HAL Id: hal-02607874
https://hal.inrae.fr/hal-02607874
Submitted on 16 May 2020HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci-entific research documents, whether they are pub-lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
Développement d’indicateurs environnementaux dans le
cadre de la mise en oeuvre de la GEMAPI sur le Buëch
P. Di Maiolo, C. Curt, P. Mériaux, Y. Le Coarer, M. Vennetier, A. Gourhand,
C. Gand, J. Prouteau-Hoffmann, C. Ruhl, C. Vassas
To cite this version:
P. Di Maiolo, C. Curt, P. Mériaux, Y. Le Coarer, M. Vennetier, et al.. Développement d’indicateurs environnementaux dans le cadre de la mise en oeuvre de la GEMAPI sur le Buëch. irstea. 2018, pp.69. �hal-02607874�
UNITÉ DE RECHERCHE RECOVER 3275 RTE DE CÉZANNE
13182 AIX-EN-PROVENCE
Développement d’indicateurs
environnementaux dans le
cadre de la mise en œuvre de la
GEMAPI sur le bassin versant
du Buëch
Effets des aménagements sur le milieu et les espèces
Di Maiolo Pascal, Curt Corinne, Mériaux Patrice, Le Coarer
Yann, Vennetier Michel, Gourhand Antoine, Gand Clémentine,
Prouteau-Hoffmann Jocelyne, Ruhl Cyril, Vassas Carolyne
21/09/2018
1
Contenu
1 Contexte ... 4
2 Présentation de l’approche développée ... 5
3 Mode d’utilisation de l’approche ... 11
3.1 Cadre d’utilisation et informations préalables ... 11
3.1.1 Référence pour l’évaluation ... 11
3.1.2 Échelle d’étude : site ou tronçon ... 11
3.1.3 Caractérisation du territoire ... 11 3.1.4 Groupe d’évaluation ... 12 3.1.5 Temporalités de l’évaluation ... 12 3.2 Utilisation pratique ... 12 3.2.1 Notations ... 13 3.3 Description de l’outil ... 16
3.3.1 Indices physico-chimiques sur le milieu et les espèces aquatiques ... 17
3.3.2 Indices physico-chimiques sur le milieu et les espèces terrestres ... 18
3.3.3 Indices biologiques sur le milieu et les espèces aquatiques ... 18
3.3.4 Indices biologiques sur le milieu et les espèces terrestres ... 19
4 Application de l’approche pour les aménagements projetés sur deux secteurs du Buëch ... 19
4.1 Résultats : application de l’approche aux aménagements prévus à La Faurie ... 19
4.2 Résultats : application à un aménagement prévu à Aspremont ... 21
5 Conclusion ... 21 6 Limites, perspectives ... 22 6.1 Limites ... 22 6.2 Perspectives ... 22 7 Bibliographie ... 23 Annexe 1 ... 25
A1.1 Indices physico-chimiques du milieu aquatique du tronçon ... 25
A1.1.1 Propriétés du flux liquide ... 25
A1.1.2 Qualité morphologique du lit ... 26
A1.1.3 Éléments de qualité physico-chimique généraux ... 26
A1.1.4 Régime hydraulique ... 27
A1.1.5 Caractéristiques flux de matière ... 28
A1.1.6 Activités anthropiques ... 28
2
A1.2.1 Composition, structure, fonctions ... 29
A1.2.2 Altérations du sol ... 29
A1.2.3 Activités anthropiques ... 29
A1.3 Critères et indices biologique du Milieux aquatiques et humides du tronçon ... 30
A1.3.1 État de la Faune benthique invertébrée ... 30
A1.3.3 État de la végétation aquatique ... 31
A1.3.4 La composition du substrat ... 31
A1.3.5 : Flux de matière... 32
A1.3.6 Capacité des fonctions épuratrices ... 33
A1.3.7 Interventions anthropiques directes... 34
A1.3.8 Altérations du lit ... 34
A1.4 Critères et indices biologique du Milieux Forestier du tronçon (ripisylves, boisement….) ... 35
A1.4.1 Surface couverte ... 35
A1.4.2 Composition, structure, fonctions ... 35
A1.4.3 Interventions anthropiques directes... 37
A1.4.4 Fonctions épuratrices de la ripisylve ... 39
Annexe n°2 La Faurie dans le Buech... 41
Présentation du territoire de la Faurie ... 41
Caractérisation de la typologie « cours d'eau » ... 42
Caractérisation de la typologie «géologie» ... 43
Caractérisation de la typologie «climat» ... 44
Caractérisation de la typologie «l'aléa inondation» ... 44
Caractérisation de la typologie «risques d’origine technologique » ... 45
Annexe 3 - Présentation du territoire de la Faurie «milieu vivant» ... 46
Caractéristiques écologiques des poissons retenus pour l’étude ... 47
Caractéristiques écologiques des crustacés retenus pour l’étude ... 49
Caractéristiques écologiques des oiseaux retenus pour l’étude ... 50
Caractéristiques écologiques des insectes retenus pour l’étude ... 56
Caractéristiques écologiques des mammifères retenus pour l’étude ... 61
3 Résumé
L’objectif de cette étude est l’élaboration d’une démarche pour l’évaluation des effets produits sur le milieu vivant par les aménagements projetés et, d’autre part, une réduction potentielle de ces effets conduisant à faire le meilleur choix possible vis-à-vis des enjeux anthropiques comme environnementaux. Ce rapport présente l’approche développée et appliquée pour un futur aménagement d’un cours d’eau torrentiel sur la commune de La Faurie et d’Aspremont, dans le bassin versant du Buëch (05). La méthode s’organise en 4 phases autour d’indices répertoriés selon deux types : physico-chimiques (température, lumière…) et biologiques (effets d’éclusées, évolution de la strate arbustive…).
La première phase concerne l’évaluation du milieu. Pour cela 50 indices ont été produits : 35 concernent le Milieu Aquatique (22 effets physico-chimiques et 13 effets Biologiques) et 15 concernent le Milieu Forestier (4 effets physico-chimiques et 11 effets Biologiques). Les indices sont à renseigner sur trois temporalités : courte (2 ans), moyenne (8-10) et longue (15-20 ans) soit, in fine, 150 indices à compléter pour chaque scénario d’aménagement.
La seconde étape vise à estimer les effets des aménagements sur le milieu « vivant » à partir des indices évalués dans l’Étape 1. Un choix des espèces animales et végétales, aquatiques et terrestres, est tout d’abord réalisé. Celui-ci, établi par le gestionnaire, les agences ou syndicats de bassins, doit représenter les espèces remarquables ou « repères » peuplant la zone touchée par les futurs travaux. Les « recommandations » vis-à-vis de ces espèces et habitats sont référencées dans les documents relatifs à la ZNIEFF de la zone étudiée ou le document d’objectif (DOCOB) Natura 2000.Ils sont classés en catégories (liste non fermée) comme les poissons, les crustacés, les insectes, les mammifères, les espèces végétales…
La phase suivante a pour objectif, premièrement, d’évaluer les différents scénarios sur la base d’une méthode multicritères AHP (Analytic Hierarchy Process), prenant en compte tous les critères (milieu vivant, hydrogéomorphologie, critères socio-culturels, critères économiques et niveau de protection des digues) et, deuxièmement, de sélectionner l’un des scénarios dit « préféré ». Pour ce qui est du milieu vivant, la note utilisée dans le modèle est la moyenne des effets sur les espèces/habitats obtenue à partir des évaluations de l’Étape 2 sur le temps long.
La dernière phase a pour objectif d’établir la décision finale du choix de l’aménagement. Deux situations peuvent être rencontrées. Soit le gestionnaire estime que les effets du scénario « préféré » ne sont pas significatifs sur les espèces vivantes, alors le processus s’arrête et le scénario préféré est retenu, Dans le cas contraire, des mesures d’améliorations sont envisagées (introduction de fascines, mise en place de passes à poissons ), ce qui conduit à un scénario modifié qui est évalué : la méthode AHP est à nouveau mise en œuvre, en tenant compte de ces mesures d’améliorations dans tous les critères (intégration de leur coût, retombées socio-culturelles des nouvelles mesures…). Le nouveau score calculé par la méthode AHP est alors comparé au score obtenu pour le scénario préféré et un choix est réalisé entre le scénario préféré et le scénario modifié.
On peut espérer que cette meilleure connaissance induise une meilleure conservation de l’état des écosystèmes, dans le cadre d’un aménagement d’un cours d’eau, préservant ainsi les deux pans de la GEMAPI que sont la gestion des milieux aquatiques et de la prévention des inondations.
Mots clés : aide à la décision, évaluation, impact, milieu aquatique, milieu forestier, GEMAPI, indices.
4
1 Contexte
Un territoire éligible à la GEMAPI, constitué d’un ensemble de milieux aquatiques et forestiers, est source d’une profusion de vie spécifique au cours d’eau concerné. Or, les cours d’eau sont depuis longtemps exploités et aménagés par l’homme. Les aménagements lourds impliquant du génie civil, des digues notamment, ont été généralisés pour lutter contre les inondations, valoriser les terres pour l’agriculture, rendre les cours d’eau navigables… Ces nombreux travaux ont naturellement des effets sur les caractéristiques physico-chimiques (hauteur d’eau, vitesse…) et biologiques (connexions biologiques locales longitudinales, intégrité dendrologique …) des milieux terrestres et aquatiques et par conséquent des effets sur le milieu vivant. Afin de prendre en compte et limiter ces effets lorsqu’ils sont négatifs, de nouvelles approches ont été développées, notamment la prise en compte de l’hydromorphologie dans les décisions d’aménagement et l’inscription de la notion de continuité écologique dans les textes de la Directive Cadre européenne sur l’Eau. Les méthodes ACB (Analyse Coûts-Bénéfices) et AMC (Analyse Multi-Critéres) sont d’autres approches toutefois essentiellement anthropocentrées et considérant peu l’écologie du cours d’eau lors d’un futur aménagement ou d’une opération de maintenance.
Il est donc pertinent de définir une méthode qui permette, d’une part, l’évaluation plus détaillée des effets produits sur le milieu vivant par les aménagements projetés et, d’autre part, une réduction potentielle de ces effets conduisant à faire le meilleur choix possible vis-à-vis des enjeux anthropiques comme environnementaux. Cette méthode a pour avantage d’aider à l’évaluation de l’impact environnemental, positif ou négatif, d’aménagements de protection en cours d’eau dans le cadre d’application de la loi GEMAPI (Gestion des milieux aquatiques et prévention des inondations). L’objectif de ce rapport est de présenter l’approche que nous avons développée et appliquée pour l’aménagement d’un cours d’eau torrentiel sur la commune de La Faurie (05), dans le bassin versant du Buëch. Cette approche est complémentaire aux travaux réalisés sur les questions relatives aux impacts géomorphologiques (voir rapport de Piton et al., 2018), les deux étant des données d’entrée pour une évaluation multicritères (voir rapport de Félix et al., 2018).
Le SMIGIBA (Syndicat Mixte de Gestion Intercommunautaire du bassin versant du Buëch et de ses affluents), a engagé une démarche de dépôt d’un PAPI d’intention ; celui-ci a été labellisé courant 2017. Dans ce cadre, il bénéficie d'un soutien de l’État notamment pour la mise en place d’une démarche expérimentale sur l’utilisation d’une méthode d’analyse multicritères d’aide à la décision, en sus des analyses coût-bénéfice du cahier des charges du second appel à projets PAPI.
Un marché tripartite entre le SMIGIBA, Irstea et le CEREMA, a été signé, en juin 2017, dans une optique de recherche et de développement notamment relative au « développement d’outils d'aide à la décision (Analyse Multi Critères en couplage à l’Analyse Coût bénéfice ...) permettant d'intégrer les enjeux environnementaux et mieux adaptés à la réalité d'un territoire rural de montagne ». Le travail réalisé dans ce cadre s’est intéressé plus particulièrement à des scénarios d’aménagement le long du Buech à La Faurie et à Aspremont, proposés par le bureau d’études Hydrétudes (Hydrétudes, 2017). Le présent rapport présente l’approche d’évaluation des effets de scénarios d’aménagement sur le milieu physique et des espèces vivantes sélectionnées par le SMIGIBA ; elle inclut de potentielles actions d’amélioration. Cette approche a été développée spécifiquement dans le cadre de l’étude en associant l’Unité de Recherche RECOVER du Centre Irstea d’Aix-en-Provence et le SMIGIBA. Le document présente ensuite une application de cette approche sur le cas d’aménagements projetés sur le secteur de La Faurie. Il vient compléter les autres documents produits dans le cadre de cette étude. La partie 2 du rapport présente l’approche développée de cette méthode. La partie 3 est dédiée au mode d’utilisation. Puis nous avons présenté dans la partie 4 l’application de l’approche pour les aménagements projetés sur deux secteurs du Buëch. Nous finirons par le recensement des perspectives et des limites et finirons par la conclusion
5
2 Présentation de l’approche développée
La Figure 1 décrit les étapes de la méthode permettant l’évaluation d’effets d’aménagements sur le milieu vivant. La méthode s’organise en 4 grandes phases décrites dans les paragraphes suivants. Celles-ci sont composées d’une ou plusieurs étapes indiquées sur la Figure 1 par des numéros.
Fig. 1 : Illustration des étapes permettant l’évaluation d’impact lors de la réalisation d’aménagements
Phase 1 : Évaluation et classification des aménagements sur le milieu
Cette phase (Étape 1) vise à réaliser une évaluation des effets des aménagements projetés sur le milieu terrestre et aquatique. Ces effets découlent des aménagements eux-mêmes, mais aussi de potentielles futures activités humaines, comme par exemple les activités récréatives (canoé kayak, pêche, VTT…). Elle repose sur l’analyse de documents : nous avons ainsi utilisé les résultats de différentes recherches (Bensettiti et al (2012) ; Carnino et al (2010) ; Gayet et al (2016) ; Viry (2013)) pour identifier les effets des aménagements en projet sur, d’une part, le milieu aquatique et, d’autre part, le milieu forestier lié à une zone riparienne.
Ces effets sont traduits sous la forme d’indices de deux types : physico-chimiques (température, lumière…) et biologiques (effets d’éclusées, évolution de la strate arbustive…). 50 indices ont été produits : 35 concernent le Milieu Aquatique (22 effets physico-chimiques codés IPCMA n=1 à 22) et 13 effets Biologiques codés (IBMA n = 1 à 13) et 15 concernent le Milieu Forestier (4 effets physico-chimiques codés (IPCMF n = 1 à 4) et 11 effets Biologiques codés (IBMF n = 1 à 11).
Nous avons répertorié sur les tableaux (1 et 2), les listes d’indices à renseigner. Une description détaillée de chaque indice est disponible dans l’annexe n°1.
6 Indices «Physico - Chimiques" Milieu Aquatique (IPCMA) n=22
Indices"Physico - Chimiques" Milieu Forestier (IPCMF) n= 4
Dynamique spatio-temporelle Régulation thermique, luminosité et brise vent
Largeur du lit mineur Sol et recouvrement
Hauteur d'eau moyenne Hydrologiques et morphologiques
Hauteur d'eau d'étiage Évolution de l'affectation des berges et des milieux forestiers
Vitesse moyenne de l'eau
Vitesse maximum de l'eau en fonction du débit Discontinuités morphométriques Annexes hydrauliques Luminosité Température de l'eau Bilan d’oxygène Degré de salinité
État d’acidification (Hors cours d’eau naturellement acides, ex: tourbières)
Concentration en nutriments Action morphométrique des crues Hydrologie en phase de crue
Hydrologie en phase d'étiage (débit minimal d'un cours)
Profondeur de la nappe phréatique Charriage de fond
Charge en suspension
Évolution des usages du milieu aquatique
Altération des apports hydriques amont sans conséquences sur la morphologie
7 Indices " Biologiques " Milieu Aquatique IBMA n=13
Indices " Biologiques " Milieu Forestier IBMF n= 11
Faune benthique invertébrée Surface de l'habitat
Connexions biologiques locales longitudinales Fragmentation du site par des infrastructures Connexions biologiques locales latérales (connexion du
cours d’eau avec son lit majeur, ses annexes hydrauliques, ses berges et la ripisylve…)
Intégrité dendrologique
Connexions biologiques locales verticales Espèces exotiques envahissantes État écologique de la flore aquatique Strate herbacée et muscinale (espèces
caractéristiques de l'habitat)
Composition du substrat Strate arbustive
Embâcles Strate arborée
Ruissellement zone agricole Bois mort
Ruissellement zone urbaine Entretien de la ripisylve et du milieu forestier Entretien du milieu aquatique et de la végétation
aquatique
Fonctions épuratrices de la ripisylve des Zones Agricoles
Variation du niveau d'eau dans les tronçons de cours d’eau en aval d'un barrage (effets d’éclusées, débits réservés, prélèvements…)
Fonctions épuratrices de la ripisylve de Zones Urbaines
Espèces exotiques (Faune et Flore) envahissantes (surface ou nombre de taxon)
Prélèvements de matériaux dans le lit (application de l'arrêté du 30 mai 2008)
Tab n°2 : Liste des Indices «Biologiques» du Milieu Aquatique (IPCMA) et du Milieu Forestier (IPCMF)
Afin de les rendre robuste, ces indices sont formalisés sous la forme d’une grille. : sont ainsi fournies une définition et une échelle de notation avec des jalons (-10/Diminution Forte; -5/Diminution Faible; 0/Sans Modification ; +5/Augmentation Faible; +10/Augmentation Forte) pour faciliter l’évaluation. Par exemple, la restauration d’une digue de protection dotée d’un perré côté rivière a pour effet la coupe de la végétation arbustive qui y avait poussé et qui bordait le cours d’eau : il y aura par conséquent une Augmentation Forte de la lumière et de la température dans les zones précédemment à l’ombre. Les Indices « température » (IPCMA_9_tc) et « lumière » (IPCMA_10_tc) pour le Milieu Aquatique, au temps court (tc) sont alors notés +10. Les indices sont à renseigner sur trois temporalités : courte (2 ans), moyenne (8-10 ans) et longue (15-20 ans) soit, in fine, 150 indices à compléter pour chaque scénario d’aménagement.
Si toutefois l’impact du scénario est inconnu, alors le score de -10 est affecté. Nous avons validé ces indices auprès de quatre experts seniors spécialisés dans les ouvrages hydrauliques, l’aide à la décision ou l’écologie.
Afin d’évaluer les effets des aménagements sur le milieu, un calcul agrégeant toutes les notes pour chaque temps (tc, tm, tl) est réalisé comme par exemple (EM_tl : Effets Milieu au temps long) présenté ci-dessous. Il s’agit de la note moyenne obtenue en considérant l’ensemble des évaluations des indices au temps long :
𝑬𝑴_𝒕𝒍 =∑ 𝑰𝑷𝑪𝑴𝑨_𝒏_𝒕𝒍 +
𝟐𝟐
𝒏=𝟏 ∑𝟒𝒏=𝟏𝑰𝑷𝑪𝑴𝑭_𝒏_𝒕𝒍 +∑𝟏𝟑𝒏=𝟏𝑰𝑩𝑴𝑨_𝒏_𝒕𝒍 +∑𝟏𝟏𝒏=𝟏𝑰𝑩𝑴𝑭_𝒏_𝒕𝒍
8 Avec les codes suivants :
- n est le nombre d’indices - tl indique le temps long
- NB_IPCMA indique le nombre d’indices physico-chimiques pour le milieu aquatique Le même calcul est réalisé pour les temps court (EM_tc) et moyen (EM_tm).
On a également : IPC_tl, la somme des indices physico-chimiques au temps long et IB_tl, la somme des indices biologiques au temps long :
𝑰𝑷𝑪_𝒕𝒍 = ∑ 𝑰𝑷𝑪𝑴𝑨_𝒏_𝒕𝒍 𝟐𝟐 𝒏=𝟏 + ∑ 𝑰𝑷𝑪𝑴𝑭_𝒏_𝒕𝒍 𝟒 𝒏=𝟏 𝑰𝑩_𝒕𝒍 = ∑ 𝑰𝑩𝑴𝑨_𝒏_𝒕𝒍 𝟏𝟑 𝒏=𝟏 + ∑ 𝑰𝑩𝑴𝑭_𝒏_𝒕𝒍 𝟏𝟏 𝒏=𝟏
Le même calcul est réalisé pour les temps court (IPC_tc), (IB_tc) et moyen (IPC_tm), (IB_tm). Il a été décidé de ne pas accorder de poids en fonction des milieux.
Note : Pour cette première version de notre méthode, l’utilisation de la temporalité moyenne (8-10 ans) n’a pas été développée. Nous avons comme perceptives de développer un « contrôle » des valeurs renseignées. Cette vérification s’effectuera à chaque fin de temporalité (courte, moyenne, longue) en comparant les valeurs prévues et les valeurs réellement évaluées sur le terrain au bout de 2, 8-10 et 15-20 ans. Ceci permettra d’affiner les notes qui auront été données aux indices. À chaque pas de temps, dans le cas d’un écart important entre la valeur prévue et la valeur réellement mesurée :
des actions d’amélioration du scenario choisi pourrons alors être effectuées par le gestionnaire afin de « rectifier » les prévisions d’évolution engendré par un aménagement ;
Cette évolution développera des connaissances sur l’évolution des milieux seront également acquises. Dans le paragraphe 3.2.1, nous donnons les explications des calculs qui serviront à l’évaluation des indices environnementaux.
Phase 2 : Évaluation des effets des scénarios sur les espèces
Cette phase (Étape 2) vise à définir les effets des aménagements sur le milieu « vivant » à partir des indices évalués dans l’Étape 1. Seules les notes différentes de zéro affectées aux indices sont utilisées pour l’évaluation des effets sur les espèces dans cette l’étape.
Une sélection des espèces animales et végétales, aquatiques et terrestres, est tout d’abord réalisée. En effet, au vu du très grand nombre d’espèces référencées sur un tronçon d’espace aquatique et rivulaire (921 pour le seul secteur de la Faurie !), un choix doit être établi. Le mode de sélection met l'accent sur les espèces remarquables ou « repères » peuplant la zone touchée par les travaux. Ce choix établi par le gestionnaire, les agences ou syndicats de bassins, doit représenter des espèces vivant dans les milieux aquatique et terrestre. Ces espèces et habitats sont référencés dans les documents relatifs à la ZNIEFF de la zone étudiée ou le DOCument d’OBjectif (DOCOB), les fiches issues des cahiers d’habitat Natura 2000 (tomes 1,3,6,7,8) ou les fiches Corine. Ils sont classés en catégories (liste non
9
fermée) comme les poissons, les crustacés, les insectes, les mammifères, les espèces végétales. Ainsi, sur la zone de la Faurie, ont été sélectionnés des poissons (Blageon, Chabot), des crustacés (Écrevisse à pieds blancs), des mammifères (Castor d’Eurasie, Petit Rhinolophe, Petit Murin), des oiseaux (Martin Pécheur d’Europe, Chevalier Cul Blanc, Petit Gravelot), des insectes (Agrion de Mercure, Rosalie des Alpes, Apollon), des espèces végétales/habitats (Rivières Alpines avec végétation ripicole ligneuse, Forêts à Alnus Glutinosa et Fraxinus Excelsior).
Pour chaque scénario, les effets sur les espèces (aquatiques/terrestres) et habitats sont déterminés pour les indices physico-chimiques et biologiques pertinents c'est-à-dire ceux dont l’évaluation est différente de zéro aux temps court, moyen ou long. Ces effets sont évalués, pour les temps court, moyen et long, sur une échelle de -10 à +10 à dire d’expert, en utilisant comme référence les recommandations pour chaque espèce, décrites dans des fiches issues du cahier d’habitats Natura 2000 ou des fiches « Corine Biotopes ». Par exemple, une des recommandations, dans la fiche Natura 2000, pour la Rosalie des Alpes est de conserver du bois mort en forêt. La présence de bois mort est reliée à l’indice biologique « Cycle de la matière / ratio volume mort /volume total ». Ainsi si cet indice est noté, à l’Étape 1, à -10 (forte diminution du bois mort) suite aux aménagements projetés, l’effet sur la Rosalie sera noté -10.
Pour cette phase, trois effets sont évalués :
- Effets des Indices sur Espèces Aquatiques (EA)
- Effets des indices sur Espèces Terrestres et Habitats (ETH) - Effets global sur les Espèces et les Habitats (EATH)
Il a été décidé de ne pas accorder de poids en fonction des milieux et des espèces.
a) Effets les indices physico-chimiques (IPH) et biologiques (IB) sur Espèces Aquatiques (EA)
Le calcul de la note pour l’évaluation d’impact d’un aménagement sur les espèces aquatiques ou semi aquatiques sélectionnées est :
𝑬𝑨_𝒕𝒍 =∑𝟐𝟐𝒏=𝟏𝑰𝑷𝑪𝑬𝑨_𝒏_𝒕𝒍 +∑ 𝑰𝑷𝑩𝑬𝑨_𝒏_𝒕𝒍
𝟏𝟑 𝒏=𝟏
(𝑵𝒃𝑰𝑷𝑪𝑬𝑨≠ 𝟎 + 𝑵𝑩𝑰𝑩𝑬𝑨 ≠ 𝟎) ∗ 𝟏𝟎
Le même calcul est réalisé pour les temps court (EA_tc), et moyen (EA_tm).
b) Effets des indices physico-chimiques et biologiques sur Espèces Terrestres et Habitats (ETH)
Le calcul de la note pour l’évaluation d’impact d’un aménagement sur les espèces terrestres et les habitats sélectionnés est :
𝑬𝑻𝑯_𝒕𝒍 =∑𝟒𝒏=𝟏𝑰𝑷𝑪𝑬𝑻𝑯_𝒏_𝒕𝒍 +∑𝟏𝟏𝒏=𝟏𝑰𝑷𝑩𝑬𝑻𝑯_𝒏_𝒕𝒍 (𝑵𝒃𝑰𝑷𝑪𝑬𝑻𝑯≠ 𝟎 + 𝑵𝑩𝑰𝑩𝑬𝑻𝑯 ≠ 𝟎) ∗ 𝟏𝟎
Le même calcul est réalisé pour les temps court (ETH_tc), et moyen (ETH_tm).
10
Le calcul de la note pour l’évaluation d’impact d’un aménagement sur les espèces sélectionnées est :
𝑬𝑨𝑻𝑯_𝒕𝒍 =𝑬𝑨 + 𝑬𝑻𝑯 𝟐
Le même calcul est réalisé pour les temps court (EATH_tc), et moyen (EATH_tm).
Dans le paragraphe 3.2.1, nous donnons les explications des calculs qui serviront à l’évaluation des indices environnementaux.
Phase 3 : Évaluation des scénarios et choix du scénario préféré
La phase suivante (Étapes 3, 4 et 5) a pour objectifs, premièrement, d’évaluer les différents scénarios sur la base d’une méthode multicritères AHP (Analytic Hierarchy Process) (voir rapport de Philippe et al (2018)), prenant en compte tous les critères (milieu vivant, hydrogéomorphologie, critères socio-culturels, critères économiques et niveau de protection des digues) et, deuxièmement, de sélectionner l’un des scénarios dit « préféré ».
Phase 4 : Décision finale du choix d’aménagement
Cette phase (Étapes 6 à 12) a pour objectif d’établir la validation de la décision finale du choix de l’aménagement ou au contraire de potentiellement déclencher une modification du scenario d’aménagement, dans le cas d’effets négatifs forts (-10) sur le biotope, du scénario « préféré » au temps court c'est-à-dire si IPCETH_tc, IBETH_tc, IPCEA_tc, IBEA_tc sont égaux à -10. Cette modification sera faite par l’introduction de mesures d’amélioration.
Deux situations peuvent être rencontrées :
- si, suite à l’Étape 6, le gestionnaire estime que le type d’effets évalués à -10 n’est pas significatif sur les espèces vivantes, alors le processus s’arrête et le scénario préféré est retenu (Étape 11).
-dans le cas contraire, des mesures d’améliorations modifiant le scénario sont envisagées (introduction de fascines, mise en place de «passe à poissons »…), à l’Étape 8, ce qui conduit à un scénario modifié. À ce titre, le nouveau scenario rentre à nouveau dans la boucle et est évalué (Retour vers les Phases 1 et 2). La méthode AHP est à nouveau mise en œuvre, en tenant compte de ces mesures d’améliorations dans tous les critères (intégration de leur coût, retombées socio-culturelles des nouvelles mesures…). Le nouveau score calculé par la méthode AHP (Étape 10) est alors comparé au score obtenu pour le scénario préféré (Étape 5) et un choix est réalisé entre le scénario préféré et le scénario modifié.
Attention : Cette méthode ne se substitue en aucun cas aux autres réglementations sur la protection de la nature pour répondre en partie aux enjeux des directives Habitats-Faune-Flore et Oiseaux, l’évaluation d’un impact sur un milieu et sa compensation éventuelle, ne traite ni ne remplace les évaluations d’incidence (Natura 2000, sur les habitats et espèces), les études d’impacts et les dossiers de dérogation pour atteinte aux espèces et habitats d’espèces protégées.
11
3 Mode d’utilisation de l’approche
L’analyse est faite pour chaque scénario d’aménagement projeté en utilisant l’outil développé sous Excel.
3.1 Cadre d’utilisation et informations préalables
3.1.1 Référence pour l’évaluation
L’évaluation des milieux aquatiques et forestiers ne peut se faire que par rapport à une référence. Pour notre étude la référence est l’état actuel de l’écosystème (avant impact) du tronçon. Il correspond à l’état observé du site avant la mise en œuvre du projet d’aménagement que nous comparerons (écart à la référence) à un état prévu après les travaux d’aménagement ou d’actions de maintenance d’ampleur significative – à partir des dires d’experts et cela pour des temporalités courte (2 ans), moyenne (8-10ans) et longue (15-20 ans).
Il est important pour nous de souligner que nous ne cherchons pas avec notre méthode à atteindre l’état de naturalité potentielle (Peterken, 1996), l’état écologie de référence, l’indice d'intégrité écologique ou tout autre état de référence des milieux.
3.1.2 Échelle d’étude : site ou tronçon
La méthode permet d’évaluer les zones ripariennes sur une unité spatiale continue appelée « site ou tronçon ». Les contours sont fixés de manière arbitraire par l’évaluateur mais en veillant à ce que le site ou tronçon :
- Soit touché directement par le futur aménagement ; - Soit intégralement en zone éligible à la GEMAPI ;
- Appartienne à un seul système physico-chimique (hauteur d’eau, vitesse…) et à un seul système biologique (connexions biologiques locales longitudinales…).
3.1.3 Caractérisation du territoire
Avant de démarrer l’évaluation des effets d’un aménagement sur le milieu puis les espèces et habitats, il est essentiel de bien caractériser le territoire dans lequel il est prévu, c’est-à-dire qu’il s’agit :
- d’établir le recensement et la sélection des habitats et des espèces potentiellement impactés par les aménagements à l’aide du DocOb Natura 2000, les fiches Natura 2000, les fiches Corine Biotopes élaborée par le Conseil de l'Europe (Devillers et al., 1991)… ;
- de connaître, recenser et synthétiser les recommandations (les contraintes, les exigences, les menaces potentielles et les propositions de gestion…) pour chaque espèce, à partir des fiches issues du cahier d’habitats Natura 2000 ou des fiches « Corine Biotopes »…;
- de caractériser la «Géologique » du tronçon concerné ;
- de caractériser la typologie du «Climat» notamment le nombre de jours de gel-dégel ; - de caractériser « l'aléa inondation » avec un référencement des crues et des débordements (en prenant en compte les événements passés), Arrêtés de Catastrophes Naturelles… ;
- de caractériser les «risques d’origine technologique » avec un référencement : - des réseaux : eaux, électricité, gaz de ville, pipeline, internet … ;
- des transports routiers, trains (ruissellements pollution, sel, pollution suite accidents….);
12
- des usines, établissements (avec stock) ou sites Seveso (seuil haut ou bas), élevage, silo, pressing…
3.1.4 Groupe d’évaluation
Même si la méthode doit pouvoir être utilisée et son résultat interprété sans faire appel à un spécialiste ou à un expert de chaque domaine, il est préférable que l’évaluation se fasse par consensus après discussion par un groupe de trois évaluateurs minimum ayant des compétences complémentaires dans les ouvrages hydrauliques, l’aide à la décision ou l’écologie des milieux aquatique ou terrestre.
3.1.5 Temporalités de l’évaluation
L’évaluation prévisionnelle des scénarios est effectuée selon trois temporalités. Le temps court (2 ans)
Le temps court correspond à une période de 2 ans. Cette évaluation sera notamment utilisée pour mettre en évidence les effets immédiats (négatifs, neutres ou positifs) que peut avoir un scenario d’aménagements sur le milieu « vivant » et envisager, le cas échéant, des mesures d’améliorations (introduction de fascines, mise en place de «passe à poissons»…) pour modifier le scénario prévu et le rendre moins impactant pour le « milieu vivant ». Cette démarche conduira à commencer une nouvelle « boucle » d’évaluation.
Le temps moyen (8 ans-10 ans)
La temporalité moyenne correspond à une période de 8-10 ans.
Note : Pour cette première version de notre méthode, l’utilisation de la temporalité moyenne (8-10 ans) n’a pas été développée. Nous avons comme perceptives de développer un « contrôle » des valeurs renseignées. Cette vérification s’effectuera à chaque fin de temporalité (courte, moyenne, longue) en comparant les valeurs prévues et les valeurs réellement évaluées sur le terrain au bout de 2, 8-10 et 15-20 ans. Ceci permettra d’affiner les notes qui auront été données aux indices. À chaque pas de temps, dans le cas d’un écart important entre la valeur prévue et la valeur réellement mesurée : des actions d’amélioration du scenario choisi pourrons alors être effectuées par le gestionnaire afin de « rectifier » les prévisions d’évolution engendré par un aménagement ;
Cette évolution développera des connaissances sur l’évolution des milieux seront également acquises. Le temps long (15 ans-20 ans)
La temporalité longue correspond à une période de 15-20 ans. Elle est utilisée pour l’évaluation des effets sur le milieu vivant. Cette évaluation constituera une des entrées de la méthode multicritères AHP (Analytic Hierarchy Process) (voir rapport de Philippe et al (2018)), prenant en compte tous les critères (milieu vivant, hydrogéomorphologie, critères socio-culturels, critères économiques et niveau de protection des digues). Elle permet sur cette base de sélectionner l’un des scénarios dit « préféré ».
3.2 Utilisation pratique
Un outil prototype nommé « Indicateur Gemapi Buech.xls » a été développé à l’aide du logiciel Excel. Il comporte deux feuilles de calcul. Une feuille représentée sur les tableaux 3,4, nommée « Effets physico - Chimiques» et la seconde représentée sur les tableaux 5,6 nommée «Effets Biologiques ». Ces deux feuilles intègrent une liste pré-établie des indices avec leur définition et un calcul automatique des notes : EM_tc, EM_tm, EM_tl, EA_tc, EA_tm, EA_tl, ETH_tc, ETH_tm, ETH_tl IPCETH_tc, IPCETH_tm, IPCETH_tl, IBETH_tc, IBETH_tm, IBETH_tl, IPCEA_tc, IPCEA_tm, IPCEA_tl, IBEA_tc IBEA_tm., IBEA_tl.,. Nous les avons représentés sur les tableaux 3,4,5,6 au paragraphe 3.3.
13
3.2.1 Notations
Les notations se font par consensus après discussion du groupe d’experts. La technique de notation a la même logique quels que soient le milieu ou l’espèce ou l’habitat. Si toutefois l’impact du scénario est inconnu alors le score de -10 lui sera affecté.
De manière préférentielle1, l’évaluateur s’attache d’abord à établir le Score d’un premier indice milieu (physico-chimique ou biologique). Ceci est mené à l’aide d’un raisonnement de type SI-ALORS. Par exemple SI un scénario prévoit la restauration d’une digue en « pierrée jointée » et SI il y a perte de la végétation qui borde le cours d’eau ALORS il y aura une augmentation forte de la température, au temps long, donc le score de l’indice « Température » sera égal à +10. Dans l’annexe n°1, nous donnons les définitions de l’ensemble des indices.
Une fois le premier indice milieu évalué, pour les trois temps, l’effet de cet indice sur les espèces sélectionnées est noté, pour les trois temps également. .Comme par exemple pour la Rosalie des Alpes est de conserver du bois mort en forêt. La présence de bois mort est reliée à l’indice biologique « Cycle de la matière / ratio volume mort /volume total ». Ainsi si cet indice est noté, à l’Étape 1, à -10 (forte diminution du bois mort) suite aux aménagements projetés, l’effet sur la Rosalie sera noté -10. On passe alors au deuxième indice milieu et ainsi de suite. Ce processus de calcul des indices du milieu puis sur les espèces et les habitats doit être réitéré pour chaque scénario étudié, ainsi que dans le cas où le scénario « préféré » est modifié par des actions d’amélioration.
1) Estimation d’impact sur le milieu
a) Phase évaluation
L’évaluation est effectuée sur la double échelle de notation représentée sur la figure 2. Elle se compose:
- d’une échelle de référence discrète de cinq modalités pour formaliser et modéliser la connaissance experte ;
- d’une échelle de référence discrète numérique entre [-10 et 10] associée à l’échelle de référence discrète. Elle permet des analyses quantitatives sur les valeurs des différents effets : ainsi les impacts sur le milieu sont évalués de diminution forte à augmentation forte (-10 à +10). La valeur zéro dénote une absence de modification.
Fig.2: Échelle de notation de «l’écosystème Gemapien»
1
Il est possible de réaliser toutes les évaluations des indices du milieu puis de passer à l’évaluation des effets sur les espèces vivantes mais cette pratique est moins efficace que celle préconisée dans le corps du texte
14
B) phase calcul
Une fois tous les indices « milieu » renseignés par le groupe des évaluateurs sur les deux feuilles de calculs Excel « Indices Physico - Chimiques» (IPC) et «Indices Biologiques » (IB). Afin d’évaluer les effets des aménagements sur le milieu, un calcul agrégeant toutes les notes pour chaque temps (tc, tm, tl) est réalisé comme par exemple (EM_tl : Effets Milieu au temps long) présenté ci-dessous . Il s’agit de la note moyenne obtenue en considérant l’ensemble des évaluations des indices au temps long :
𝐸𝑴_𝒕𝒍 =∑ 𝑰𝑷𝑪𝑴𝑨_𝒏_𝒕𝒍 +
𝟐𝟐
𝒏=𝟏 ∑𝟒𝒏=𝟏𝑰𝑷𝑪𝑴𝑭_𝒏_𝒕𝒍 +∑𝟏𝟑𝒏=𝟏𝑰𝑩𝑴𝑨_𝒏_𝒕𝒍 +∑𝟏𝟏𝒏=𝟏𝑰𝑩𝑴𝑭_𝒏_𝒕𝒍
(𝑵𝒃𝑰𝑷𝑪𝑴𝑨+ 𝑵𝑩𝑰𝑷𝑪𝑴𝑭+ 𝑵𝑩𝑰𝑩𝑴𝑨+ 𝑵𝑩𝑰𝑩𝑴𝑭) ∗ 𝟏𝟎
Avec les codes suivants : - n est le nombre d’indices - tl indique le temps long
- NB_IPCMA indique le nombre d’indices physico-chimiques pour le milieu aquatique Le même calcul est réalisé pour les temps court (EM_tc) et moyen (EM_tm).
On a également : IPC_tl, la somme des indices physico-chimiques au temps long et IB_tl, la somme des indices biologiques au temps long :
𝐼𝑷𝑪_𝒕𝒍 = ∑ 𝑰𝑷𝑪𝑴𝑨_𝒏_𝒕𝒍 𝟐𝟐 𝒏=𝟏 + ∑ 𝑰𝑷𝑪𝑴𝑭_𝒏_𝒕𝒍 𝟒 𝒏=𝟏 𝑰𝑩_𝒕𝒍 = ∑ 𝑰𝑩𝑴𝑨_𝒏_𝒕𝒍 𝟏𝟑 𝒏=𝟏 + ∑ 𝑰𝑩𝑴𝑭_𝒏_𝒕𝒍 𝟏𝟏 𝒏=𝟏
Le même calcul est réalisé pour les temps court (IPC_tc), (IB_tc) et moyen (IPC_tm), (IB_tm). Il a été décidé de ne pas accorder de poids en fonction des milieux.
2) Estimation d’impact sur les espèces et l’habitat
a) Phase évaluation
L’évaluation est effectuée sur la double échelle de notation représentée sur la figure 3. Elle se compose :
- d’une échelle de référence discrète de cinq modalités pour formaliser et modéliser la connaissance experte ;
- d’une échelle de référence discrète numérique entre [-10 et 10] associée à l’échelle de référence discrète. Elle permet des analyses quantitatives sur les valeurs des différents indices : ainsi les impacts sur les espèces sélectionnées sont évalués d’impact négatif fort à impact positif fort (-10 à 10).
15
Fig.3: Échelle de notation des espèces (sélectionnées)
b) Phase calculs pour l’évaluation des espèces et les habitats sélectionnées
Une fois tous les indices «espèces et les habitats » renseignés par le groupe des évaluateurs sur les deux feuilles de calculs Excel « Indices Physico - Chimiques» (IPC) et «Indices Biologiques » (IB).
La valeur de la note des effets des aménagements sur les espèces et les habitats sélectionnés est un calcul agrégeant toutes les notes renseignées différentes de zéro (sans impact).
Les valeurs d’indice au temps court renseignée est égale à -10.
Attention : si un impact engendre plusieurs valeurs à -10 sur différents types d’espèces (poisson, insecte,…) seul un seuil est comptabilisé par indice.
Pour cette phase, en plus de connaitre l’impact globale sur les espèces et les habitats, nous voulions évaluer les valeurs d’impact selon leur milieu (aquatique ou terrestre).
Pour cela nous avons effectué un calcul d’impact pour les Indices Espèces Aquatique (IEA) et un autre pour les Indices Terrestres et les Habitats (ITH).
a) Effets les indices physico-chimiques (IPH) et biologiques (IB) sur Espèces Aquatiques (EA)
Le calcul de la note pour l’évaluation d’impact d’un aménagement sur les espèces aquatiques ou semi aquatiques sélectionnées est :
𝑬𝑨_𝒕𝒍 =∑𝟐𝟐𝒏=𝟏𝑰𝑷𝑪𝑬𝑨_𝒏_𝒕𝒍 +∑𝟏𝟑𝒏=𝟏𝑰𝑷𝑩𝑬𝑨_𝒏_𝒕𝒍 (𝑵𝒃𝑰𝑷𝑪𝑬𝑨≠ 𝟎 + 𝑵𝑩𝑰𝑩𝑬𝑨 ≠ 𝟎) ∗ 𝟏𝟎
Le même calcul est réalisé pour les temps court (EA_tc), et moyen (EA_tm).
b) Effets des indices physico-chimiques et biologiques sur Espèces Terrestres et Habitats (ETH)
Le calcul de la note pour l’évaluation d’impact d’un aménagement sur les espèces terrestres et les habitats sélectionnés est :
𝑬𝑻𝑯_𝒕𝒍 =∑ 𝑰𝑷𝑪𝑬𝑻𝑯_𝒏_𝒕𝒍 +
𝟒
𝒏=𝟏 ∑𝟏𝟏𝒏=𝟏𝑰𝑷𝑩𝑬𝑻𝑯_𝒏_𝒕𝒍
(𝑵𝒃𝑰𝑷𝑪𝑬𝑻𝑯≠ 𝟎 + 𝑵𝑩𝑰𝑩𝑬𝑻𝑯 ≠ 𝟎) ∗ 𝟏𝟎
16
c) Effet global (EATH)sur Espèces Aquatiques (EA), les Espèces Terrestres et Habitats (ETH) Le calcul de la note pour l’évaluation d’impact d’un aménagement sur les espèces sélectionnées est :
𝑬𝑨𝑻𝑯_𝒕𝒍 =𝑬𝑨 + 𝑬𝑻𝑯 𝟐
Le même calcul est réalisé pour les temps court (EATH_tc), et moyen (EATH_tm). La note moyenne obtenue est traduite sur la double échelle de notation représentée sur la figure 4.
Fig.4: Échelle de notation de l’impact d’un scénario d’aménagement
3.3 Description de l’outil
L’outil développé sous Excel comprend 4 feuilles de calcul. Sur les deux premières sont à renseigner : - La description du scénario et le lieu de l’aménagement étudié ;
- La date de l’évaluation ;
- Les intervenants (internes ou externes) ; - Les échelles de notations ;
- Les indices et leur définition ;
-Les notes des milieux et des espèces, habitats.
Deux feuilles concernent les évaluations à réaliser pour les milieux et les espèces/habitats terrestres et aquatiques :
- Feuille « Effets et indices physico-chimiques » (tableaux 3 et 4) - Feuille « Effets et indices biologiques » (tableaux 5 et 6). Une feuille « S1 Résultats Milieux courbe » présente… Une feuille « … » …
17
3.3.1 Indices physico-chimiques sur le milieu et les espèces aquatiques
18
3.3.2 Indices physico-chimiques sur le milieu et les espèces terrestres
Tab n°4 : Grille d’évaluation des indices physico-chimiques du milieu et effets sur les espèces terrestres et habitats
3.3.3 Indices biologiques sur le milieu et les espèces aquatiques
19
3.3.4 Indices biologiques sur le milieu et les espèces terrestres
Tab n°6 : Grille d’évaluation des indices biologiques du milieu et effets sur les espèces les espèces terrestres et habitats
4 Application de l’approche pour les aménagements projetés sur deux
secteurs du Buëch
4.1 Résultats : application de l’approche aux aménagements prévus à La
Faurie
Les indices ont été évalués sur un tronçon de digue qui doit être aménagé sur le territoire de La Faurie (05). Trois scenarios issus de l’étude Hydrétudes ont été évalués :
- Scénario n°1 : rénovation de la digue de façon identique (sans strate arbustive) ;
- Scénario n°2 : arasement de la digue enrobement empierré non joint rempli planté d’arbustes + 1/3 planté (arbustes ou prairie) – sortie (évacuateur béton) ;
- Scénario n°4 : élargissement du lit à 21 mètres et banquette de 50 mètres sur l’arrière.
Les indices du milieu et les effets sur les espèces et habitats ont été renseignés durant trois séances de notation d’une durée de 1h 45 chacune. Ces sessions ont été menées selon une approche consensuelle regroupant des experts du SMIGIBA et d’Irstea en hydro morphologie, écologie, génie civil ou aide à la décision.
Pour le secteur de la Faurie, la caractérisation du territoire et des espèces est présentée dans l’annexe 2 et 3.
20
Fig. 5 : Représentation des notations consensuelles « temps court » des effets permettant l’évaluation des scénarios d’aménagement
La Figure 5 présente un exemple de résultats : l’évaluation des 50 indices pour chacun des scénarios, avec une projection considérant le temps court. Sur cette figure, le scénario 1 a été affecté d’une note de -10 pour l’indice n°30 correspondant à une forte diminution des connexions biologiques locales latérales, due à l’aménagement de berges. À l’inverse, le scénario 4 a été noté +10 pour l’indice n°16 correspondant à un fort « élargissement et déchenalisation » du lit.
Une synthèse des résultats est présentée dans le tableau 5.
Scénario 1 Scénario 2 Scénario 4 Temps
Résultats
Court Long Court Long Court Long
Milieu
Nb d’effets ≠ 0 22 20 23 11 23 32
Note Effet Milieu (EM) -0.1 -0.03 -0.17 -0.01 -0.16 0.3 Espèces sélectionnées
Nb seuil mesure d’amélioration 8 3 14* 1* 13* 1*
Notes effets sur les Espèces Aquatiques (EA)
-0.2 0.3 -0.44 0.2 -0.25 0.45 Notes effets Espèces Terrestres et Habitats
(ETH)
-0.66 -0.53 -0.525 0.05 -0.65 0.31 Notes effets sur les Espèces
Aquatiques, Terrestres et Habitats (EATH)
-0.43 -0.115 -0.48 0.125 -0.45 0.38
Tab n°5 : Résultats de l’évaluation des scenarios d’aménagement du tronçon de la Faurie
* effet du scénario inconnu (score de -10) : une étude est nécessaire
Au vu des résultats présentés sur le tableau 5 à long terme le scenario 4 se détache nettement avec une note de 0.38 qui indique un impact des aménagements positif faible. Le bon équilibre des notes entre le milieu aquatique et terrestre démontre que le scenario d’aménagements n°4 est bien adapté au milieu « Gemapien » et à la diversité faune flore de ce tronçon.
21
À court terme, nous constatons un faible écart entre les trois scenarios. Les notes s’équilibrent autour de -0.4 à -0.5 ce qui équivaut à un impact négatif faible des scénarios d’aménagements avec de nombreux « seuils d’amélioration » 8 pour le scénario 1, 14 pour le scénario 1et13 pour le scénario 4 donc des perspectives d’améliorations pour les scenarios n°2 et n°4. L’évaluation des scénarios intégrant des mesures d’amélioration n’a pas été réalisée.
4.2 Résultats : application à un aménagement prévu à Aspremont
Nous avons souhaité évaluer un deuxième aménagement pour confirmer le processus de la méthode élaborée et pour une prise en main de la méthode par l’équipe du SMIGIBA.
L’aménagement est situé sur la commune d’Aspremont. Le scenario proposés par le SMIGIBA est l’élargissement du lit sous le pont et en aval rive droite (protection en Génie Végétal) avec reprise des digues rive gauche.
Les indices et effets sur les espèces/habitats ont été renseignés durant une session de travail de 2h30. Scénario 1 Temps Résultats Court Long Milieu Nb d’indices ≠ 0 27 19 Note milieu -0.13 0.04 Espèces sélectionnées
Nb seuil mesure d’amélioration 8 2*
Notes effets sur les Espèces Aquatiques (EA) -0.14 0.28 Notes effets Espèces Terrestres et Habitats (ETH) -0.64 -0.46
Notes effets sur les Espèces Aquatiques Terrestre Habitat (EATH)
-0.39 -0.09
Tab n°6 : Résultats de l’évaluation des scenarios d’aménagement du tronçon d’Aspremont
* effet du scénario inconnu (score de -10) : une étude est nécessaire
Au vu des résultats présentés sur le tableau 6, la note calculée à court terme est de - 0.39 ce qui équivaut à un impact négatif faible des aménagements, avec sept « seuils d’amélioration » du scénario. À long terme le scenario est proche de zéro mais reste à -0.09 qui indique un impact négatif (très) faible.
5 Conclusion
Tous les gestionnaires de bassin sont confrontés à la difficulté de choisir entre plusieurs alternatives de scénario d’aménagement. La méthodologie proposée vise à recenser et à évaluer de manière objective, les effets sur le biotope pouvant être induits par un futur aménagement et idéalement à réduire les effets négatifs. Les zones ripariennes introduisent des problématiques spécifiques car elles peuvent être touchées directement par l’aménagement (ex : coupe de la ripisylve), mais cet impact peut également générer des changements pour la vie aquatique (plus de lumière dans le cours d’eau puisque les arbres ont été coupés).
La démarche complète a été appliquée à deux sites sur le bassin du Buëch. Les valeurs des indices que nous avons obtenues sont évalués à dire d’experts et sont à considérer comme des indicateurs de tendance, et non comme une note absolue des effets. Il faut garder à l’esprit que les résultats et analyses de cette méthode ne peuvent pas remplacer des études scientifiques particulières in situ.
22
Pour conclure, on peut espérer que cette meilleure connaissance induise une meilleure conservation de l’état des écosystèmes, dans le cadre d’un aménagement d’un cours d’eau, préservant ainsi les deux pans de la Gemapi que sont la gestion des milieux aquatiques et de la prévention des inondations.
6 Limites, perspectives
6.1 Limites
L’un des objectifs de cette méthode est de confirmer que les aménagements entrepris ne soient pas trop impactant pour l’environnement et de s’assurer qu’il n’y aura pas de récurrence dans le temps. Nous avons vu au cours de l’étude que certains points sont à traiter avec soin comme par exemple :
- Le mode de sélection des espèces et des habitats représentatifs du tronçon à aménager ; - La prise en compte des changements de condition du milieu (jour /nuit, saison….) ; - La définition de l’échelle du tronçon ;
- La prise en compte de la notion de rive. Dans notre méthode nous avons seulement pris en compte la rive aménagée. Hors nous savons que le biotope notamment les oiseaux, les mammifères et les poissons… peuvent se déplacer d’une rive à l’autre.
Les valeurs des indices que nous avons obtenues sont à considérer comme des indicateurs de tendance, et non comme une note absolue des effets. Il faut garder à l’esprit que les résultats et analyses de cette méthode ne peuvent pas remplacer des études scientifiques particulières in situ.
6.2 Perspectives
La méthode d’aide à la décision présentée a permis de proposer une démarche utilisée pour l’évaluation des effets des aménagements sur le milieu et les espèces. Cette méthode appliquée sur le bassin versant du Buëch peut dès à présent se décliner sur d’autres vallées, à minima de montagne. Elle est également susceptible d’être utilisée dans le cas d’actions de maintenance d’ampleur significative.
Nous avons comme perceptives de développer à moyen terme:
-Pour cette première version de notre méthode, l’utilisation de la temporalité moyenne (8-10 ans) n’a pas été développée. Nous avons comme perceptives de développer un « contrôle » des valeurs renseignées. Cette vérification s’effectuera à chaque fin de temporalité (courte, moyenne, longue) en comparant les valeurs prévues et les valeurs réellement évaluées sur le terrain au bout de 2, 8-10 et 15-20 ans. Ceci permettra d’affiner les notes qui auront été données aux indices. À chaque pas de temps, dans le cas d’un écart important entre la valeur prévue et la valeur réellement mesurée :
des actions d’amélioration du scenario choisi pourrons alors être effectuées par le gestionnaire afin de « rectifier » les prévisions d’évolution engendré par un aménagement ;
Cette évolution développera des connaissances sur l’évolution des milieux seront également acquises.
- Une nouvelle version adaptée à des cours d’eau de plaine ;
- Une nouvelle version développée pour indiquer la dénomination du texte de référence et les obligations légales (norme, décret…) concernant le biotope du tronçon.
23
7 Bibliographie
Bensettiti F., Rameau J.-C. & Chevallier H. (coord.), 2001. « Cahiers d'habitats » Natura 2000. Connaissance et gestion des habitats et des espèces d'intérêt communautaire. Tome 1 - Habitats forestiers. MATE/MAP/MNHN. Éd. La Documentation française, Paris, 2 volumes : 339 p. et 423 p. Bensettiti F., Gaudillat V. & Haury J. (coord.), 2002. « Cahiers d'habitats » Natura 2000. Connaissance et gestion des habitats et des espèces d'intérêt communautaire. Tome 3 - Habitats humides. MATE/MAP/ MNHN. Éd. La Documentation française, Paris, 457 p.
Bensettiti F., Gaudillat V., Malengreau D. & Quéré E. (coord.), 2002. « Cahiers d’habitats » Natura 2000. Connaissance et gestion des habitats et des espèces d’intérêt communautaire. Tome 6 - Espèces végétales. MATE/MAP/MNHN. Éd. La Documentation française, Paris, 271 p.
Bensettiti F. & Gaudillat V. (coord.), 2002. « Cahiers d’habitats » Natura 2000. Connaissance et gestion des habitats et des espèces d’intérêt communautaire. Tome 7 - Espèces animales. MEDD/MAAPAR/MNHN. Éd. La Documentation française, Paris, 353 p.
Bensettiti F., Puissauve R., Lepareur F., Touroult J., Maciejewski L. (2012). Évaluation de l’état de conservation des habitats et espèces d’intérêt communautaire. Guide méthodologique, Version 1. Muséum national d’histoire naturelle, Paris.
Carnino N., Touroult J., (2010). Évaluation de l’état de conservation des habitats forestiers à l’échelle d’un site Natura 2000: du concept vers un outil pour le gestionnaire. Muséum national d’histoire naturelle, Paris.
Devillers P., et al. (1991). CORINE biotopes manual. Habitats of the European Community. Office for Official Publications of the European Communities, Luxembourg 685.
Gayet G., Baptist F., Baraille L., Caessteker P., Clément J.C., Gaillard J., Gaucherand S.,Isselin-Nondedeu F., Poinsot C., Quétier F. (2016). Guide de la méthode nationale d’évaluation des fonctions des zones humides-version 1.0. Onema, collection Guides et protocoles.
Gilg O. (2004). Forêts à caractère naturel: caractéristiques, conservation et suivi, Atelier technique des espaces naturels.
Hydrétudes. (2017). Analyse multicritères sur les scénarios d’aménagement du Buech vis-à-vis du risque inondation.
Peterken G. F. (1996). Natural woodland: ecology and conservation in northern temperate regions, Cambridge University Press.
Philippe et al., 2018, Aide à la décision pour le choix de stratégies d’aménagement du Buëch à La Faurie et Aspremont – Développement d’un cadre méthodologique et application d’une méthode hiérarchique multicritères - AHP (Analytic hiérarchie Process), SMIGIBA, 52 p.
Piton G., Philipe F., Tacnet J.M., (2018). Rapport sur l’aménagement du Buech à la Faurie et à Aspremont : caractérisation des variantes d’aménagements vis-à-vis de la géomorphologie, Irstea, Grenoble.
Ramade F. (1977). Ecotoxicologie - Edition Masson, Paris, livre de 205 p.
Siitonen J. (2001). "Forest management, coarse woody debris and saproxylic organisms: Fennoscandian boreal forests as an example." Ecological bulletins: 11-41.
Trouvilliez J., 2012. « Cahiers d'habitats » Natura 2000. Connaissance et gestion des habitats et des espèces d'intérêt communautaire. Tome 8 - Oiseaux. MATE/MAP/MNHN. Éd. La Documentation française, Paris, 3 volumes.
24
Vennetier, M., et al. (2015). "Gestion de la végétation des ouvrages hydrauliques en remblai." Cardère éditeur, Irstea Aix en Pce: 232.
Viry D., (2013). État de conservation des habitats humides et aquatiques d’intérêt communautaire. Méthode d’évaluation à l’échelle du site Guide d’application. Version 1. Muséum national d’histoire naturelle, Paris.
25
Annexe 1
Cette annexe présente la définition des indices du milieu qui composent notre méthode. Pour rappel, ils sont présentés selon deux types, physico-chimiques (par exemple, la température, la lumière…) et biologiques (par exemple les effets d’éclusées, l’évolution de la strate arbustive…)
A1.1 Indices physico-chimiques du milieu aquatique du tronçon
A1.1.1 Propriétés du flux liquide
Indice N°1 : Dynamique spatio-temporelle
- Évolution de la dynamique spatio-temporelle ou du « style fluvial » la forme générale du lit (nombre de chenaux…).
► On appelle « style fluvial » la forme générale du lit, qui se rattache à des types très différenciés.
Figure n°5 : classification de Rust (1978)
On distingue quatre types de styles fluviaux (figure 5) en fonction de deux paramètres qui sont la sinuosité et la multiplicité des chenaux.
- Rectiligne : lit à chenal unique ; faible sinuosité (< 1,2)
- À méandres : lit à chenal unique ; sinuosité élevée (> 1,2 à 1,3)
- À tresses : lit à chenaux multiples ; faible sinuosité des chenaux. Les chenaux, très dynamiques latéralement, sont séparés par des bancs vifs ou faiblement végétalisés. Les chenaux et les bancs font partie du lit mineur.
- À anastomoses : le lit se divise en plusieurs bras, sinueux et étroits, relativement peu dynamiques, séparés par des îles végétalisées dont le niveau topographique est celui de la plaine alluviale. Les anastomoses sont des formes fluviales du lit majeur.
Indice N°2 : Largeur du lit mineur
- Évolution de la largeur moyenne du lit (bande active) sur le tronçon étudié.
► Le lit mineur, lit ordinaire ou « lit apparent », est le « chenal » où l'eau s'écoule avant débordement. Il peut être occupé en permanence ou de manière saisonnière sur le tronçon étudié.
Indice N°3 : Hauteur d'eau moyenne
- Évolution de la hauteur d'eau moyenne sur une année c'est-à-dire celle qui s'observe pendant une partie notable de l'année sur le tronçon étudié.
26 Indice N°4 : Hauteur d'eau d’étiage
- Évolution de la hauteur d'eau moyenne sur une année c'est-à-dire celle qui correspond au niveau des basses eaux normales en chaque point du cours d'eau sur le tronçon étudié.
Indice N°5 : Vitesse moyenne de l'eau
- Évolution de la vitesse d’eau moyenne qui est celle qui s'observe pendant une partie notable de l'année sur le tronçon étudié.
Indice N°6 : Vitesse maximum de l'eau
- Évolution de la vitesse maximum d’eau qui est celle qui s'observe pendant un épisode de crue du cours d'eau sur le tronçon étudié.
A1.1.2 Qualité morphologique du lit
Indice N°7 : Discontinuités morphométriques
- Évolution de discontinuités naturelles (évolution de la présence/absence : de trous d'eau, petits rapides…).
Indice N°8 : Annexes hydrauliques
- Évolution d'annexes hydrauliques (bras morts, petits affluents permanents ou temporaires, zones humides, mares, plaines d’inondation…).
►Les annexes hydrauliques sont les parties aquatiques ne faisant pas partie du cours d’eau à proprement dit, mais étant connectées à celui-ci, en surface ou via le sous-sol : bras morts, petits affluents permanents ou temporaires, zones humides, mares, plaines d’inondation… Elles jouent un rôle important du point de vue de la régulation des crues (zones d’expansion), du soutien d’étiage (restitution en été de l’eau accumulée l’hiver), de l’habitat naturel (zone de frai, de reproduction de nombreuses espèces, de nurserie pour les jeunes poissons…).
A1.1.3 Éléments de qualité physico-chimique généraux
Indice N°9 : Luminosité
- Évolution de la luminosité moyenne du milieu aquatique. Elle détermine la présence ou l'absence de certaines espèces par ses variations quotidiennes ou saisonnières.
Indice N°10 : Température eau
- Évolution de la température de l'eau. Elle détermine la présence ou l'absence de certaines espèces par ses variations quotidiennes ou saisonnières.
Indice N°11 : Bilan d’oxygène
- Évolution de la valeur moyenne annuelle de la concentration en oxygène dissous (Équilibre oxygène dissous (6 à 12 mg /L)
- sursaturation sup à 12 mg /L - sous oxygénation inf. à 4 mg /L).
► Les concentrations en oxygène dissous (O2
dissous) constituent l’un des plus importants paramètres de qualité des eaux dans la mesure où il est indispensable à la vie aquatique et à la dégradation des polluants biodégradables permettant l’autoépuration.
L’oxygène dissous dans les eaux de surface provient essentiellement de l’atmosphère et de l’activité photosynthétique des algues et des plantes aquatiques. La concentration en oxygène dissous varie de manière journalière et saisonnière car elle dépend de nombreux facteurs :
27
température de l’eau, salinité, pénétration de la lumière, agitation de l’eau et disponibilité en nutriments.
Indice N°12 : Degré de salinité
- Évolution de la teneur en sels dans le cours d'eau.
► La salinité des rivières est liée à la géologie du territoire. L’acidité des pluies libère le sel contenu dans les sols et le conduit par ruissellement dans les rivières.
Mais la hausse de la salinité est surtout due aux activités agricoles et notamment les rejets de déchets agricoles et fermiers (potasse et sels de potassium) ou l'irrigation intensive.
Indice N°13 : État d’acidification
- Évolution du pH dans le cours d'eau. Le pH doit être compris entre 5 et 9. Ces valeurs permettent un développement normal de la faune et de la flore.
Indice N°14 : Concentration en nutriments
- Évolution de la présence/absence de macrophytes nitrophytes (témoin de la concentration en nutriments, aimant les milieux pauvres en oxygène etc…).
►L’azote (N) et le phosphore (P) constituent des éléments nutritifs (nutriments) indispensables aux végétaux. Ces substances sont normalement générées par la minéralisation de la matière organique. Toutefois, présentes en trop grande quantité, elles favorisent la prolifération d’algues et de micro-organismes photosynthétiques (eutrophisation) qui réduisent la pénétration de la lumière dans les couches d’eaux profondes. Si ces algues et micro-organismes photosynthétiques produisent de l’oxygène le jour, ils en consomment la nuit et ces variations en concentration d’oxygène peuvent être fatales aux poissons. Par ailleurs, la décomposition des algues mortes induit également une consommation d’oxygène. Lorsque l’eau est trop peu oxygénée, les conditions d’anaérobiose risquent également de se traduire par une accumulation de composés ammoniaqués et de nitrites susceptibles d’intoxiquer la faune et la flore.
L’azote ammoniacal résulte essentiellement de la dégradation aérobie de l’azote organique (protéines, acides aminés, urée…) lequel provient en grande partie, en milieu urbain, du rejet d’eaux usées non ou insuffisamment épurées.
A1.1.4 Régime hydraulique
D'après Agence de l'eau Rhône-Méditerranée et Corse le régime hydraulique est l’ensemble des variations de l'état et des caractéristiques d'une formation aquatique qui se répètent régulièrement dans le temps et dans l'espace et passent par des variations cycliques, par exemple saisonnières.
Indice N°15 : Action morphométrique des crues
- Évolution de la surface d’alluvions non végétalisées par rapport à la plus ancienne référence disponible.
Indice N°16 : Hydrologie en phase de crue - Évolution du régime des crues inondantes.
►L’aménagement d’un cours d’eau peut engendrer un changement de fréquence, de durée d’inondation, de rapidité du pic de crue ou la période d’occurrence…
Indice N°17 : Hydrologie en phase d'étiage
28
► Idem que phase de crue mais lorsque le débit du cours d’eau est à son niveau minimal. Il correspond à la période de l’année où le niveau d’un cours d'eau atteint son point le plus bas (basses eaux).
Indice N°18 : Profondeur de la nappe phréatique - Évolution du niveau piézométrique
► Évolution de la profondeur entre la surface du sol (fond du lit) la nappe phréatique.
A1.1.5 Caractéristiques flux de matière
La rivière est un flux continu de matériaux solides, fins ou grossiers, arrachés au bassin versant. De manière générale, tout obstacle peut entrainer un blocage du flux de sédiments et un déficit à l’aval, déséquilibrant la dynamique du cours d’eau et impactant la morphologie du lit. Transports solides et liquides sont naturellement équilibrés dans la dynamique fonctionnelle d’un cours d’eau. On assiste alors à une incision du lit mineur et au phénomène de pavage qui se traduit par l’élimination des fractions de fines ne laissant plus que des éléments grossiers, mobilisés seulement par les crues exceptionnelles, et bien souvent aussi un colmatage interstitiel. Les échanges entre la nappe et le cours d’eau sont nuls, le rôle auto- épurateur n’est plus assuré, l'habitat benthique est altéré. Dans le même temps, la réduction des débits hivernaux et l’écrêtement des petites crues concourent à limiter le transport des sédiments.
Indice N°19 : Charriage de fond
-Évolution de la charge de fond ou à défaut du profil en long.
► Le charriage est le transport des sédiments plutôt grossiers sur le fond du lit par roulement qui, à l'occasion de phénomènes hydrologiques importants (crue, chasse de barrage…), sont susceptibles d'être entraînés par les eaux.
Indice N°20 : Charge en suspension - Évolution de la charge en suspension
► La charge en suspension est le transport des sédiments dans la masse du flot.
L’évolution de la quantité de particules fines en suspension dans une eau est très liée à la nature et à l’usage des sols dont elles sont issues. Elles sont transportées par ruissellement dans les cours d’eau suite à l’érosion de la couche superficielle des sols sous l’action dynamique de l’eau de pluie ou encore de l’irrigation.
A1.1.6 Activités anthropiques
Indice N°21 : Évolution des usages du milieu aquatique
- Évolution de l'affectation du milieu aquatique, modification de la fréquentation humaine, développement des activités récréatives (canoé kayak, pêche…).
►L’augmentation de la dénaturalisation d’un cours d’eau joue un rôle important sur l’état de santé de celui-ci. Les aménagements récréatifs peuvent causer une détérioration du milieu naturel environnant.
Un aménagement inadéquat ou une surutilisation devient une source de perturbation affectant l’intégrité de la végétation et par conséquence du milieu aquatique comme par exemple la capacité maximum de la fréquentation que peut supporter le milieu naturel récepteur.
Indice N°22 : Apports hydriques amont sans conséquences sur la morphologie - Évolution des apports hydriques amont sans conséquences sur la morphologie.
► Cette évolution des flux peut être due à l'irrigation, une station épuration, une usine, aux prises d'eaux et rejets thermiques,…
