Les zones humides et leur sol et sous-sol plus ou moins poreux emmagasinent lors des périodes de crues et de fortes précipitations des volumes d’eau plus ou moins importants qu’ils vont ensuite relarguer en aval de façon plus ou moins lente et retardée. Cette restitution peut s’étaler jusqu’en période d’étiage des cours d’eau et dans ce cas contribue au maintien du débit en étiage. Le service rendu est donc la régulation de l’effet des sécheresses par les écosystèmes, grâce à leurs capacités de stockage de l’eau et de sa restitution au moment des étiages.
Caractérisation du service
Figure 86 – Schéma des éléments constitutifs du service « régulation des débits de crues »
La capacité des écosystèmes à stocker de l’eau et recharger les nappes souterraines, qui permettent d’alimenter les rivières et fleuves en période d’étiage, est permise grâce au cycle de l’eau, à la géomorphologie des cours d’eau et à l’occupation des sols des bassins versants : une partie de l’eau tombée sous forme de précipitations repart dans l’atmosphère sous l’effet de l’évapotranspiration (évaporation du sol et transpiration de la végétation), tandis que le reste est drainé vers les nappes ou ruisselle vers les cours d’eau, et enfin les océans.
En moyenne, le territoire métropolitain reçoit annuellement 479 milliards de m3 de précipitations, dont environ 300 sont évaporés, 75 alimentent les cours d’eau, lacs et retenues, et 100 alimentent les nappes.
L’évaluation des capacités des milieux humides à recharger les nappes et à soutenir les débits des rivières demeure délicate dans la mesure où elle met en jeu de multiples systèmes de stockage, implique une estimation précise des pertes par évaporation dans les réservoirs, évapotranspiration des plantes de ces milieux, et la prise en compte des eaux provenant d’aquifères profonds qui assurent souvent l’essentiel des débits des cours d’eau en périodes d’étiage. Cette évaluation nécessite donc des modélisations hydrologiques précises, s’appuyant sur des données locales.
Principaux déterminants du niveau de service
Liens avec l’état et le fonctionnement des écosystèmes
Figure 87 – Déterminants du niveau de service en lien avec la biodiversité
Aspects de la biodiversité qui renforcent le service Aspects de la biodiversité qui réduisent le service
o Abondance de végétation jouant un rôle de rétention puis de relargage de l’eau
Ecosystèmes et biodiversité Bénéficiaires humains
Fonctions écologiques
• Stockage de l’eau
• Restitution de l’eau
Avantage
• Disposer d’un débit d’eau
nécessaire pour permettre l’expression de différents usages anthropiques
Service
Régulation du débit d’étiage
Apports (capital, travail)
Etiage sévère sur la rivière le Clain (Nouvelle Aquitaine, 2005)
La capacité des milieux humides à réguler les débits d’étiage dépend de nombreux paramètres abiotiques (porosité du substrat, inertie du milieu, etc.) et biotiques (présence de végétation favorisant la rétention et le relargage de l’eau). Des couverts végétaux composés de sphaignes peuvent ainsi retenir de manière temporaire de grandes quantités d’eau et les relâcher sur des horizons temporels plus ou moins longs, permettant ainsi de soutenir les étiages.
Liens avec les pratiques de gestion
Figure 88 – Déterminants du niveau de service en lien avec les pratiques de gestion
Pratiques de gestion qui renforcent le service Pratiques de gestion qui réduisent le service
o Mise en place de débits réservés, Actions de priorisation des usages de l’eau
o Lâchers d’eau
o Artificialisation des milieux humides o Construction de barrages sur les cours d’eau o Prélèvements d’eau trop importants pour les différents
usages anthropiques
Les pratiques de gestion à l’origine d’une altération du bilan hydrologique (réduction de l'alimentation et de la capacité de stockage, accélération de la restitution aux cours d’eau) des milieux humides producteurs du service peuvent être à l’origine d’une réduction du niveau de ce dernier. Ainsi, l’artificialisation des milieux, l’empiètement progressif de l’urbanisation sur les milieux humides, la construction de barrages sur les cours d’eau sont autant de pressions sur les écosystèmes qui perdent progressivement leurs fonctions de régulation des sécheresses.
Le service de régulation du débit d’étiage est étroitement lié aux problématiques de conflits entre les différents usages de l’eau. Afin de garantir une quantité d’eau suffisante pour satisfaire les différents usages anthropiques (agricole, industriel, alimentation en eau potable) et pour permettre une conservation de la vie aquatique à un niveau satisfaisante pour la faune et la flore, des seuils à ne pas franchir (débits réservés) dans les cours d’eau sont déterminés chaque année, dans le cadre des plans de contrôle départementaux.
Des suivis mensuels sont réalisés par les agents de l’Agence française pour la biodiversité en fonction de multiples paramètres (pluviométrie, quantité d’eau dans les rivières, niveau des nappes phréatiques, taux d’humidité des sols, etc.). Dès que les seuils des débits réservés sont atteints, les préfets de départements enclenchent des mesures de restrictions, limitées dans le temps et sur un périmètre précis, afin de préserver les usages prioritaires de l’eau. Sous le pilotage de la mission interservices de l’eau et de la nature, des inspecteurs de l’environnement veillent au respect de ces mesures de restrictions (Agence française pour la biodiversité, 2017).
Evaluation monétaire du service
La quasi-totalité des études menées au niveau national sur le service de régulation du débit d’étiage se sont appuyées sur des méthodes basées sur les coûts. Via cette famille de méthodes, l’évaluation consiste à s’interroger sur l’absence de service et sur les conséquences qui en découleraient. Deux approches sont alors envisageables :
1) Considérer qu’aucune action spécifique ne serait conduite en cas de disparition du service et ainsi considérer l’exposition aux conséquences d’une sécheresse (pertes de rendements pour l’agriculture par exemple). La valeur du service peut alors être considérée comme égale aux impacts négatifs en question.
2) Considérer que la disparition du service engendrerait une réaction des acteurs locaux qui mettraient en place un moyen artificiel permettant de rendre le même service (mobilisation de ressources en eau stockées dans un barrage pour exercer des lâchers par exemple). La valeur du service peut alors être considérée comme égale aux coûts de stockage de l’eau dans un barrage.
Le recours systématique à cette famille de méthodes s’explique par le caractère plus tangible de leurs résultats comparativement à ceux des préférences déclarées. Au sein même des méthodes basées sur les coûts, c’est la méthode des coûts substituts qui est généralement mobilisée (cf. Encadré 14).
Encadré 14 – Evaluation économique des zones humides - Désordres hydrauliques sur le bassin de la Charente – Quelques illustrations des services perdus (Agence de l’eau Adour-Garonne, Ecowhat, 2009)
Sur le territoire d’étude, il est avéré que le nombre d’épisodes de sécheresse s’est accru durant les 30 dernières années et que ceci est lié à la modification de l’occupation des sols.
Sans modèle permettant de définir avec une parfaite exactitude les effets hydrologiques, l’évaluation s’est appuyée sur des dires d’experts. La croissance des déficits en eau, durant les étiages moyens, est alors estimée
à 60 Mm3 par an. Toutefois, une partie de ce déficit est à attribuer aux prélèvements supplémentaires qui sont
intervenus sur ces mêmes 30 dernières années, à savoir 50 Mm3. 10 Mm3 demeurent donc non expliqués par les
pompages supplémentaires. Par ailleurs, des barrages ont été construits, qui apportent 24 Mm3 en plus que 30
ans auparavant. Au final, 34 Mm3 peuvent donc être considérés comme ayant disparu par rapport aux conditions
antérieures.
Les coûts de stockage et de restitution de ce volume via des barrages (déjà présents sur le site d’étude)
permettent d’approcher alors la valeur du service. En considérant une valeur de 1 euro du m3, on obtient une
valeur totale de 34 millions d’euros.
Recherche d’un chiffrage national du service
L’évaluation à l’échelle nationale du service de régulation du débit d’étiage apparait comme particulièrement complexe à mettre en œuvre. Compte-tenu des spécificités territoriales, il apparait en effet impossible de se passer de relevés de données au niveau local afin de connaitre l’ampleur des effets hydrologiques sur les territoires concernés. En accord avec les conclusions tirées de
l’exercice d’application à la France du Millenium Ecosystem Assessment (Asconit, Biotope, Crédoc, 2009), les futures études à conduire dans le domaine pourraient travailler à la construction de modèles permettant de caractériser la fréquence des sécheresses en fonction de la présence plus ou moins importante de milieux humides dans la plaine alluviale, afin de mesurer le rôle et la capacité de ces milieux à restituer de l’eau en période d’étiage.
Fiche récapitulative
Présentation du service Fonctions écologiques Stockage de l’eau Restitution de l’eau ServiceRégulation du débit d’étiage
Avantage
Disposer d’un débit d’eau nécessaire pour permettre l’expression de différents usages anthropiques
Caractérisation du service
Aspects économiques liés au service
Le rôle de régulation du débit d’étiage des milieux humides permet une limitation des impacts négatifs d’épisodes de sécheresses sur les activités humaines (agricoles par exemple)
Déterminants du niveau du service Déterminants en lien avec la biodiversité
Abondance de végétation jouant un rôle de rétention puis de relargage de l’eau
Déterminants en lien avec les pratiques de gestion
Mise en place de débits réservés, Actions de priorisation des usages de l’eau
Lâchers d’eau
Artificialisation des milieux humides
Construction de barrages sur les cours d’eau
Prélèvements d’eau trop importants pour les différents usages anthropiques
Evaluation monétaire du service Pas de données chiffrées
Orientation des futurs travaux à conduire pour l’évaluation monétaire
Travailler à la construction de modèles permettant de caractériser la fréquence des sécheresses en fonction de la présence plus ou moins importante de milieux humides dans la plaine alluviale, afin de mesurer le rôle et la