Choix et localisation des stations

Deux bassins versants vosgiens acidifiés ont fait l’objet d’amendements calco-magnésiens en octobre 2003, afin de restaurer leur qualité écologique (chapitre II). Ainsi, notre étude s’attachera plus particulièrement, à suivre l’évolution physico-chimique et biologique de deux stations, respectivement localisées sur le ruisseau de la Basse des Escaliers et sur celui de Longfoigneux. Afin de discerner clairement l’amplitude de cette restauration potentielle, les caractéristiques de quatre stations supplémentaires ont également été analysées. Il semble en effet judicieux d’appréhender chaque modification, non seulement par comparaison dynamique (avant/après épandage), mais aussi par confrontation des résultats obtenus à ceux de stations de référence. L’utilisation de témoins additionnels permet notamment de discriminer les effets d’évènements parasites potentiels et de préciser qualitativement les évolutions survenant après traitement. Pour chaque ensemble géologique (grès et granite), deux cours d’eau non amendés ont donc été sélectionnés, afin de disposer à la fois d’un ruisseau témoin non acide et d’un ruisseau témoin acide par secteur.

Le choix de ces quatre stations de référence est relatif à certaines particularités des bassins versants chaulés. En effet, chaque cours d’eau restauré présente la singularité de disposer d’un ruisseau « jumeau » drainant un bassin versant acidifié adjacent, respectivement celui du ruisseau de Gentil Sapin sur grès et du ruisseau de Wassongoutte sur granite. En outre, dans un rayon de moins de 4 km par rapport à chacune des stations amendées, s’écoule un ruisseau non acidifié. Les Vosges étant une véritable mosaïque géologique, elles présentent l’avantage de disposer dans certains secteurs, de bassins versants où affleurent des roches mères plus riches en cations basiques et donc moins favorables au développement de processus d’acidification. Deux cours d’eau témoins non acides ont donc été étudiés parallèlement : le ruisseau de La Maix sur grès et celui du Tihay sur granite.

La localisation précise de chacune des 6 stations sélectionnées, est spécifiée sur la

50 km Basse des escaliers La Maix Gentil sapin Longfoigneux 1000 m Tihay Wassongoutte

N

Vosges

N

Vosges

Figure II.9 : Localisation des 6 stations sélectionnées pour cette étude. (a) : Situation géographique au niveau du

massif vosgien, (b) : Stations des Vosges gréseuses, (c) : Stations des Vosges cristallines. Les couleurs figurants sur les linéaires de cours d’eau indiquent l’état d’acidification : non acidifié (bleu), acidifié et amendé en 2003 (mauve), acidifié non amendé (rouge).

Ce travail de recherche concernera donc l’étude de six ruisseaux vosgiens, selon le protocole suivant :

Tableau II.1: Représentation schématique de la stratégie adoptée dans cette étude

Vosges gréseuses Vosges cristallines

Ruisseau acide amendé Basse des Escaliers (BE) Lonfoigneux (LG)

Ruisseau "témoin acide" non amendé Gentil Sapin (GS) Wassongoutte (WA)

Ruisseau "témoin neutre" non amendé La Maix (LM ) Tihay (TH)

Secteur Géologique Type de cours d'eau

Par la suite, nous utiliserons les initiales des cours d’eau figurant entre parenthèses dans le tableau II.1, pour s’y référer.

Les six stations sélectionnées présentent une certaine homogénéité tant sur le plan de leur morphologie que de la végétation qui domine chaque bassin versant. Il s’agit en effet de six petits torrents de moyenne montagne (voir Figure II.10), où le Hêtre (Fagus sylvatica) est l’essence caducifoliée qui domine largement, à la fois les bassins et la ripisylve. Les apports exogènes de litière sont ainsi caractérisés par la très forte abondance de feuilles de hêtre. Elles représentent l’une des principales sources d’énergie intégrant les ruisseaux, bien que les aiguilles de conifères constituent classiquement, une part importante des biomasses de débris organiques détritiques, dans les cours d’eau vosgiens (Dangles 2000). En outre, l’ensemble des sites d’études est situé en amont de toute perturbation anthropique directe (urbanisation, industrie, agriculture), à l’exception de la gestion forestière qui reste toutefois modérée dans ces secteurs. Cependant, concernant la station de la Basse des Escaliers, bien que la végétation riveraine soit relativement bien conservée, on peut remarquer que la strate arborescente est en partie absente du versant nord du bassin, en raison des ravages dus aux scolytes (Ips

typographus), à la « tempête de 1999 » et à l’abroutissement régulier d’une importante

population de cerf. La végétation du versant nord est ainsi caractérisée par une strate herbacée où domine la canche flexueuse (Descampsia flexuosa). Néanmoins, selon Nys & al. (2004), cette spécificité ne permet pas de discriminer la station de la Basse des Escaliers des autres stations sur grès, sur la base de leur végétation.

Enfin, l’homogénéité morphologique entre stations est d’autant plus forte au sein de chaque ensemble géologique. En effet, lorsque l’on considère les cours d’eau s’écoulant sur grès, le relief est généralement moins accidenté et les pentes plus douces que sur granite.

Les caractéristiques physiques de chacune des stations sont ainsi résumées dans le

tableau II.2 (ci-dessous).

Tableau II.2 : Description générale des 6 stations sélectionnées. Les données de profondeur et de largeur

correspondent aux valeurs moyennes mesurées sur chaque station.

Station Roche mère Ordre Alt. Dist. à la Prof. Larg. Pente Végétation rivulaire (m) source (m) (m) (m) (%)

LM Grès permien 2 400 4900 0.55 2.2 6 A. alba, F. sylvatica, A. glutinosa, prairie BE Grès vosgien 1 770 1800 0.4 2 8 A. alba, F. sylvatica, P. abies, pelouse GS Grès vosgien 1 550 2700 0.55 2.4 10 A. alba, F. sylvatica, P. abies, A. pseudoplatanus TH Granites des crètes 1 660 1100 0.45 2 20.2 A. alba, F. sylvatica, A. glutinosa, prairie LG Granites du Ventron 1 730 1030 0.45 2 23.3 A. alba, F. sylvatica, A. glutinosa WA Granites du Ventron 1 670 1437 0.45 2 23.7 A. alba, F. sylvatica, A. glutinosa

Basse des Escaliers La Maix Le Tihay Longfoigneux Gentil Sapin Wassongoutte Basse des Escaliers

La Maix Le Tihay Longfoigneux Longfoigneux Gentil Sapin Wassongoutte

III.2. Caractérisation physico-chimique de l’état d’acidification