En milieu agro-forestier, nombreux sont les cours d'eau qui ont été modifiés par l'homme. Les interventions dans le lit ou sur les rives associées aux systèmes d'élevage et de cultures intensifs d'aujourd'hui ont diverses conséquences sur les activités économiques mais aussi sur la flore et la faune du milieu riverain. Une eau de mauvaise qualité diminue le rendement des animaux et occasionne des problèmes de santé dans le troupeau, donc des coûts vétérinaires supplémentaires.
Les sols dénudés de végétation sont rendus sensibles au phénomène d'érosion et contribuent aussi à l'apport de matières en suspension dans le cours d'eau. Ces matières se déposent ensuite sous forme de sédiments dans les endroits plus calmes du cours d'eau où ils peuvent obstruer les sorties de drain et les ponceaux. Ces structures qui ne sont plus efficaces nécessitent des coûts d'entretien élevés.
Les dommages physiques à la végétation et à la stabilité des rives occasionnent aussi des impacts sur la flore, la faune et son habitat. On observe une augmentation des températures, une diminution de l'oxygène et un enrichissement excessif de l'eau de même qu'une banalisation du lit qui réduisent grandement la valeur de l'habitat pour les poissons. La faune terrestre est aussi affectée, notamment en perdant les corridors verts riverains qui relient les secteurs boisés.
L'objectif de la démarche est de mettre en place une méthodologie pour l'évaluation de l'état de cours d'eau afin de connaître leurs problèmes spécifiques et pouvoir proposer des solutions pour y remédier. Une fiche de terrain a été développée en s'inspirant de modèles qui avaient déjà été utilisés dans d'autres contextes. Des portions de la rivière ont été sélectionnées pour y faire les relevés en choisissant des cours d'eau assez différents les uns des autres, et ainsi vérifier la possibilité d'utiliser la fiche sur un large éventail de situations.
Pour pouvoir compléter une fiche de terrain, il est nécessaire d'avoir un tronçon de cours d'eau relativement homogène. Chaque portion de rivière à caractériser est donc divisée en tronçons homogènes. La délimitation de chaque tronçon successif se fait sur le terrain, selon les
observations, lorsque des changements notables sont observés en parcourant le cours d'eau. Une fiche est complétée pour chacun d'eux. On y note les caractéristiques respectives de la berge, du haut de berge et du lit mineur.
Une carte est dessinée pour chaque portion de cours d'eau inventorié et chaque tronçon y est localisé par un système de positionnement global par satellites (GPS) et caractérisé. La section de chaque tronçon est aussi tracée sur la carte pour mieux visualiser les caractéristiques du cours d'eau et y associer les interventions possibles. La rive gauche et la rive droite de la rivière sont décrites séparément car elles sont souvent très différentes.
On retrouve sur la fiche et sur la carte des propositions d'interventions à trois niveaux : en lit mineur pour favoriser la stabilité du cours d'eau et la qualité de l'habitat du poisson; en berge pour assurer la stabilité du talus; en haut de berge pour protéger la berge et pour créer des habitats et des corridors de déplacement nécessaires à la faune terrestre et semi-aquatique.
Quatre portions d'environ 2 kilomètres de cours d'eau ont été parcourues en appliquant cette méthodologie dans le bassin versant de la rivière Boyer.
La méthodologie requiert quelques exigences. Il est recommandé de réaliser les relevés de terrain au printemps, avant la reprise de la végétation car les hautes herbes ne permettent pas une juste évaluation de la nature du sol, de l'érosion et de la pente de la berge. En outre, la méthodologie exige une certaine connaissance et une compréhension des phénomènes hydrodynarniques des cours d'eau pour être appliquée.
Étant donné qu'on doit prévoir environ un jour-personne de terrain par kilomètre de cours d'eau évalué, il serait judicieux d'utiliser les photos aériennes du territoire afin de déterminer les parties de cours d'eau les plus urgentes à étudier, et de commencer par celles-ci. On peut aussi procéder en caractérisant un sous-bassin à la fois et en y exécutant les travaux d'interventions progressivement selon les ressources disponibles, l'urgence des interventions requises et les opportunités manifestées par les propriétaires.
Monsieur Benoît Langevin nous a aidé dans les relevés de terrain. Monsieur Jacques Boivin nous a aimablement renseigné sur l'utilisation du logiciel Auto-Sketch. Madame Gisèle Verniers nous a fourni des commentaires sur la démarche à mi-parcours du projet. Messieurs Jacques Boivin, Luc Major et Claude Foucault nous ont fourni des commentaires fort utiles sur la version préliminaire de ce texte.
La Région Rhône-Alpes et l'Office Franco-Québécois pour la Jeunesse (O.F.Q.J.) ont contribué financièrement au stage de l'auteur principal en provenance de France.
Résumé i . . .
Remerciements 111
Table des matières v
Liste des annexes vii
i
aux rencontrés sur les cours 1
4 il
5
5 5 6
2.5. Activité économi 6
nterventions environne 6
4. Résultats obtenus dans le II
P 1 13
entation des cartes 14
Conclzlsion 17
Bibliographie 18
h e x e s 2 O
vii
Annexe 1 Photos
Annexe 2 Fiche de terrain type et exemple d'une fiche complétée Annexe 3 Liste du matériel de terrain
Annexe4 Cartes d'évaluation de portions de cours d'eau dans le bassin versant de l'expérimentation
En milieu agro-forestier, nombreux sont les cours d'eau qui ont été modifiés par l'homme. Les interventions dans le lit ou sur les rives (comme le retrait de la végétation), associées aux systèmes d'élevage et de cultures intensifs d'aujourd'hui ont diverses conséquences. Les problèmes généralement rencontrés sont des pertes de terrain et d'engrais agricoles du fait de l'érosion de surface, la pollution des rivières, l'atteinte à la santé du bétail mais aussi les impacts sur la faune aquatique, terrestre et aviaire dont les habitats sont détériorés. Une littérature abondante existe déjà à cet égard.
Le présent document résume les résultats d'une réflexion et d'une expérimentation pour mettre en place une méthodologie d'évaluation de l'état de ces cours d'eau afin de connaître leurs problèmes spécifiques et pouvoir proposer des solutions pour y remédier. Il sera ensuite plus facile de réaliser des plans d'action afin de limiter ces pertes économiques et écologiques. Chacun sera à même de réaliser des gains, l'agriculteur en réduisant ou en éliminant des nuisances et des problèmes; l'environnement en améliorant les habitats où des problèmes sont constatés. Par contre, certains problèmes à l'amont, qu'ils soient en cours d'eau, en rive ou en champ, pourraient nécessiter une solution préalable à toute autre intervention.
Pour tester la méthodologie, il a fallu choisir un bassin d'expérimentation et c'est celui de la rivière Boyer qui a été désigné. Une espèce de poisson, l'éperlan arc-en-ciel, a disparu de ce cours d'eau suite à la perte de ses zones de fraie, causée par les phénomènes cités ci-dessus. On cherche aujourd'hui à récupérer la frayère et la rivière Boyer est une sorte de laboratoire dans ce sens.
Après avoir précisé les objectifs de cette étude, il convient de présenter le bassin versant de l'expérimentation. La méthodologie d'évaluation des cours d'eau et le matériel nécessaire pour le travail de terrain sont détaillés par la suite. Les résultats obtenus sur la rivière Boyer donnent un premier aperçu de l'efficacité de la méthode. Ceux-ci ont permis de découvrir les avantages de même que les inconvénients, les exigences et les limites de cette méthodologie qui est, bien évidemment, perfectible.
1.1.
Problèmes généraux rencontrés sur les cours d'eau
En milieu agricole, les cours d'eau subissent de nombreux dommages physiques, chimiques ou biologiques. Ceux-ci ont diverses origines : accès du bétail à la rivière, fauche ou enlèvement de la végétation riveraine par les travaux de culture, ruissellement de sol et d'engrais vers le cours d'eau, redressement et recalibrage de cours d'eau pour faciliter l'exploitation agricole des terres, etc. Ils ont des conséquences sur l'économie mais aussi sur la flore et la faune du milieu riverain.
Dans les champs non clôturés, les animaux sont à l'origine de problèmes majeurs d'érosion. Les vaches qui s'abreuvent dans le cours d'eau détériorent les berges en piétinant les rives, en broutant la végétation de façon excessive et en laissant des déjections dans l'eau comme en bordure (voir photo 1 en annexe 1). Les talus se dégradent et il y a perte de sol causée par l'érosion, surtout lors des pluies. L'agriculteur perd ainsi une partie de son terrain exploitable.
En plus d'endommager les berges, l'accès du bétail au cours d'eau augmente la charge de l'eau en boues et en impuretés. Une eau de mauvaise qualité diminue le rendement des animaux et occasionne des problèmes de santé dans le troupeau, donc des coûts vétérinaires supplémentaires.
En effet, la mauvaise qualité de l'eau est à l'origine d'une diminution de l'abreuvement chez l'animal qui ne boit pas autant qu'il devrait. La rumination étant rendue plus lente, il y a perte de production. Les berges raides car érodées peuvent aussi dissuader le bétail de s'abreuver suffisamment. Inversement, il peut également passer trop de temps dans l'eau et moins se nourrir au champ (Wright, 1997). Tout ceci réduit les gains de production de lait ou de viande.
On constate aussi une augmentation des problèmes de pis (mastite) dus à la présence de boues et les jeunes ont plus de difficulté à se nourrir. De plus, les mères abandonnent facilement leurs petits lorsqu'elles empruntent des passages difficiles (Wright, 1997).
La santé des animaux est aussi affectée par la boue et l'eau en quantité excessive qui favorisent le développement du piétin chez les bovins (Wright, 1997). Par ailleurs, des taux plus élevés de toxines provenant du développement des algues sont observés. Ces toxines peuvent nuire aux animaux. Enfin, une augmentation des maladies transmissibles par l'eau (mastite, piétin, virus de la diarrhée du bovin) peut se faire à l'intérieur du troupeau (Berthélémé and Russell, 1996). Tous ces problèmes de santé entraînent des coûts vétérinaires supplémentaires.
La détérioration des berges par l'érosion s'observe plus fréquemment dans les endroits où la végétation riveraine est absente ou éparse et le sol est a nu. Au printemps, après un sapement du bas de la berge, des galettes de terre tombent à l'eau, ce qui entraîne une élévation du fond du cours d'eau et les drains se couvrent de sédiments; ils perdent ainsi leur capacité d'évacuation de l'eau.
Les sols dénudés sont rendus sensibles au phénomène d'érosion et contribuent à l'apport de matières en suspension dans le cours d'eau. Ces matières se déposent ensuite sous forme de sédiments. Ceux-ci s'accumulent alors dans les endroits plus calmes du cours d'eau où ils peuvent obstruer les sorties de drain et les ponceaux. Ces structures qui ne sont plus efficaces nécessitent des coûts d'entretien élevés. (Trencia, 1987)
En contrepartie, la couverture végétale en bordure des rivières joue un rôle de filtre vis-à-vis du surplus d'éléments nutritifs apporté par les eaux de surface ayant ruisselé sur les terres cultivées, selon la disposition particulière à chaque site. Les eaux souterraines profiteraient aussi de la
végétation riveraine puisque le système racinaire de la végétation ligneuse intercepterait l'azote (Lowrance et al., 1984; Vought et al., 1991; Maridet, 1995). Lorsque le potentiel d'oxydo- réduction est limité en période de hautes eaux, les bactéries occasionnent aussi une dénitrification et l'interception du phosphore (Green et Kauffinan, 1989). L'absence de végétation laisse donc libre cours à I'enrichissement de l'eau, celle-ci pouvant même devenir impropre à l'alimentation du bétail. Une eau de mauvaise qualité limite ou prescrit les usages habituels comme la baignade, la pêche, etc. Elle occasionne des coûts plus élevés de traitement de l'eau potable et présente des risques pour la santé humaine.
Enfin, la diminution de la fréquence des obstacles (végétation riveraine arbustive et arborescente, seuils naturels, arbres tombés à l'eau, branches, ...) et de la rugosité du lit et des rives servant à freiner et à dissiper l'énergie de l'eau, augmente la vitesse du courant dans le cours d'eau et par conséquent la force érosive de l'eau. Les berges sont donc rendues plus instables. (Richard, 1998)
La détérioration des berges a plusieurs causes et revêt de multiples facettes qui ont chacune des conséquences non négligeables sur la faune aquatique et riveraine. L'apport de sédiments ruissellés augmente la turbidité de l'eau (matière en suspension), ce qui réduit la visibilité pour les espèces de poissons. Ils ont alors de la difficulté à voir leurs proies et à s'alimenter. Leurs déplacements peuvent être affectés, en particulier en période de migration. Les sédiments nuisent également aux poissons en provoquant une abrasion des branchies et en diminuant leurs sources de nourriture. En effet, ces particules remplissent les interstices du gravier et chassent ainsi les invertébrés dont les poissons se nourrissent. (Trencia, 1986)
La reproduction du poisson est, elle aussi, affectée. Les sédiments qui se déposent comblent les zones de refuge et les frayères, d'où une diminution des sites possibles de reproduction pour la faune aquatique. Les sédiments peuvent colmater les œufs et les jeunes poissons cachés dans le gravier, provoquant leur mortalité.
En zone riveraine, le broutage et le piétinement par le bétail créent des dommages physiques à la végétation (voir photo 2 en annexe 1). Ces impacts sur la flore affectent la qualité de l'habitat de la faune aquatique et riveraine
En l'absence de couvert végétal ou dans les endroits où le sol subit un compactage excessif par la machinerie agricole (en champ) et par le bétail (en rive), il y a réduction du processus de rétention et de filtration des particules provenant des champs. Ceci augmente la charge de sédiments, nutriments et contaminants dans la rivière et affecte le milieu aquatique. (Richard, 1998)
L'altération des sols et des rives diminue aussi le pouvoir d'infiltration des eaux de ruissellement.
Or l'infiltration de l'eau approvisionne la nappe phréatique qui, elle-même, assure un débit d'étiage dans les cours d'eau, phénomène très important en période de sécheresse pour les communautés benthiques dont la survie dépend. L'infiltration de l'eau permet également de diminuer la hauteur d'eau en période de crue, donc de tempérer la force érosive qui attaque les
berges. Enfin, la recharge de la nappe phréatique est importante pour l'homme puisqu'elle permet son approvisionnement en eau. (Richard, 1998)
Il est important de noter aussi que l'absence de végétation riveraine crée une augmentation de l'ensoleillement et par voie de conséquence, de la température de l'eau en été. Ceci a pour effet de diminuer la quantité d'oxygène dissout. Or, certains poissons nécessitent un milieu frais et bien oxygéné pour leur survie et leur succès reproductif. De plus, des températures plus chaudes peuvent accroître les affections virales ou bactériennes des organismes vivant dans le cours d'eau.
(Richard, 1998)
Pour terminer, citons le rôle important que joue la végétation en bordure des rivières. Cet habitat abrite une faune des plus riches et héberge des amphibiens, des reptiles, des petits mammifères. et des oiseaux. Les milieux riverains couverts d'arbres ou d'arbustes sont fréquentés par moins d'espèces de petits mammifères nuisibles aux cultures et plus d'espèces insectivores que ceux couverts d'herbacées seulement (Maisonneuve et Rioux, 1998). Ces corridors verts permettent aussi le déplacement de la faune terrestre et de l'avifaune, d'une zone boisée à une autre. Le retrait de ces bandes boisées le long des cours d'eau est à l'origine de l'isolement de plusieurs populations animales, et donc de l'extinction et de la disparition de certaines espèces (Duchesne et Bélanger, 1998). Dans un but de conservation de la biodiversité, il est ainsi préférable de favoriser le maintien et le développement des comdors verts.
La rivière Boyer connaît aussi les problèmes rencontrés sur ces cours d'eau coulant en milieu agro-forestier. Mais elle est surtout reconnue pour avoir été un site exceptionnel de reproduction pour les éperlans arc-en-ciel. La couverture du lit par des sédiments plus fins et par des algues, et donc l'altération des sites de fraie de cette espèce, est sans doute une des causes de sa disparition dans cette rivière. (Foucault et al., 1996)
Le but des différentes études menées sur la rivière Boyer est d'aboutir à un plan de restauration pour améliorer la qualité de l'eau et favoriser la récupération de la frayère. Ceci passe notamment par le contrôle de l'érosion qui sera bénéfique aux populations piscicoles mais aussi à l'agriculture.
Le projet consiste à développer et expérimenter une méthode de caractérisation de cours d'eau afin d'en connaître les particularités. Une fois les caractéristiques connues, il est alors possible de proposer une intervention spécifique pour remédier aux divers problèmes observés. Notons que cette méthodologie doit pouvoir s'appliquer à une grande variété de situations dans le contexte agricole. Avant de pouvoir réaliser les travaux retenus, il peut être nécessaire de retourner aux sites d'intervention pour préciser les paramètres des travaux (volumes à excaver, longueur de rives à clôturer, matériel de construction nécessaire, etc)
2.1. Situation géographique
La rivière Boyer s'écoule du sud au nord, sur la rive sud du Saint-Laurent. Elle se jette à Saint- Vallier, à environ 30 km à l'est de Québec. Son bassin versant est à 85 % localisé dans les limites administratives de la Municipalité Régionale de Comté (M.R.C.) de Bellechasse, le restant étant situé dans la M.R.C. de Desjardins. Huit municipalités occupent le territoire du bassin (Foucauilt et al., 1996).
Le bassin versant de la rivière Boyer s'étend sur une superficie de 217 km7. Il est drainé par un total de 345 km de cours d'eau et peut être divisé en 4 sous-bassins : rivière Boyer, ruisseau du Portage, rivières Boyer Nord et Boyer Sud (voir chapitre 4 - figure 1).
Globalement, 60 % de la superficie du bassin versant est consacré à l'agriculture et 40 % est représenté par la forêt (érablières, sapins, bouleaux, épinettes). À peine 1 % est urbanisé. Il faut préciser qu'entre 1948 et 1992, 73 % du réseau a été rectifié à des fins agncoles (profilages, recalibrages et redressements de cours d'eau).
Les trois types de sols que l'on retrouve dans le bassin de la rivière Boyer traduisent l'histoire géologique de la vallée.
A
la tête du bassin, à plus de 150 mètres d'altitude, se trouvent les sols d'origine glaciaire de la zone appalachienne. Entre 50 et 150 mètres, les sols constituent les anciennes terrasses de la mer de Champlain. Ces sols sont représentés par des associations de loams sableux et graveleux. Enfin, en dessous de 50 mètres d'altitude, des sols argileux se sont développés sur les sédiments qui se sont déposés au fond de la mer de Champlain (Foucault et al., 1996).Au niveau des espèces de poissons, on constate une détérioration marquée des cornmunautés.
Depuis le milieu des années 80, l'éperlan arc-en-ciel, très apprécié des pêcheurs sportifs, a disparu de la rivière Boyer. Il en va de même pour l'anguille. De plus, des espèces comme l'omble de fontaine, (truite mouchetée), la perchaude et le grand brochet sont devenues très marginales dans cette rivière. En fait, deux inventaires réalisés à 21 ans d'intervalle (1971 et 1992) sur 24 stations ont permis de constater que le nombre d'espèces de poisson capturées est passé de 33 à 20 espèces, soit une perte de 13 espèces (Carrier et Trencia, 1993).
La sauvagine se rencontre fréqtaemment dans les sinuosités du cours d'eau. Les canards barbotteurs sont les seuls de ce groupe d'espèces à utiliser le bassin pour la reproduction. La production de canetons est grandement limitée par la prédation qui s'exerce sur les nids et les couvées faute de couvert végétal et de milieux humides (Maisonneuve et al., 1998). À l'automne et au printemps, certaines espèces d'oies (grande oie des neiges et bernache du Canada) et de canards (bec-scie, garrots) apparaissent temporairement dans le bassin, celui-ci se situant près d'un axe majeur de migration, le fleuve Saint-Laurent.
D'autres espèces fauniques habitent aussi le territoire et en particulier les corridors le long de la rivière et de ses tributaires, que ce soient des oiseaux, des amphibiens, des reptiles ou des petits mammifères (Maisonneuve et Rioux, 1998).
L'activité économique dans le bassin versant de la rivière Boyer est basée essentiellement sur le secteur agricole. Environ 300 entreprises agricoles se trouvent dans ce bassin, dont la majorité tire ses revenus des productions laitières et porcines. Le porc représente 5 5 % et le bovin de laiterie 31 % des 23 055 unités animales recensées. Concernant la surface cultivée, le maïs occupe 7 %, les céréales 20 % et les fourrages 72 % des 13 289 hectares de terres en culture du bassin versant (Ministère de l'Environnement et de la Faune, 1998). L'acériculture y est aussi très importante, avec 196 exploitations et plus de 350 000 entailles (Statistiques Canada, 1991).
Les activités cornrnerciales et industrielles sont plutôt diversifiées et il s'agit en général de petites entreprises. On dénombre environ 180 entreprises de ce type dans le bassin.
En milieu agricole, plusieurs subventions et services ont été proposés aux agriculteurs afin d'améliorer la qualité de l'eau de la rivière. Ceci s'est traduit par des actions concrètes sur le terrain telles que la construction d'infrastructures pour l'entreposage des déjections animales, l'installation d'aires d'abreuvement pour le bétail en retrait des cours d'eau, la préparation de
plans de ferme, une utilisation plus rationnelle des fumiers ou encore la mise en place de protections en bordure des cours d'eau.
Sur le plan de l'assainissement urbain, seules les agglomérations urbaines de Saint-Charles et Honfleur rejettent leurs eaux usées dans le bassin de la rivière Boyer. La municipalité de Saint- Charles possède une station d'épuration dont les paramètres sont conformes aux exigences du Ministère de l'Environnement et de la Faune (MEF) depuis 1995. En ce qui concerne Honfleur, ses eaux usées ne sont pas traitées et se déversent pour la majorité dans la rivière Boyer. Un projet est en voie de réalisation pour régler ce problème. Les résidences isolées et les chalets n'ont pas de système de traitement des eaux bien que plusieurs soient dotés de fosses septiques.
Concernant les déchets solides, ceux-ci sont collectés régulièrement et acheminés au lieu d'enfouissement sanitaire ou au dépôt de matériaux secs, selon leur type. Les interventions réalisées en matière industrielle sont plutôt limitées et de peu d'impact sur la qualité de l'eau.
(Foucault et al., 1996).
La méthode de caractérisation des cours d'eau et de suggestion d'interventions consiste en une fiche de terrain à compléter (voir annexe 2) dont les données peuvent ensuite être reportées sur une carte et dans des logiciels informatiques pour des traitements ultérieures. Des logiciels de dessin assisté par ordinateur ( D A O . ) comme << Autosketch » ou « AutoCad D, et de logiciels de types chiffrier ou base de données tels << Microsoft Excel ou Access )) n'ont pas été utilisés dans le projet faute de temps mais pourraient s'avérer utiles.
Une fiche de terrain a été développée en s'inspirant de modèles qui avaient déjà été utilisés dans d'autres contextes. Une fois cette fiche de terrain réalisée, des portions de la rivière sur lesquelles seraient faits les relevés ont été sélectionnées. Il s'agissait de choisir des portions de cours d'eau assez différentes les unes des autres, afin de vérifier la possibilité d'utiliser la fiche sur un large éventail de situations. La fiche a en effet été remise à jour plusieurs fois à la suite des premières sorties de terrain pour la rendre facile d'utilisation, complète et adaptable à des situations variées.
Les parties analysées se situent en amont de stations d'échantillonnage de la qualité de l'eau de la rivière Boyer. Les données de la fiche pourront ainsi éventuellement être mises en relation avec les mesures de qualité de l'eau. Ces portions appartiennent à des cours d'eau de petite taille, à des tributaires de la rivière Boyer (ruisseau du Portage) ou encore à des parties plus importantes de la rivière (aval du bassin). Elles ont été sélectionnées à partir d'une mosaïque (échelle de 1 : 5 000) de photos aériennes en recherchant, à cette étape d'expérimentation, des portions d'accès facile aux caractéristiques hétérogènes.
Chaque portion de cours d'eau parcourue avait une longueur approximative de 2 km et nécessitait près d'une journée de terrain.
Pour pouvoir con~pléter une fiche de terrain, il est nécessaire d'avoir une longueur de cours d'eau relativement homogène. Chaque portion de rivière à caractériser est donc divisée en tronçons homogènes. La délimitation de chaque tronçon successif se fait sur le terrain, selon les observations, lorsque des changements notables sont observés sur la portion de cours d'eau. Une fiche est complétée pour chacun d'eux.
Les relevés de terrain nécessitent la présence de deux personnes, afin de faire une observation dans le cours d'eau (érosion, granulométrie du lit, caractéristiques des berges, etc) et en haut de berge (largeur protégée, occupation du haut de berge, vision d'ensemble, etc).
Afin de mieux comprendre le procédé, un exemple de fiche de terrain complétée a été ajouté en annexe 2. La liste du matériel nécessaire pour ces relevés se trouve en annexe 3.
Une carte a été dessinée pour chaque portion de cours d'eau inventoriée. Chaque tronçon y est localisé par un système de positionnement global par satellites (GPS) et caractérisé. Sa longueur est aussi déterminée à l'aide d'un topofil.
La section (ou profil en travers) du tronçon est aussi tracée sur la carte pour mieux visualiser certaines caractéristiques du cours d'eau (érosion, occupation en haut de berge, végétation, proportions relatives de chaque élément de la section, etc) et y associer les interventions possibles. Les caractéristiques respectives de la berge, du haut de berge et du lit mineur sont relevées. Le schéma ci-dessous indique les limites de chacune de ces unités.
a-lit majeur (inondations) w
L'objectif de la caractérisation de ces trois parties de la rive est d'évaluer si des interventions sont requises et, le cas échéant, de suggérer un aménagement en berge (par ex. talutage, végétalisation, etc), en haut de berge (par ex. pose de clôture, plantation, etc) ou encore en lit mineur (épis, seuil). C'est ce que l'on retrouve à la fin de la fiche.
La rive gauche et la rive droite de la rivière sont analysées séparément car elles sont souvent très différentes, en particulier au niveau de l'érosion (si la rive droite est érodée, par exemple en rive concave dans une courbe, il y aura le plus souvent déposition en rive gauche convexe). Cette forme de cartographie est inspirée de ce qui a été fait sur la Meuse belge par Groupe Interuniversitaire de Recherche en Écologie Appliquée (1988)
(sols pulvérulents ou cohésifs) est une notion importante puisqu'elle conditionne la sensibilité de la berge à certains types d'érosion. Sa connaissance permet ainsi de mieux comprendre et maîtriser le phénomène. La présence d'une couc
à l'origine d'éboulis ou d'un glissement de terrain et est à signaler.
e sont aussi notées. La hauteur de berge n'est pas précisée au- delà de 2 an sur le plan car il a été estimé que les coûts d'intervention devenaient alors trop élevés. Concernant les pourcentages présents sur la fiche, notons qu'ils se réfèrent toujours au linéaire du tronçon. Une berge montre parfois une pente interrompue par un replat (berge à pallier). La fiche de terrain permet de noter cette particularité appréciée des propriétaires riverains parce que les crues les plus importantes peuvent souvent être contenues à l'intérieur des rives.
L'instabilité de la berge est examiné en regard de trois formes d'éros on : le sapement (le pied du talus est attaqué par le courant), le mouvement de masse (chute ou glissement du haut du talus en bas de pente) et le ravinement (causé par le ruissellement provenant des terrains par une dépression ou un fossé)(Trencia, 1987).
étation, les zones herbacées, arbustives, arborescentes, dénudées et de roche mère sont distinguées car elles n'ont pas le même intérêt comme habitat pour la faune riveraine (Maisonneuve et Rioux, 1998).
Enfin, la présence de sorties vée car elle peut
notamment expliquer une érosi aires en eau ou à
sec sont également signalés.
En général, le degré de te est intéressant à connaître dans le cas de champs agricoles car il influence le ruissellement provenant du haut de berge.
ée, c'est-à-dire la largeur à partir du lit mineur qui n'est pas utilisée à des fins agricoles, a été quantifiée en fonction de la politique de protection des rives, du littoral et des plaines innondables (minimum de 1 m en haut de berge et de 3 m à partir du lit mineur) et du
degré de protection (bonne protection de 3 à 10 m et très bonne au-delà de 10 m).
Concernant l'occu e, les zones agricoles (pâturage, cultures), de fiche, de forêt et de plantations sont distinguées. Pour le pâturage, la présence ou non d'une clôture permet de savoir si le bétail a accès au cours d'eau.
Plusieurs caractéristiques du lit mineur (largeur, profondeur, vitesse) peuvent varier considérablement selon les circonstances de la visite (saison, précipitations récentes, engorgement des sols en eau). Toutefois, quand l'eau n'est pas trop haute, il existe des signes suffisants pour connaître les caractéristiques importantes du cours d'eau et déterminer la pertinence et la nature des interventions requises.
étrie est un des paramètres les plus utiles dans le sens où elle donne une indication de la force érosive de l'eau dans le tronçon. Elle s'ajuste selon les événements hydrologiques en chamant des particules de plus en plus grosses à mesure que le courant augmente. Sans connaître la vitesse de l'eau à différentes saisons, on peut donc déduire si de fortes vitesses sont rencontrées par la présence de galets et de blocs alors que le matériel plus fin a été emporté; des sédiments fins montrent au contraire un ralentissement de la vitesse. Quand des galets et des blocs sont partiellement couverts de sédiments fins, cela peut dénoter que de forts courants se rencontrent en saison et que les vitesses plus récentes ont favorisé la déposition de sédiments plus fins, peut-être associés à l'existence d'une zone d'érosion en amont.
Les termes de la granulométrie notée sur la fiche sont inspirés du classement des matériaux de Lencastre rapportée dans inesse (1983). L'argile consolidée se reconnaît facilement; le sable et les limons ont un diamètre entre 0,0 à 0,5 cm; le gravier, de 0,5 à 1,5 cm, le caillou de 1,5 à 20 cm et les roches (blocs), plus de 20 cm; le roc est ce qui constitue la roche mère.
Sur la fiche, la vitesse u coilirant n'est pas mesurée mais seulement décrite par type d'écoulement (lentique, lotique ou intermédiaire). En cours d'eau, la vitesse est liée à trois paramètres (équation de Manning-Strickler) :
oyenne en eau combinée à l'allure générale des berges (section 3.2.1) donnent une bonne idée de la géométrie de la section. La largeur a été relevée en pratiquant au moins trois mesures différentes. Elle dénote bien l'importance du cours d'eau.
La rugosité n'est pas spécifiquement notée mais elle est considérée en notant les caractéristiques de la berge (couverture végétale) et par la granulométrie du lit.
e La pente en long n'a pas été mesurée car cela aurait allongé le temps requis pour faire les relevés et d'autre part, un matériel plus encombrant aurait été nécessaire. De toutes façons, les
observations sur la vitesse et la granulométrie sont suffisantes pour juger de la pertinence d'intervenir ou non dans le lit mineur.
La profondeur n'a pas été notée sur la fiche mais pourrait facilement faire l'objet d'une évaluation moyenne par un certain nombre de mesures. Toutefois, nous avons ajouté dans la section <t Autres observations » nos commentaires, en particulier sur le manque de zones profondes ou sur la présence d'une telle zone pouvant abriter des poissons. De plus, les plages de ons de matériaux (sable, gravier, galet) dans le lit mineur sont prises en observations car elles témoignent du dynamisme du cours d'eau dont il faut tenir compte dans les planifications d'aménagement. Enfin, tout ouv e présent dans le lit de la rivière est mentionné.
Quatre portions (identifiées A, B, C et D) de cours d'eau ont été parcourues en appliquant cette méthodologie dans le bassin versant de la rivière Boyer (voir figure 1).
rlion A est une section de la rivière Boyer Sud, qui est un cours d'eau de taille moyenne (bassin versant de 65 km2). Cette portion se trouve être très homogène bien qu'elle puisse être divisée en deux parties : une partie amont située en forêt, aux berges relativement stables ; une partie avale en zone agricole, sujette au phénomène de sapement et dont le haut des berges finit par tomber en bas de pente pour former des îlots dans le lit mineur.
Par contre, nous avons rencontré une grande variété de situations sur la
alors que celle-ci se situe juste en aval de la précédente. C'est pourquoi de nombreuses fiches de terrain y ont été complétées.
est une partie d'un tributaire du ruisseau du Portage et une partie du Portage également (bassin versant de 21 km2). Ce sont des cours d'eau relativement petits comparativement au précédent et qui ont présenté des caractéristiques très variées.
Enfin, la on D appartient à une plus grosse rivière (bassin versant d'environ 205 km2) puisqu'elle se trouve en aval du bassin, sur la partie principale de la rivière Boyer. Elle est caractérisée par une rive droite très argileuse qui subit de nombreux glissements de terrain de grande envergure. Elle est aussi très sinueuse, avec un phénomène d'érosion qui alterne entre la rive droite et la rive gauche. Là encore, beaucoup de fiches de terrain ont été nécessaires.
Source: MAPAQ 94
s d'eau évaluées
On distingue trois niveaux d'intervention, chacun ayant sa spécificité. Ainsi, on suggérera généralement d'intervenir en lit mineur pour favoriser la stabilité du cours d'eau et l'habitat du poisson; en berge on interviendra pour assurer la stabilité et la couverture végétale du talus; enfin, en haut de berge les interventions suggérées seront destinées à protéger la berge et, par voie de conséquence, à améliorer l'habitat de la faune riveraine et de celle en déplacement par ce corridor vert.
L'exclusion du bétail des cours d'eau par la pose de clôtures en haut de berge est, à plusieurs endroits, déjà réalisée le long de la rivière Boyer. C'est une étape préalable à tous les autres travaux en berge comme en lit mineur car cela permet d'arrêter la cause première de la dégradation, de stabiliser la berge et de freiner l'érosion. Des aires d'abreuvement doivent être aménagées sur les rives pour satisfaire les besoins en eau des animaux. L'agriculteur cesse ainsi de perdre du terrain. Les matières en suspension dans l'eau, causant certains dommages à la faune aquatique sont réduites. Enfin, l'agriculteur en bénéficie aussi puisque l'eau dont son bétail doit s'abreuver peut être puisée au cours d'eau quand elle est de bonne qualité.
Après avoir exclu le bétail des rives, Pa plantation d'arbres et d'arbustes en haut de berge peut assurer une meilleure protection à la berge lorsque celle-ci est instable (voir photo 5 en annexe 1 j.
On doit cependant éviter Pa plantation d'arbres à enracinement superficiel comme les peupliers et certains résineux, même en haut de berge, car ils pourraient renverser dans le cours d'eau. La plantation permet l'étagement de la végétation apprécié par la faune riveraine et une continuité des habitats pour la faune terrestre qui peut alors se déplacer plus aisément le long des cours d'eau. Les arbres en bordure des champs agricoles jouent un rôle de haie brise-vent et diminuent l'érosion éolienne en champ. Ils offrent également de l'ombrage pour le bétail en été et confèrent un paysage plus agréable à la vallée. Enfin, les racines profondes de plusieurs essences lient les particules du sol le préservant de l'érosion et interceptent les nutriments des eaux souterraines.
Lorsque la berge est abrupte et érodée, on conseille d'en adoucir la pente et ensuite de la végétaliser par des herbacées et des arbustes (voir photo 4 en annexe 1). Les arbustes sont installés en berge alors que les arbres sont placés préférablement en haut de berge ce qui préviendra leur renversement dans le cours d'eau lorsqu7ils sont à maturité. En revanche, il peut être nécessaire de couper certains arbres trop inclinés vers le cours d'eau qui pourraient y renverser et occasionner le blocage ou la déviation du courant; il y aurait alors érosion en rive
opposée, accumulation de débris (embâcles), inondation ou d'autres problèmes selon les circonstances de l'événement.
Pour la faune aquatique, il est généralement bénéfique de retrouver dans les cours d'eau une alternance de secteurs profonds à écoulement lent et de secteurs moins profonds à écoulement rapide. En zone agricole, les secteurs profonds sont souvent moins bien représentés et la construction de seuils ou d'épis aideront à pallier à ce manque.
C'est, le plus souvent, la mise en place d'épis dans les zones peu profondes qui a été proposée (voir photo 3 en annexe 1). Dans un milieu en pente très douce et sans zone profonde, ils diversifient la configuration du lit et permettent la formation et le nettoyage par le courant de fosses nécessaires aux poissons, qui s'y nourrissent, s'y réfugient et s'y reposent. Les épis n'occasionnent pas de retenue d'eau qui s'étendrait loin en amont à cause de la pente faible.
Quand la pente en longueur du cours d'eau est plus marquée (1,5 % et plus), la construction de seuils remplira mieux ces mêmes fonctions. Bien conçues et dans des conditions hydrologiques particulières, ces structures ralentissent la vitesse du courant et dissipent ainsi l'énergie qui attaque les rives. Elles peuvent être combinées à une structure en place (pont, ponceau, obstacle) pour en faciliter le franchissement par le poisson.
Les données des fiches de terrain ont été reportées sur des cartes (voir annexe 4). Sur chacune d'elles, on trouve la reproduction du tracé des cours d'eau évaluées, avec une distinction de la rive droite et de la rive gauche, ainsi que les profils en travers de chaque tronçon. Chacun des tronçons est la représentation d'une fiche de relevés et est numéroté. Ils ont été distingués les uns des autres par une barre transversale sur le plan.
Sur chaque rive, on illustre de façon schématique l'occupation du haut de berge, la végétation, la pente et la hauteur de la berge, et les zones d'érosion. Seule la végétation dominante de la berge apparaît pour ne pas complexifier davantage les cartes. Notons aussi que l'éloignement du haut du talus a été mis en évidence par un pointillé car il peut indiquer des zones de ravins ou de glissements de terrain importants.
Les ouvrages présents dans le lit mineur ont été schématisés. Le sens du courant et les positions GPS des début et fin de portion ont également été reportés sur carte.
Les profils en travers de chaque tronçon ont été tracés. Les interventions suggérées ont été schématisées au-dessous de chacun d'eux. Ces profils décrivent la situation générale des tronçons et ne peuvent donc pas signaler les problèmes localisés. Dans ce dernier cas, les interventions
suggérées dans la fiche ne s'appliquent pas sur le tronçon en entier, et n'apparaissent pas sur la carte.
En ce qui concerne la production des cartes, il est important de préciser que c'est un travail long et que les nombreuses informations ne permettent pas une présentation plus simple sans risquer de perdre des détails précieux.
A
l'opposé, les profils en travers et les caractéristiques des rives pourraient être reproduits sur deux cartes séparément, mais cela obligerait d'avoir le double de cartes et de les étudier en passant continuellement de l'une à l'autre.Cette cartographie pourrait être facilitée par l'utilisation de logiciels de dessin tels << Autosketch
H ou <( AutoCad B. En effet, une fois les données rentrées, ces logiciels permettent de reporter les
informations rapidement sur la carte. Le plus difficile réside peut-être dans le tracé du linéaire du cours d'eau, à moins de numériser les fonds de cartes pour un traitement informatique, lors duquel on ajoute le reste de l'information à cartographier.
Cette méthodologie est adaptée à une situation où on doit évaluer de façon efficiente la nécessité et la nature des interventions sur des portions de cours d'eau en zone agricole. Elle présente l'avantage d'associer directement sur le même schéma, un type de protection à la caractérisation des différentes zones de la rive et du cours d'eau. De plus, l'évaluation de l'état des rives par portions pourrait permettre d'aboutir à des interventions sur le linéaire de la rivière et non pas uniquement en certains points, ce qui serait plus efficace. L'évaluation de plusieurs portions permet aussi de relativiser les besoins d'intervention les uns par rapport aux autres.
Cependant, la méthodologie requiert quelques exigences. En effet, elle nécessite la disponibilité de deux personnes pour permettre une évaluation dans le cours d'eau et en haut de berge. Il est préférable que ces personnes restent les mêmes tout au long de la caractérisation des cours d'eau, afin d'avoir des résultats consistants. Il existe en effet une variabilité entre les personnes dans l'évaluation de ce genre de caractéristiques. Par ailleurs, certains endroits profonds et d'autres glissants (présence d'argile) nécessiteraient un canot pour un déplacement plus facile. Il est recommandé également de réaliser les relevés de terrain au printemps avant la reprise de la végétation car les hautes herbes ne permettent pas une juste évaluation de la nature du sol, de l'érosion et de la pente de la berge. En outre, la méthodologie exige une connaissance et une compréhension des phénomènes hydrodynamiques des cours d'eau pour être appliquée.
Enfin, ajoutons que la difficulté majeure de la mise en place de la fiche de terrain a été de lui donner toute la versatilité requise pour tenir compte d'une multitude de situations, alors que de nombreuses caractéristiques sur chaque rive doivent être notées. Il pourrait en effet y avoir autant de types de fiches différents que de tronçons rencontrés.
C'est en partie pour cette raison que les résultats sont parfois constitués de valeurs << moyennes », surtout quand les tronçons sont longs et variés. Dans ce cas, les relevés ne sont pas très significatifs car ils ne reflètent pas la variété de chacune des caractéristiques de la rivière dans son profil en long. Toutefois, l'information est recueillie avec l'optique de juger de la pertinence et de la nature d'une intervention et au besoin, des relevés plus précis aideront à planifier plus rigoureusement ces interventions une fois les tronçons les plus en besoin ayant été identifiés.
Pl~isieurs données de la fiche de terrain restent très sensibles à Pa météorologie, dans le cas de Pa rivière Boyer, à cause de la forte densité de drainage et de la vocation agricole des sols. La vitesse du courant, la largeur et la profondeur de l'eau peuvent changer d'un jour à l'autre si les conditions météorologiques ne sont pas les mêmes sur ces deux jours. Toutefois, la granulométrie et les traces de crue en berge reflètent habituellement bien le régime d'écoulement.
Comme il a déjà été mentionné, les tronçons choisis sur la rivière Boyer avaient une longueur moyenne de 2 km et ont nécessité une journée de terrain chacun. À 2 krnljour pour 2 personnes, donc 1 krn/jour/personne, il faudrait 345 jours-personnes pour parcourir tout le réseau hydrologique de la rivière Boyer. Ceci représente énormément de temps, sachant aussi que les portions de cours d'eau analysées se trouvaient proches des voies de communication, ce qui a permis de gagner du temps au niveau de l'accès à la rivière et du retour au véhicule, une fois la portion parcourue. L'analyse d'une section éloignée des routes demanderait encore davantage de temps.
Ainsi, il serait judicieux d'utiliser les photos aériennes afin de déterminer les parties de cours d'eau les plus urgentes à étudier, et de commencer par celles-ci. On peut aussi procéder par bassins versants. Il s'agit dans ce cas de caractériser un sous-bassin à la fois et d'y exécuter les travaux d'interventions progressivement selon les ressources disponibles, l'urgence des interventions requises et les opportunités manifestées par les propriétaires. Il est aussi logique d'intervenir de l'amont vers l'aval du bassin. Cependant, si des propriétaires riverains manifestent leur intérêt dans la protection des rives, on n'hésitera pas à intervenir en priorité sur leurs terrains.
Cette méthodologie pourrait aussi servir à échantillonner le bassin versant d'une rivière, afin de le comparer à d'autres en autant que les paramètres sont interprétés de la même façon, ce qui est plus probable si les mêmes personnes effectuent les relevés. Certaines parties significatives des cours d'eau du bassin seront analysées et on pourra faire de même dans d'autres bassins. Une fois les résultats mis en comparaison entre les différents bassins versants, cela permettra éventuellement des échanges d'idées au niveau de ces territoires pour remédier aux divers problèmes rencontrés sur chacun d'eux.
Vu la manière dont a évolué l'état des cours d'eau et les conséquences que cela engendre aujourd'hui aussi bien sur les terrains cultivés, sur le bétail, sur l'approvisionnement en eau que sur les espèces aquatiques majoritairement ou encore sur les espèces terrestres et l'avifaune, il est pertinent de planifier et de réaliser le plus rapidement possible des interventions de correction ou d'aménagement.
La méthodologie présentée ici a été testée sur des portions de cours d'eau variées de la rivière Boyer. Il a été constaté que c'est en milieu cultivé, là où la végétation riveraine est quasi inexistante, qu'il y a le plus de problèmes d'érosion et de pollution des cours d'eau. Des solutions à ces problèmes ont été suggérées, mais le plus difficile reste ensuite d'agir. Cela ne pourra se faire qu'en allant sur le terrain pour aider les gens à prendre conscience du phénomène et à comprendre que leur action ne pourra aller que dans leur intérêt. D'ailleurs, dans le bassin de la rivière Boyer, des efforts de protection des rives (végétalisation, pose de clôtures, etc) ont déjà été faits par certains agriculteurs. Il n'en tient qu'aux autres d'emboîter le pas.
Cette méthodologie d'évaluation appliquée sur des cours d'eau bien différents les uns des autres dans le bassin de l'expérimentation, pourrait être utilisée dans d'autres bassins versants.
Évidemment, elle n'est pas parfaite et présente certains inconvénients. Elle constitue un outil de base qui devra être utilisé peut-être d'une manière différente selon les rivières et pourra être modifiée.
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Annexe
1s
- .
Photo 1 : Détérioration des rives pai ie béfaii ayant accks Iibremcnt au cours d'eau.( Sous-bassic ruisseau du Parhge)
: Dommages à la vkgétation el à la qualité de %'eau causés p r le piétinenneni du bétail.(Sous-bassin ruisseau du Portage)
Photo _"I Section de cours d'eau montrant un lit de galet avec absencc de zone profonde oh des épis poumient aider à diversifier l'habitat (Sous-bassnn ruisseau du Portage)
Photo 4 . Berge concave abrupte, érodé@ oh un adorrcissrmen~ de; talus de m@mv qLie le --".-r dss cultures de la bordure du cours d'eau seraocrit n5cessa:rcs avant de procéder i. 12
végétalisatisn (Sous-bassin rir, ièïe Boyer Sudj
O 5 : -tli~istratisn dt !'enchêvêtreme~it des racines q ~ i iicnt les part~cules d ~ i soi et qui ainsi.
l'aident ii mieux résister à l'éïosaon.( Sous-bassin riviére Boyer)
dipart =+ latitude : ...o.*...
...
herbacé : .
...li. G ...
argeur protégée
CI fiiche cldture .EJ oui Cl forêt
non
CI
planlariou, forêteS
culnuesG.P.S. (Global Positioning System)
e ruban à mesurer
e topofil
e tablette de notes
@ schéma d'angles de talus appareil photo et films
pochettes pour photos aériennes
r huile ci mouche bottes
sac a dos
Limite et nun~éros des tronçons homogènes
Berge
I( Érosion Végétation
Hauteur
< l m 1 à 2 m
> 2 m Pente
Faible Moyenne Forte
Haut de ber-e
----
Éloignement du haut du talus Pâturage Clôture Cultures0
ForêtO 0 0
Plantations Friche
Constructions
de la berge
,,,, ,,,, ,,,,
,l IG]
de berge
Pont Ponceau
Seuil Gué
Profils en travers Interventions proposées
,--
Lit en eau1lUiI
Hautes herbes\ \ Cultures
Pâturage Clôture
En haut de berge
~lll)e Cultiver en retrait du cours d'eau
@)c
Pâturer en retrait d u cours d'eau"
PlantationsEn berge
Adoucissement de la pente Végétalisation
Arbre a couper
En l i t mineur Aucune
Route
Nord
(,P)
de Iû r i v e gürnclic
C'aractéristiqtaes de la rive gaiiche
-
