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Suivi des travaux de restauration en rivière
Fédération de l’Eure pour la Pêche et la Protection du Milieu Aquatique
Immeuble Leipzig, avenue de l’Europe BP 412 27504 Pont-Audemer cedex
Tél. : 02 32 57 10 73 Courriel : [email protected] site : peche27.com
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Titre du dossier : TYPOLOGIE DE SUIVI DE TRAVAUX DE RESTAURATION EN RIVIERE
Objet : Synthèse bibliographique & éléments pour le choix des suivis Version : n°1 du 29/07/2015 Réalisé par : Lucie BUCHET Dossier suivi par : Emilien BORDIER Chargé d’études FDAAPPMA27 – Responsable technique « Continuité Ecologique » Tel: 02 32 57 10 73 Mail: [email protected]
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Le suivi de travaux à mettre en œuvre dépend des altérations identifiées en phase de diagnostic et donc
des objectifs de restauration attendus.
Il est cependant possible d’établir une typologie sommaire du suivi à réaliser selon la nature des travaux
envisagés.
Deux catégories de travaux ont été distinguées pour établir cette typologie de suivi :
- Les travaux visant à rétablir la continuité écologique tels que l’aménagement des ouvrages
transversaux (mise en place de passe à poisson, rivière de contournement, aménagement de seuil,
etc.) ou encore la gestion de vannage ;
- Les travaux visant à restaurer la qualité du cours d’eau (recharge de granulats, actions de
renaturation et de reméandrage ou suppression d’endiguement notamment).
1. Travaux visant à restaurer la continuité écologique
Selon la nature des travaux de restauration de la continuité écologique identifiés dans le tableau ci-après,
un arbre de décision est associé afin d’évaluer les possibilités de suivi.
Tableau 1 : Type de travaux de restauration de la continuité écologique et les éléments de suivi associés
Type de travaux
Objectifs attendus Compartiments
impactés
Arbres de
décision Eléments de suivi
Passe à poisson ou dispositif similaire
Rétablissement circulation piscicole, recolonisation des secteurs amont
Biologie (poissons) 1 et 2 Monitoring « poissons »
Gestion des Vannes
Rétablissement circulation piscicole Biologie
3 et 4
Monitoring poisson, invertébré Qualité de l'habitat
Diversification des faciès Habitats (Vitesse, hauteur d'eau et substrats)
Relevés des faciès d'écoulement Qualité de l'habitat
Favorise le transport solide et le décolmatage
Substrat alluvial Colmatage
Effacement de seuil
Rétablissement circulation piscicole Biologie (poissons)
3 et 4
Monitoring « poissons »
Rétablissement hydromorphologie fonctionnelle
Habitats Qualité de l'habitat Monitoring « invertébrés » et « poissons »
Décolmatage du substrat grossier Habitats (Vitesse, hauteur d'eau et substrats)
Colmatage
Diversification des faciès Relevés des faciès d'écoulement
Rétablissement du transit sédimentaire vers l'aval
Granulométrie
Réduction des effets de retenue d'eau Lit mineur
Pente d'équilibre, érosion latérale
Géométrie du lit
Physico-chimie Température, excès de nutriments
Arbre de décision 1
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Le suivi par « monitoring poisson autour de l’ouvrage » permet d’évaluer la colonisation des espèces
piscicoles sur un tronçon restauré ou rendu accessible suite à la mise en place d’une passe à poisson, à
l’effacement d’ouvrage hydraulique ou encore à la gestion de vanne.
Arbre de décision 2
Le suivi par « monitoring poisson dans l’ouvrage » permet d’évaluer l’efficacité du franchissement piscicole
suite à la mise en place d’un dispositif de franchissement.
Arbre de décision 3 et 4
Les arbres de décision 3 et 4 permettent d’identifier les protocoles de suivis à mettre en œuvre selon
l’ampleur des travaux de restauration constituant en l’effacement d’un ouvrage transversal (réponse du
milieu à l’échelle d’une station ou sur l’ensemble du réseau hydrographique).
Remarque : Le suivi biologique a été écarté pour les travaux d’effacement de seuil dont le linéaire
fonctionnel regagné est inférieur à 50 fois la largeur de plein bord naturelle du cours d’eau pour les raisons
suivantes :
- Economique : ce suivi demande d’importants investissements pouvant être plus élevés que le coût
des travaux ;
- Les effets de la restauration sur ce compartiment sont a priori difficilement mesurables en raison du
faible linéaire restauré.
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Arbre de décision 1 : Monitoring poisson autour de l'ouvrage
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Table 1 : Périodes préférentielles de migrations et de frai des principales espèces piscicoles migratrices, dans le département
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Table 2 : Typologie des pêches électriques
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Arbre de décision 3 : Monitoring poisson dans l'ouvrage
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Arbre de décision 4 : Effacement d'ouvrage à l'échelle de la station
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9 Arbre de décision 5 : Effacement d'ouvrage à l'échelle du réseau hydrographique
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Table 3 : Typologie du suivi hydromorphologique à l’échelle de la station
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2. Travaux de restauration de la qualité du cours d’eau
Selon la nature des travaux de restauration de la qualité du cours d’eau identifiés dans le tableau ci-après,
un arbre de décision est associé afin d’évaluer les possibilités de suivi.
Sous-types de restauration
Objectifs Compartiments
impactés
Arbre de
décision Exemple de types de suivi
Recharge granulats
Réapparition des habitats associés au substrat alluvial
Biologie (poisson, invertébré) Habitats
5
Suivi piscicole et invertébrés ; Granulométrie ; Relevés des faciès d'écoulement ; Indice d'Attractivité Morphodynamique, Score d'hétérogénéité ; Relevés topographiques de la géométrie du lit ; Suivi granulométrique
(frayères notamment)
Diversification des faciès Habitats
Limiter l'incision du lit Substrat alluvial
Actions de reméandrage
Diversification des faciès Habitats Relevés des faciès d'écoulement ; Relevés topographiques de la géométrie du lit ; Analyse diachronique ; Suivi piscicole et invertébrés ; Indice d'Attractivité Morphodynamique ; Score d'hétérogénéité
Reprise des processus d'érosion latérale et de recharge alluviale
Lit mineur
Berges
Amélioration de la qualité de l'habitat aquatique
Biologie (poisson, invertébré)
Renaturation cours d'eau
Diversification des faciès Habitats Relevés des faciès d'écoulement ; Relevés topographiques de la géométrie du lit ; Analyse diachronique ; Indice d'Attractivité Morphodynamique ; Score d'hétérogénéité ; Granulométrie ; Paramètres physico-chimique (Température, excès nutriments) Durée de submersion des annexes hydrauliques suivant les chroniques hydrologiques, suivi piézométrique ; Inventaire faunistique (frayères et ponte de brochets, suivi ornithologique et batraciens)
Reprise des processus d'érosion latérale et de recharge alluviale Lit mineur
Amélioration de la qualité de l'habitat aquatique
Biologie (poisson, invertébré)
Forme naturelle du lit Berges
Réduction des températures de l'eau
Physico-chimie Réduction des effets de l'eutrophisation
Augmentation des fréquences de submersion des annexes hydrauliques
Lit majeur
Reconnexion de la nappe avec le cours d'eau
Nappe Débit Température
Suppression endiguement
Augmentation des fréquences de submersion des annexes hydrauliques
Biologie Ripisylve
Inventaire floristique ; Qualité de l’habitat (IAM, score d’hétérogénéité, faciès) ; Inventaire faunistique (Frayères et ponte de brochets, suivi ornithologique et batraciens)
Connexions naturelles au cours d'eau
Lits majeurs + annexes
Durée de submersion suivant les chroniques hydrologiques
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12 Arbre de décision 6 : Restauration de la qualité du cours d'eau
T°, débits
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3. Détermination de la fréquence et de la durée de suivi
La fréquence et la durée du suivi sont adaptées selon le compartiment considéré (biologie,
hydromorphologie ou physico-chimie).
Les minimums pour une cohérence scientifique sont présentés dans le tableau suivant.
Tableau 2: Tableau de fréquence et durée de suivi selon les compartiments considérés d’après l’ouvrage Aide à la
définition d’une étude de suivi, L.NAVARRO ; J.PERESS ; J.R.MALAVOI, 2012.
Biologie Hydromorphologie Physico-chimie
Fréquence, durée, pas de temps Restauration années N
3 états initiaux (N-3, N-2, N-1) ET sur une station témoin suivi après la restauration
1 état initial 3 états initiaux (N-3, N-2, N-1) ET sur une station témoin suivi après la restauration
3 états post restauration (N+3, N+4, N+5) avec station témoin
1 état post-restauration juste après les travaux N, Puis des suivis post restauration à N+3 et après une crue morphogène de fréquence au moins biennale.
3 états post restauration (N+3, N+4, N+5) avec station témoin
Le suivi biologique
Compte tenu de variations inter-annuelles très élevées, l’analyse des peuplements aquatiques
(poissons et invertébrés) dans l’objectif de démontrer l’impact de travaux, n’a de sens que sur une
durée importante avant et après travaux (au moins 6 années) et avec une station témoin.
En effet, des études réalisées sur un temps inférieur seraient trop courtes pour détecter une réponse
biologique par rapport à l’ampleur des données disponibles.
Le rétablissement des communautés aquatiques s’effectue sur une longue échelle de temps concernant
l’ensemble du réseau trophique allant des invertébrés (base alimentaire des truites notamment) jusqu’aux
espèces piscicoles. Plusieurs générations seraient nécessaires avant que l’effet de la restauration soit
pleinement efficace.
La présence d’une station témoin est nécessaire afin de prendre en compte la variation biologique
interannuelle naturelle liée au cycle de vie des populations (longévité et dynamique des espèces), ainsi que
des éventuelles autres facteurs de perturbation.
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Prise de photos (N-1, N et N1 à N6)
Les prises de vues datées du linéaire restauré sont à réaliser avant, pendant et après restauration depuis
des positions géo référencées et stables dans le temps et selon un même angle dans la mesure du
possible.
Bilan des périodes de suivi avant et après travaux
Figure 1: Bilan des fréquences de suivi (Aide à la définition d’une étude de suivi, L.NAVARRO ; J.PERESS ; J.R.MALAVOI, 2012)
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4. Conclusion sur les compartiments suivis dans le cadre d’une restauration
Concernant l’analyse des peuplements d’invertébrés, il apparaît clairement que le protocole IBGN est
inadapté à l’objectif de suivi biologique des travaux de restauration.
En effet, les prélévements d’invertébrés du protocole IBGN sont réalisés sur les habitats les plus biogènes
avec une détermination au taxons (risque de résultats similaires avant et après travaux, ne traduisant pas
l’effet potentiel d’une restauration sur le milieux). Au contraire, l’IBG-DCE a l’avantage de réaliser les
prélévements sur les habitats les plus représentatifs de la station, avec une détermination au genre des
espèces et des prélévements différenciés par type d’habitats.
L’indice IPR ne permet pas non plus de répondre à l’objectif de suivi biologique des travaux de
restauration.
Pour conclure sur le suivi biologique, il ne semble pas pertinent de généraliser la réalisation
d’IBGN, de pêches électriques et plus généralement l’étude des peuplements piscicoles et
d’invertébrés, compte tenus de leurs coûts importants et des difficultés de mise en œuvre pour un
Maître d’ouvrage. Ce type de suivi est à réserver à des sites « vitrines » (projet pilote par exemple)
pour lesquels les moyens financiers peuvent être concentrés ou effectué à l’échelle d’un bassin.
Même en considérant des moyens financiers conséquents, ces suivis présentent l’inconvénient majeur
que leurs pertinence dépend d’une importante chronique de données disponible avant travaux.
Aussi, compte tenu des nombreuses incertitudes que comporte chaque projet entre l’émergence jusqu’à la
réception des travaux, on comprend la grande difficulté de mise en œuvre par les Maîtres d’Ouvrage sans
risque de dépenses inutiles.
Dans tous les types de travaux ayant un impact sur l’hydromorphologie, il apparaît que le suivi des
habitats aquatiques et de l’hydromorphologie est le plus pertinent à mettre en œuvre, avec le
meilleur rapport coûts du suivi / informations obtenues. Ce dernier semble préconisable dans
chaque cas.
Ce type de suivi présente toutefois l’inconvénient de ne pas traduire les éventuelles autres facteurs de
perturbation de la physico-chimie du milieu.
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