Restauration des cours d'eau - Diagnostic du milieu

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Restauration des cours d'eau - Diagnostic du milieu

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  DIAGNOSTIC DU MILIEU  

La détermination de l’état écologique d’un cours d’eau repose sur sa qualité biologique mais également sur les paramètres du milieu qui soutiennent la biologie comme l’hydromorphologie et la physico-chimie. Pour permettre l’identification des principales altérations et leurs causes ainsi que les actions à réaliser, le diagnostic préalable du milieu doit être complet et porter sur l’ensemble de ces trois composantes. Certains sites ou outils permettent de consulter les données brutes ou de synthèse sur l'ensemble de ces trois composantes grâce à une recherche géographique.
Dans le cas de travaux et aménagements soumis à une procédure de dossier « loi sur l’eau », une étude d’incidences est demandée afin de prévoir les effets du projet sur le milieu et de définir des mesures correctives adaptées.
En parallèle, une description de l’état initial du milieu avant-projet permettra de suivre et d’évaluer la réponse du milieu suite à l’intervention réalisée.

 

Hydromorphologie
 

L’étude du milieu physique permet de mettre en évidence :

  • les caractéristiques hydromorphologiques de la rivière
  • les pressions anthropiques et les dysfonctionnements hydromorphologiques à l’échelle du bassin versant, du tronçon géomorphologique et du linéaire considéré.

Ces dernières ont des incidences sur la dynamique naturelle des cours d’eau. Elles modifient la morphologie générale du cours d’eau et le fonctionnement des communautés biologiques en perturbant les débits liquides et le transport sédimentaire. C’est pourquoi leur étude est nécessaire à la réalisation du document d’incidence demandé lors de l’élaboration d’un dossier loi sur l’eau.
Dans certaines situations, le fonctionnement des eaux souterraines et des eaux de surface pouvant être lié, l’étude des échanges nappes/rivières permet de compléter la caractérisation physique du cours d’eau.

La partie initiale d’une étude hydromorphologique se fait en bureau à partir de cartes, de données topographiques ou hydrologiques. Des mesures et/ou des observations de terrains pourront compléter le diagnostic et permettre de rencontrer les personnes ressources.

 Documents d’appui
 

  Guide technique Interactions nappes/rivières
AFB - 2017
Destiné aux gestionnaires de l’eau et à leurs partenaires techniques et scientifiques, ce guide propose une démarche puis des méthodes pour évaluer les interactions nappe/rivière en milieux alluvionnaire et sédimentaire, notamment en s’appuyant sur des bio-indicateurs tels que la végétation aquatique ou des invertébrés souterrains et interstitiels.

  Un logiciel pour modéliser les débits des rivières
Irstea - 2017
Pour transformer les précipitations en débit sans utiliser de la programmation, l’outil airGR a été mis à disposition des chercheurs, gestionnaires et bureaux d’étude par l’Irstea.
 

  Télédétection : quel potentiel pour la caractérisation des corridors fluviaux ?
Onema– 2016
Ce document, synthèse d’une journée technique ayant eu lieu le 10 juin 2016 sur le thème de la télédétection, propose un panorama des apports possibles de la télédétection fluviale, notamment pour les diagnostics hydromorphologiques des cours d’eau. Les présentations et vidéos du séminaire sont aussi proposées.

   ICE Informations sur la Continuité Ecologique – Guide d’acquisition des données terrain
Onema - 2015
En complément de l’ouvrage ICE exposant les principes et les méthodes publié en 2014, ce guide pratique, destiné aux acteurs de l’environnement et de l’aménagement du territoire, gestionnaires comme bureaux d’étude, expose la mise en œuvre du protocole de production d’Informations sur la Continuité Ecologique (ICE). Il définit les données à relever et leur méthode d’acquisition. Pour en savoir plus sur ICE et le film pédagogique
 

  Connaître les débits des rivières : quelles méthodes d’extrapolation lorsqu’il n’existe pas de station de mesures permanentes ?
Onema– 2015
Ce document fait le point sur les méthodes d’extrapolation utilisées par les hydrologues pour estimer le débit d’une rivière lorsqu’il n’y a pas de station hydrométrique.

  Caractérisation des échanges nappes/rivières en milieu alluvionnaire
Agence de l’eau RMC - 2015
Ce guide propose différents outils opérationnels de caractérisation des échanges en milieu alluvionnaire ainsi que des éléments sur les interactions nappes/rivières, visant à aider les gestionnaires à se poser les bonnes questions au bon moment face aux enjeux de gestion de la ressource en eau et de la biodiversité auxquels ils peuvent être confrontés dans le cadre de leurs activités.
 

  Evaluer le franchissement des obstacles par les poissons – Principes et méthodes
Onema – 2014
Ce document présente, après une introduction sur les enjeux de la continuité piscicole, le protocole dénommé "Informations sur la Continuité Ecologique" ou ICE, qui permet d’évaluer le risque d’impact des obstacles à l’écoulement sur le déplacement des principales espèces de poissons métropolitaines à la montaison.
Pour en savoir plus sur ICE.

  Eléments de connaissance pour la gestion du transport solide en rivière
Onema - 2011
Cet ouvrage constitue à la fois une synthèse de l’état des connaissances sur le transport solide et un guide pour aider à en améliorer la gestion. Il présente notamment le diagnostic global du fonctionnement hydrosédimentaire.
 

  Les outils de connaissance de l’hydromorphologie des cours d’eau français
Onema - 2010
Cette fiche présente l’ensemble des outils de connaissances de l’hydromorphologie et notamment les nouveaux outils nationaux Syrah et CarHyCe qui permettent d’homogénéiser les recueils de données et les méthodes d’analyses de l’état des cours d’eau. Elle est extraite du recueil sur l’hydromorphologie.

  Les typologies des cours d’eau
Onema - 2010
Cette fiche présente les grandes typologies des cours d’eau nécessaires pour la réalisation d’un bon diagnostic hydromorphologique : la typologie géodynamique fonctionnelle et les zonations écologiques et typologiques des cours d’eau. Elle est extraite du recueil sur l’hydromorphologie.
 

  Eléments d’hydromorphologie fluviale
Onema - 2010
Cet ouvrage vise à initier à l’hydromorphologie fluviale et à démontrer la nécessité de préservation et de restauration des processus géodynamiques naturels pour le bon fonctionnement écologique des cours d’eau et l’atteinte du bon état. Les outils nécessaires à une étude hydromorphologique y sont présentés.

  Hydromorphologie et altérations physiques, projet SYRAH
IRSTEA
Cette page présente le projet national SYRAH-CE et l’ensemble des publications ONEMA-IRSTEA associées. Syrah fournit des informations géographiques permettant d’identifier les zones à risque « d’altération des processus hydromorphologiques » pouvant conduire à une dégradation de l’état écologique.
 

  Protocole de CARactérisation de l’HYdromorphologie des Cours d’Eau (CARHYCE)
AFB - 2017
Ce guide technique présente le protocole national CARHYCE pour le recueil de données hydromorphologiques des cours d’eau à l’échelle d’une station. Ces données serviront à décrire les caractéristiques hydromorphologiques à partir desquelles pourra être évalué l’impact des pressions physiques. CARHYCE est complémentaire au projet SYRAH-CE.
Voir la plaquette et le film pédagogique
 

Données et cartes

De nombreux portails permettent d’accéder aux données et cartes topographiques ou hydrologiques.

  Hauteurs et débits
Eaufrance
Cette page Eaufrance présente la Banque nationale HYDRO qui stocke les mesures de hauteur d’eau en provenance de 3 500 stations de mesures et permet de calculer les débits instantanés, journaliers et mensuels sur un très grand nombre de rivières françaises. Une cartographie nationale des débits caractéristiques de référence (débit d’étiage et module) y est également téléchargeable.

  Géoportail
Institut Géographique National (IGN), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM)
Le Géoportail permet de visualiser des cartes actuelles ou anciennes (cartes IGN, parcelles cadastrales, cartes de Cassini ou d’état-major) mais aussi des photographies aériennes qui renseignent sur l’évolution temporelle et spatiale du cours d’eau étudié.
 

  Profil en long des rivières
Institut Géographique National (IGN)
Un levé du profil en long d’un certain nombre de cours d’eau a été réalisé initialement par le service du Nivellement Général de la France (futur IGN) pour le Service des Grandes Forces Hydrauliques. La carte de France des cours d’eau levés et leur profil en long sont accessible sur le site de l’IGN.

  Référentiel national des Obstacles à l’Ecoulement (ROE)
Eaufrance
Le ROE recense l’ensemble des obstacles à l’écoulement (seuils, barrages, ponts, digues) sur le territoire français en leur associant des informations homogènes au plan national.
 

  Fiches cours d’eau
Sandre
Les fiches descriptives de cours d’eau du Sandre présentent, pour chaque cours d’eau de la base de données Carthage, les données de référence qui lui sont associées : localisation, caractéristiques générales, codes d’identification…

  Bulletin de situation hydrologique
Eaufrance
Publié depuis 1998, le bulletin national de situation hydrologique présente l’évolution mensuelle des ressources en eau. Il décrit la situation quantitative des milieux aquatiques (pluies efficaces, débits des cours d’eau, niveau des nappes d’eau souterraine, état de remplissage des barrages-réservoirs) et fournit une information synthétique sur les arrêtés pris pour limiter les usages de l’eau durant la période d’étiage.
 

Potentialités biologiques
 

Le potentiel biologique d’un milieu traduit sa capacité à accueillir une diversité floristique et faunistique. Il est déterminé par les habitats proposés par le site mais également par les espèces présentes ou qui pourraient bénéficier de l’intervention sur le milieu pour le recoloniser.

Evaluer ce potentiel nécessite de connaître la capacité de recolonisation des espèces ainsi que les possibilités d’interaction entre le milieu récepteur considéré et les zones sources, ou réservoirs biologiques. Pour ce faire, diverses études portant sur les espèces, les habitats et la continuité écologique du milieu - assurant la libre circulation amont-aval des espèces et l’interaction entre le cours d’eau et les zones humides annexes - doivent être réalisées au niveau du tronçon considéré mais également sur les tronçons situés immédiatement en amont et en aval, voire sur le bassin versant.

La hiérarchisation de ces potentialités permettra de définir les objectifs de l’intervention et de veiller à la cohérence des actions comme l’adaptation du calendrier au cycle biologique des espèces.

Documents d’appui

 

  Des fiches d'information sur les espèces aquatiques protégées
Onema
Destinées aux gestionnaires de l'eau, ces fiches pédagogiques contiennent l'essentiel de l'information nécessaire à la protection de l'espèce: répartition en France, réglementation, habitats, alimentation, méthode de détection...
 

  Guide d’identification des jeunes stades de poissons d’eau douce – Application à 11 espèces communes
CAPTILARVES – 2016
Après quelques rubriques présentant des données sur la biologie des poissons (reproduction, cycle, stades de développement et mortalité), ce document propose pour chacune des 11 espèces concernées des fiches descriptives avec photos et clés d’identification à différentes stades.

  La bioindication en outre-mer
Onema - 2016
Le présent document propose une synthèse des résultats présentés et des interrogations soulevées au cours d’un séminaire organisé par l’Onema les 20 et 21 mars 2014. Après quelques éléments de contexte sur le développement des méthodes de bioindication dans les DOM, un bilan des outils disponibles pour le 2e cycle de gestion de la DCE ainsi que des travaux en cours et perspectives est fourni.
 

  Départements d’outre-mer insulaires : vers une bioindication basée sur les migrateurs amphihalins
Onema – 2015
Ce document synthétise les échanges techniques ayant eu lieu en 2014 et 2015 sur la construction d’un outil de bioindication, pour l’évaluation de l’état écologique, basé sur les poissons et macrocrustacés des rivières des Antilles, de La Réunion et de Mayotte. Des éléments sur les conditions de références et sur les métriques à utiliser ont notamment été fournis par le groupe de travail dédié.

  Suivi de la faune aquatique d’eau douce à la Réunion
Office de l’eau de la Réunion - 2015
Pour aider à l’évaluation de l’état écologique des cours d’eau, trois indicateurs biologiques ont été validés pour l’île de la Réunion. Un atlas des diatomées, ainsi qu’un atlas des macroinvertébrés des eaux douces de l’île ont également été réalisés.
 

  Étude des traits de vie des migrateurs dans les DOM – Acquisition de connaissances sur les espèces - Antilles et Guyane françaises
Onema & MNHN - 2015
Ce rapport présente les résultats d’une étude destinée à fournir des éléments de connaissance sur la vie des espèces amphidromes antillaises et guyanaises aux acteurs de la gestion des cours d’eau. Trois grandes parties sont proposées : matériels et méthodes, résultats et discussions.

  Les poissons d’eau douce à l’heure du changement climatique : état des lieux et pistes pour l’adaptation
Onema – 2014
L’objectif général de cet ouvrage est de donner un aperçu des connaissances actuelles relatives aux modifications observées et projetées du climat et de l’hydrologie, et à l’impact de ces modifications sur les peuplements piscicoles.
 

  Les cours d’eau intermittents : éléments de connaissance et premières préconisations
Secrétariat technique du SDAGE Rhône-Méditerranée - 2014
L’objectif principal de cette note est de faire un état des lieux des connaissances actuelles pour mieux caractériser et évaluer l’état écologique et le fonctionnement hydrologique des cours d’eau intermittents. Elle fournit des préconisations en ce sens.

  Bioindicateurs : l’outre-mer à l’heure de la directive cadre sur l’eau
Onema – 2014
En proposant le bilan des avancées réalisées en matière de méthodes de bioindication adaptées aux départements d’outre-mer, ce document permet également de faire le point sur les différentes méthodes de bioindication utilisées dans ces DOM ainsi que sur leurs spécificités.
 

  Guide méthodologique d’inventaire et de hiérarchisation des zones humides pour le bassin Rhin-Meuse
Agence de l’Eau Rhin-Meuse - 2014
Ce guide a pour but d’aider les porteurs de projets du bassin Rhin-Meuse à inventorier les zones humides existantes et à les hiérarchiser pour déterminer les zones les plus importantes à préserver et/ou à restaurer.

  Bioindication : des outils pour évaluer l’état écologique des milieux aquatiques
Onema – 2013
Cet ouvrage constitue une synthèse du séminaire sur les méthodes d’évaluation de l’état des eaux tenu à Paris les 19 et 20 avril 2011. Après un rappel des principes de bioindication et du contexte DCE, il propose un tour d’horizon actualisé des bioindicateurs pour les cours d’eau et les plans d’eau.
 

  Biodiversité aquatique : du diagnostic à la restauration
Onema – 2013
Synthèse du séminaire organisé par l’Onema les 14 et 15 novembre 2012, ce document rend compte de la grande variété des approches menées en France pour comprendre les mécanismes qui influent sur la biodiversité aquatique, en évaluer l’état présent et développer les outils et les méthodes qui permettront demain aux gestionnaires d’œuvrer plus efficacement à sa restauration.

  Outil interactif de détermination des macro-invertébrés aquatiques
DREAL Auvergne - 2011
Les macro-invertébrés benthiques d’eau douce sont des indicateurs biologiques privilégiés pour témoigner de la qualité présente et passée de l’eau et de l’habitat qu’ils occupent. L’outil interactif « Perla » permet d’identifier et de classer les macro-invertébrés aquatiques (insectes, mollusques, crustacés, vers...) des rivières ou plans d’eau d’Auvergne, à partir d’images numériques, en complément des documents bibliographiques existants.
 

Données et cartes

Un certain nombre d’outils, portails ou référentiels, permettent d’accéder aux données écologiques et de visualiser les sites écologiques existants sur l’ensemble du territoire.
 

  Application « Qualité rivière »
Onema & Agences de l’eau
Cette application permet, depuis un smartphone ou une tablette, d’obtenir des renseignements sur l’état des cours d’eau : « très bon état », « bon état » ou « mauvais état ». Il est aussi possible de comparer la qualité des cours d’eau sur 3 ans pour chaque station de mesure. Elle renseigne également sur les espèces de poissons qui circulent dans la rivière.
 

  Géoportail
Institut Géographique National (IGN), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM)
Le Géoportail permet de visualiser de nombreuses données écologiquesgéolocalisées et superposables les unes aux autres : sites Natura 2000 et Ramsar, réserves naturelles, arrêtés de protection de biotope, etc. Mais aussi les données d’occupation des sols.

  Géolocalisation des Inventaires Frayères (GéoIF)
Onema
Ce référentiel des inventaires de frayères répertorie les parties de cours d’eau présentant un intérêt écologique pour la biodiversité aquatique et susceptibles de mesures de protection particulières en réponse à la circulaire du 21 janvier 2009.
 

  Inventaires de zones humides
Portail Zones Humides Eaufrance
Vous trouverez sur cette page une carte des principaux milieux à composante humide de France métropolitaine, réalisée à partir d’informations géographiques et non exhaustive, elle sert de base d’information ; ainsi qu’une carte des milieux potentiellement humides, basée sur les critères de l’arrêté du 24 juin 2008 modifié et utile pour élaborer et gérer les politiques publiques sur les milieux humides.

  Information sur les Milieux Aquatiques pour la Gestion Environnementale (IMAGE)
Onema
Ce site met à disposition des données sur l’Indice Poisson Rivière (IPR) ou encore le Réseau Hydrobiologique et Piscicole (RHP) qui assure le suivi des peuplements de poissons. Ces données peuvent être exportées au format excel ou pdf.
 

  Inventaire National du Patrimoine Naturel (INPN)
Muséum National d’Histoire Naturelle
L’INPN permet d’accéder à l’inventaire du patrimoine naturel terrestre et marin (espèces animales et végétales actuelles et anciennes, habitats naturels, espaces protégés et géologie) en France métropolitaine et en outre-mer. Les bases de données, cartes et couches SIG sont téléchargeables sur le site.

  Recueil de données biologiques
LOGRAMI
Chaque année depuis 2009, l’association LOGRAMI assure l’acquisition de données biologiques sur les populations de poissons migrateurs du bassin de la Loire, en terme d’état quantitatif (comptage), qualitatif (taille, temporalité des migrations), mais aussi des éléments de compréhension de la dynamique des espèces (dénombrement et localisation des frayères).
 

Stations de contrôle des migrateurs
 

Le réseau de stations de contrôle, généralement situées au niveau de dispositifs de franchissement, permet de renseigner sur l’état qualitatif et quantitatif des populations de poissons migrateurs et leurs flux migratoires.

Documents d’appui

 

Physico-chimie
 

La biodiversité aquatique est soutenue par de nombreux éléments physico-chimiques tels que la température de l’eau, la teneur en oxygène dissout, la concentration en nutriments ou encore la salinité du milieu.

D’autres paramètres peuvent être suivis afin d’identifier les altérations subies par le milieu et leurs effets sur la biologie :

  • La prolifération d’algues, favorisée par un apport excessif en matières azotées et phosphorées, impacte la turbidité de l’eau, son acidité et sa teneur en oxygène dissout ;
  • La dégradation de matières organiques et oxydables en excès conduit à une anoxie du milieu ;
  • La présente de polluants toxiques peut entrainer une mortalité, notamment piscicole.

La qualité physico-chimique d’un milieu peut être évaluée par un diagnostic adapté qui permet également d’identifier l’origine de pollutions éventuelles et d’apprécier l’autoépuration du milieu. Les résultats permettront ensuite d’adapter au mieux les modes de gestions du milieu pour en améliorer la qualité.

 

  Etat chimiques des eaux superficielles
Eaufrance
Cette page Eaufrance présente les chiffres clés de la pollution des eaux de surface par les pesticides mais également une sélection de documents et de ressources web permettant d’accéder aux données d’état chimique selon les bassins.

  Contaminants et pollutions aquatiques
AFB
L’AFB et les agences de l’eau soutiennent les recherches sur les contaminants et les pollutions aquatiques pour répondre aux attentes de la directive européenne sur l’eau en termes de préservation des ressources. Ces pages présentent les productions relatives à la surveillance de ces éléments, à l’évaluation de l’état des eaux et des risques de non atteintes des objectifs ainsi qu’à la maitrise des pollutions.
 

Sites de diffusion multithématiques

Certains sites web ou outils permettent l’obtention de données brutes ou de synthèse portant sur les trois composantes de l’état des eaux grâce à une recherche géographique.
A défaut de proposer directement des données, certains supports fournissent des aides pour la réalisation de calculs d’indicateurs d’évaluation de l’état des eaux.

 

  Naïades
Eaufrance
Grâce à des fonctionnalités de recherche, consultation et export, l’interface nationale Naïades permet d’accéder à des données, brutes ou agrégées, provenant de banques de référence et issues de la surveillance nationale de la qualité des rivières et lacs : éléments de qualité biologiques, physico-chimiques, hydromorphologiques et températures.

  CartOgraph’
AFB
CartOgraph’ est un outil qui donne accès à des données de synthèse sur une vingtaine de thématiques sur l’eau et les milieux aquatiques. Qualité des eaux, continuité écologique ou encore teneurs en nitrates et pesticides, les données sont territorialisées et représentées aussi bien sur des périmètres administratifs que sur des périmètres hydrographiques.
 

  Système d’évaluation de l’état des eaux
Eaufrance
Destiné aux gestionnaires et décideurs, ce portail met à disposition des algorithmes de référence et propose la réalisation de calculs d’indicateurs d’évaluation de l’état des eaux au titre de la DCE. Si pour l’instant seuls des indicateurs biologiques sont disponibles, à terme tous les éléments de qualité seront couverts.