des moulins, étangs et autres ouvrages).

A lire en complément
Rapport sur la biodiversité et les fonctionnalités écologiques des ouvrages hydrauliques et de leurs annexes 
Eau, climat, vivant, paysage : s'engager pour les biens communs
Identifier, protéger, gérer les habitats aquatiques et humides du moulin 
Biefs, canaux et étangs sont des zones humides au sens de Ramsar 

La Banque mondiale s'inquiète de la pollution des nappes et des rivières, une "question invisible"

Dans un rapport intitulé Qualité inconnue: la crise invisible de l’eau, construit avec ses propres données, la Banque mondiale s'inquiète de la détérioration de l'eau dans le monde, tant dans les pays en développement trop souvent privés d'eau potable que dans les pays développés où les milieux naturels sont affectés depuis des décennies. Extraits. 

"La complexité de la qualité de l’eau et la multitude de paramètres à suivre sont au moins en partie la raison pour laquelle la surveillance globale de la qualité de l’eau s’est révélée si complexe. Pour éclairer la question, cette étude a constitué une base de données vaste et peut-être la plus grande sur la qualité de l’eau. Les données ont été collectées sous la surface à l'aide d'informations provenant de stations de surveillance in situ ou d'échantillons. Les satellites ont collecté des données du ciel en utilisant des techniques de télédétection. D'autres données ont été générées par ordinateur à l'aide de modèles d'apprentissage automatique. Ces dernières sont particulièrement intéressantes car les stations de surveillance et la télédétection fournissent des données pour des points limités dans l’espace et dans le temps, tandis que les données modélisées peuvent combler des lacunes pour fournir une image plus complète de l’état de la qualité de l’eau. Exploiter toutes ces preuves fournit des informations très révélatrices. 

Les pays riches et les pays pauvres supportent tous deux une pollution élevée de l’eau. La carte ES.1 présente le risque global global pour la qualité de l'eau pour les trois principaux indicateurs de la qualité de l'eau de l'ODD [objectif de développement durable] 6.3.2: l'azote (nitrate-nitrite), un polluant fort en termes d'échelle, de portée, de tendances et d'impacts; conductivité électrique, une mesure de la salinité dans l'eau; et la demande biologique en oxygène (DBO), un indice largement utilisé pour la qualité de l’eau. La carte ES.1 montre clairement que le statut de pays à revenu élevé ne confère pas d'immunité face aux problèmes de qualité de l'eau. Cela contredit ce que l’on pourrait supposer sur la base de l’hypothèse environnementale de la courbe de Kuznets, selon laquelle la pollution finira par décroître avec la prospérité. Non seulement la pollution ne diminue pas avec la croissance économique, mais la gamme de polluants tend à s’élargir avec la prospérité. Les États-Unis à eux seuls reçoivent des avis de rejet de plus de 1000 nouveaux produits chimiques dans l'environnement chaque année, soit environ trois nouveaux produits chimiques par jour. Il est difficile de faire face à une telle gamme croissante de risques, même dans les pays disposant de ressources importantes, et presque impossible dans les pays en développement.

Les résultats présentés dans ce rapport montrent l’importance de la qualité de l’eau dans divers secteurs et la manière dont ses impacts touchent presque tous les objectifs de développement durable. Les problèmes de quantité d'eau reçoivent beaucoup d'attention de la part des acteurs du développement, mais les impacts sur la qualité de l'eau peuvent être tout aussi importants, voire plus importants. Ce rapport décrit les résultats de nouvelles analyses révélant des impacts plus importants que ceux connus jusqu'à présent sur la santé, l'agriculture et l'environnement. Lorsque ces impacts sectoriels sont agrégés, ils expliquent un ralentissement important de la croissance économique. Les polluants bien connus, tels que les contaminants fécaux, ainsi que les nouveaux polluants, notamment les nutriments, les plastiques et les produits pharmaceutiques, constituent un défi de taille.

L'azote est essentiel pour la production agricole, mais il est également volatile et instable. Fréquemment, plus de la moitié des engrais azotés sont lessivés dans l’eau ou dans l’air. Dans l’eau, il peut en résulter une hypoxie et des zones mortes, problèmes qui résultent d’un manque d’oxygène dissous dans l’eau, qui peut prendre des siècles pour se rétablir. Dans l'air, il peut former de l'oxyde nitreux, un gaz à effet de serre 300 fois plus puissant pour capter la chaleur que le dioxyde de carbone. C’est pourquoi certains scientifiques pensent que le monde a peut-être déjà dépassé les limites planétaires sûres pour l’azote et que c’est la plus grande externalité du monde, dépassant même le carbone.

Bien que l'on sache que l'azote oxydé peut être mortel pour les nourrissons, ce rapport montre que ceux qui survivent à ses premières conséquences peuvent être marqués à vie, entravant leur croissance et leurs revenus plus tard. L’azote dans l’eau est responsable de l'affection fatale du syndrome du «bébé bleu», qui prive les enfants d’oxygène. Ce rapport constate que ceux qui survivent subissent des dommages à plus long terme tout au long de leur vie. Les nourrissons nés en Inde, au Vietnam et dans 33 pays d'Afrique exposés à des niveaux élevés de nitrates au cours des trois premières années de leur vie ont grandi plus rapidement qu'ils ne l'auraient fait autrement. Ce résultat est frappant pour trois raisons: premièrement, cela signifie que l'exposition aux nitrates pendant la petite enfance peut éliminer une grande partie du gain de taille (indicateur bien connu de la santé et de la productivité générales) observé au cours des cinquante dernières années; deuxièmement, cela suggère que les nitrates pourraient avoir des impacts similaires ou plus graves sur la hauteur et d'autres paramètres de développement que les coliformes fécaux; et enfin, les impacts se retrouvent même dans les zones géographiques où les niveaux de nitrates sont inférieurs aux niveaux présumés sûrs. (...)

Le sel, le contaminant le plus élémentaire qui sévit dans le monde depuis l'Antiquité, est en augmentation constante dans les sols et les plans d'eau. Ce rapport présente une nouvelle recherche qui documente l'ampleur de l'impact du sel sur la production agricole. Sumer, la civilisation qui nous a donné la roue, la charrue et le langage écrit, a également été le pionnier de l'agriculture irriguée. Cela a conduit à une accumulation de sels qui a détruit le potentiel agricole et a conduit au déclin final de la grande civilisation. Aujourd'hui, les eaux et les sols salins se répandent dans une grande partie du monde, en particulier dans les zones côtières de faible altitude, les zones arides irriguées et autour des zones urbaines, ce qui a un impact considérable sur les rendements agricoles. Ce rapport quantifie les effets sur les rendements et constate qu'ils diminuent presque linéairement avec les concentrations de sel dans l'eau. Globalement, il y a assez de nourriture perdue chaque année à cause de l'eau salée pour nourrir 170 millions de personnes, ou un pays de la taille du Bangladesh.

L'eau potable saline est nocive pour la santé humaine, en particulier dans les phases vulnérables du cycle de la vie - la petite enfance et la grossesse - compromettant le développement humain. Au Bangladesh, où l’eau saline est très répandue, elle est responsable de 20% de la mortalité infantile dans les zones côtières les plus touchées. Les femmes enceintes exposées à de fortes quantités de sel risquent davantage de faire une fausse couche et courent un plus grand risque de prééclampsie et d’hypertension gravidique. Mais une nouvelle recherche révèle des effets visibles, même dans les zones de salinité plus faible qu'au Bangladesh, où la mortalité fœtale a augmenté de 4% dans les régions salines. Lorsque les bébés exposés à des taux de salinité élevés survivent, ils présentent un risque plus élevé de complications pour la santé. Malgré cela, il n’existe pas de normes d’eau potable fondées sur la santé pour le sel.

Les polluants émergents tels que les microplastiques et les produits pharmaceutiques illustrent bien la nature complexe des problèmes de qualité de l’eau, à multiples facettes, sans solution immédiate ni évidente. L'utilité des plastiques et des produits pharmaceutiques est incommensurable, mais les sous-produits involontaires ont des conséquences étendues et difficiles à quantifier et à contenir. Les microplastiques, produits décomposés de biens de consommation, sacs en plastique et autres matériaux polymères, sont omniprésents dans le monde entier. Bien que l’ampleur du problème reste incertaine, certaines études l’ont détectée dans 80% des sources mondiales d’eau douce, 81% de l’eau du robinet municipale et même 93% des bouteilles d’eau. Bien que l’ingestion de microplastiques et de nanoplastiques puisse être nocive pour la santé humaine suscite de plus en plus d’inquiétudes, il existe encore peu d’informations sur les limites sûres. L'élimination des plastiques, une fois dans l'eau, est difficile et coûteuse. Les approches volontaires visant à réduire, réutiliser et recycler le plastique, bien que populaires, ne peuvent aller si loin et ne résoudront pas le problème sans la combinaison appropriée de réglementations et d'incitations. La prévention est donc essentielle, tout comme une meilleure compréhension de ces dangers et la nécessité de méthodes normalisées d'évaluation de l'exposition et des dangers.

Compte tenu de la gamme de contaminants, est-il possible de déterminer le coût économique total de la mauvaise qualité de l'eau pour l'activité économique? La multitude de contaminants, la complexité des mesures et l'incertitude des impacts laissent cette question sans réponse. Cependant, il est possible de donner une indication de la relation entre la qualité de l'eau en amont et l'activité économique en aval à l'aide de plusieurs ensembles de données récemment divisées sur l'activité économique sur l'activité économique, mesurées par le produit intérieur brut (PIB), la qualité de l'eau et d'autres paramètres pertinents. Les rejets de pollution en amont agissent comme un vent contraire qui ralentit la croissance économique dans les zones situées en aval, réduisant jusqu'à un tiers la croissance du PIB dans les régions situées en aval." 

Source : Banque mondiale, Damania R et al (2019), Quality unknown. The invisible water crisis, 122 p.

Une rivière de tête de bassin en déficit d'espèces lentiques (Seddon et al 2019)

Une étude anglaise a recherché ce que pouvait être les "conditions de référence écologiques" d'une petite rivière de tête de bassin au 19e siècle, par des carottages sédimentaires et des études des anciens invertébrés. Elle trouve une plus grande diversité d'espèces voici 150 ans, mais surtout davantage d'espèces lentiques, habituées des eaux calmes ou stagnantes. La cause en serait des tracés jadis plus sinueux, moins incisés, avec des zones humides annexes avant drainage et calibrage. Il y aurait donc ici un déséquilibre en défaveur d'espèces lentiques aujourd'hui... soit le contraire de ce qui est souvent entendu dans les choix de rivière de tête de bassin, où certains se plaignent  des zones calmes de retenues et de canaux "pas naturels". En fait, la discontinuité latérale confirme dans cette étude son impact souvent plus marqué sur la biodiversité aquatique locale que la discontinuité longitudinale. Mais de toute façon, l'état d'une rivière au 19e siècle peut-il être une "référence" et un objectif alors que cet état était déjà modifié et que le vivant a évolué de manière continue pendant 3 millénaires? Cette "référence" supposée devrait-elle concerner tout le lit de la source à l'exutoire, ou doit-on accepter que les actions humaines changent des stations et des tronçons, donc que co-existent divers habitats à divers degrés d'anthropisation? On a besoin de débats sur ces questions, car les citoyens doivent trouver du sens à l'action publique et à ses coûts. 

A quoi ressemblaient les rivières et leurs populations biologiques dans le passé, quand il y avait moins d'interventions humaines? Peut-on faire de ce passé la "référence" d'un état à retrouver dans le futur? Avec ces questions à l'esprit, Emma Seddon et ses collègues ont analysé la rivière Hull, cours d'eau septentrional du Royaume-Uni situé en zone sédimentaire (calcaire). La rivière prend sa source près de la ville de Driffield, sa zone amont comprenant plusieurs petits affluents, dont Eastburn Beck, principal site d'étude de cette recherche. Les sols entourant Eastburn Beck sont principalement composées de terres agricoles arables et pastorales depuis les années 1850. Le système est considérée comme typique des rivières de bassin sédimentaire au Royaume-Uni, avec des concentrations élevées en nutriments et en oxygène, des eaux claires, des niveaux variables en fonction des saisons (débits élevés en hiver et étiages en automne).

Cette carte montre le tracé de la rivière Hull et son évolution entre le parcours ancien (pointillés), au milieu du XIXe siècle, et le parcours actuel (trait plein). Le recalibrage vers un tracé rectiligne (rectification) est l'évolution la plus manifeste.

Extrait de Seddon et al 2019, art cit.

Voici le résumé de la recherche des universitaires anglais :

"La définition des conditions de référence est un élément crucial pour quantifier l'étendue de la modification anthropique et pour identifier les objectifs de restauration dans les écosystèmes de rivière. Bien que les approches paléo-écologiques soient largement appliquées dans les lacs pour établir des conditions de référence, leur utilisation dans les écosystèmes lotiques reste limitée. 

Dans cette étude, nous examinons les scores de biodiversité et de biosurveillance macro-invertébrés contemporains, historiques (1930 et 1972) et paléo-écologiques à Eastburn Beck, un affluent en amont de la rivière Hull (Royaume-Uni), afin de déterminer si les approches paléo-écologiques peuvent être utilisées pour caractériser les conditions de référence d'un système lotique. Les échantillons paléo-écologiques comprenaient une plus grande diversité gamma (18 taxons) que les échantillons contemporains (8 taxons), des échantillons prélevés en 1972 (11 taxons) et en 1930 (8 taxons). Les échantillons paléo-écologiques comprenaient davantage de communautés différentes de Gastropodes, Trichoptères et Coléoptères (GTC) sur le plan taxonomique par rapport à des échantillons contemporains et historiques (1930 et 1972). Les résultats des indices de biosurveillance utilisant la communauté GTC ont indiqué que le paléochenal avait (a) une qualité biologique similaire pour les invertébrés, (b) un régime d'écoulement moins énergétique et (c) une augmentation des dépôts de sédiments fins par rapport au chenal contemporain. 

Les résultats montrent clairement que les données paléo-écologiques peuvent fournir une méthode appropriée pour caractériser les conditions de référence des habitats lotiques. Cependant, il est important de reconnaître que les données fauniques provenant des gisements de paléochenaux fournissent un 'instantané' à court terme des conditions dans le fleuve immédiatement avant son isolement hydrologique. Les activités de restauration des rivières devraient donc s’appuyer sur de multiples sources de données, y compris des informations paléo-écologiques lorsque cela est possible, pour caractériser une gamme de conditions de référence reflétant la nature hautement dynamique des écosystèmes lotiques."

Les échantillons paléo-écologiques de restes d'invertébrés pré-fossiles ont été obtenus via la collecte de quatre carottes de sédiments provenant de paléo-chenaux identifiés sur les cartes d'arpentage de 1849, chenaux qui étaient alors toujours présents dans la plaine d'inondation adjacente du ruisseau.

Ce graphique montre les "boites à moustaches" de la répartition de la richesse en Gastropodes, Trichoptères et Coléoptères à différentes époques (à noter qu'on ne peut pas garantir à plus de 95% une perte brute de richesse taxonomique).

Extrait de Seddon et al 2019, art cit.

Sur l'évolution de la composition, les chercheurs notent plus précisément :

"À l'échelle gamma (paysage), la diversité des macro-invertébrés était nettement plus élevée dans les échantillons paléo-écologiques fluviaux que dans les échantillons contemporains. Les différences de diversité gamma ont probablement été provoquées par d'importantes modifications de l'habitat dans les eaux d'amont de la rivière Hull au 19e siècle, résultant du recalibrage du lit de la rivière et donc de l'isolement du paléochenal. Les eaux amont précédemment sinueuses ont été remblayées et canalisées pendant les années 1850, créant un chenal de lit de gravier en grande partie uniforme, droit et surincisé (à 2 m sous la plaine inondable) pendant la majeure partie de son cours (Environment Agency  2003). La modification de l'habitat dans les sources des cours d'eau du Royaume-Uni s'est traduite par des conditions d'écoulement plus homogènes (débit rapide), la déconnexion du principal chenal de la plaine inondable, la perte de la plupart des habitats de retenue et une réduction de la complexité de l'habitat (Collins et al 2011).

Du fait de la simplification de l'habitat, la communauté macro-invertébrée contemporaine était presque exclusivement composée de taxa rhéophes, adaptés aux grandes vitesses d'écoulement, alors que la communauté paléo-écologique contenait un mélange de taxons adaptés aux faibles vitesses à faible énergie (limnophile) et forte énergie d'écoulement (rhéophiles). En outre, l'examen de la carte topographique de 1849 indiquait que les zones humides riveraines, qui existaient auparavant, ont été perdues du fait de la réduction de la connectivité hydrologique entre la rivière et la plaine inondable, conséquence directe de la gestion du chenal et du drainage des terres."

Discussion 
Cette étude permet d'observer qu'a contrario de la tendance française à considérer systématiquement les espèces d'eaux vives (lotiques) comme la référence des rivières de têtes de bassin, c'est aussi bien le déficit d'espèce d'eaux calmes ou stagnantes (lentiques) qui peut caractériser l'évolution biologique sur 150 ans, quand elle est analysée sérieusement. Ce déficit provient de la discontinuité latérale ayant entraîné la disparition des annexes hydrauliques du lit principal, les débordements du lit majeur lors des crues et les zones humides. Nous sommes donc loin en ce cas des priorités de programmes et de financements assez simplistes qui ont insisté pour l'essentiel depuis 10 ans sur la nécessité de restaurer des cours lotiques en traitant la continuité longitudinale en priorité. A dire vrai, la cause de cette déviation des politiques françaises de morphologie de rivière a un suspect bien connu : le lobby des pêcheurs de salmonidés (truite, ombre, saumon) qui s'intéressent presque exclusivement aux conditions optimales de certaines espèces de poissons, et qui exigent des choix prioritaires sur celles-ci. Parfois au détriment d'autres habitats (retenues, biefs, zones humide latérales) qui se sont installés sur la rivière au fil de l'histoire, offrant des fonctionnalités plus adaptées aux espèces lentiques. Il conviendrait aussi d'examiner en détail sur quelle "référence" un indice de qualité comme l'I2M2 a été étalonné.

Mais à dire vrai, et sur le fond de cette étude, on ne se satisfera pas pour autant de la démarche d'Emma Seddon et ses collègues. Car la question venant immédiatement à l'esprit en lisant leur travail est : pourquoi considérer que l'état de l'eau et du vivant au 19e siècle serait une "référence" pour l'action humaine au 21e siècle?

Des chercheurs ont montré que sur des cours d'eau à faible énergie, les profils des berges et des lits ont en réalité changé de manière continue pendant au moins 3000 ans, et que le style méandriforme de la fin du Moyen Âe est déjà le résultat d'action anthropique et d'évolution naturelle post-glaciaire (Lespez et al 2015, Brown et al 2018). Cette dimension perpétuellement dynamique du vivent, dont on ne voit pas pourquoi elle s'arrêterait au cours de ce siècle et dans ceux à venir, pose donc de manière plus radicale et fondamentale la question de la rigueur scientifique de l'idée d'un état de référence (Bouleau et Pont 2014, 2015), mais aussi la question des préjugés davantage politiques que scientifiques concourant à élaborer des politiques publiques et des bilans de ces politiques publiques (par exemple Depoilly et Dufour 2015, Dufour et al 2017), bilan dont la rigueur est loin d'être au rendez-vous (Morandi et al 2014).

Autre question posée : pourquoi une rivière devrait-elle être reproduite à l'identique d'un modèle du 19e siècle sur tout son cours, alors que l'on peut très bien avoir des stations et tronçons préservés d'actions récentes et/ou renaturés (s'il y a  demande sociale ou services rendus), d'autres qui sont anthropisés à divers degrés, l'ensemble présentant a priori une diversité intéressante de peuplements, de fonctions, de styles fluviaux et de paysages?

Ces questions ne sont pas posées aujourd'hui dans la politique des rivières, où l'on préfère répéter des mantras assez simplistes venant de décideurs et financeurs publics. On les posera pourtant encore et toujours, car les riverains doivent comprendre et valider le sens des options qui leur sont proposées, en particulier quand les options impliquent des coûts et des contraintes.

Référence : Seddon E et al (2019), The use of palaeoecological and contemporary macroinvertebrate community data to characterize riverine reference conditions, River Res Applic. doi.org/10.1002/rra.3490

A lire sur ce thème
Les effets complexes d'un étang sur la qualité de l'eau et les invertébrés en tête de bassin (Four et al 2019) 
Restauration morphologique de rivières anglaises : résultats décevants sur les invertébrés (England et Wilkes 2018)
Effets des petits ouvrages sur les habitats et les invertébrés (Mbaka et Mwaniki 2015)
Davantage de richesse taxonomique chez les invertébrés aquatiques depuis 30 ans (Van Looy et al 2016)
Les résultats inconsistants des restaurations de continuité écologique imposent des suivis et analyses coûts-bénéfices (Mahlum et al 2017)