• Indicateur | Continuité écologique des milieux aquatiques
Indicateur | Continuité écologique des milieux aquatiques Rivière la Cléry (45) ©J. Prosper
  • Démarche d’ajustement au climat actuel ou attendu, ainsi qu’à ses conséquences. Pour les systèmes humains, il s’agit d’atténuer les effets préjudiciables et d’exploiter les effets bénéfiques. Pour les systèmes naturels, l’intervention humaine peut faciliter l’adaptation au climat attendu ainsi qu’à ses conséquences (GIEC).
  • suspension de particules dans un gaz
  • pouvoir réfléchissant d’une surface
  • basiques, le contraire d'acides
  • dépôts sédimentaires constitués de matériaux solides tels du sable, de la vase, de l'argile, des galets, du limon et des graviers, transportés par les eaux d’un cours d’eau, le plus souvent intermittent, sur une plaine inondable, un delta, une plage ou autre équivalent
  • coléoptères ravageurs des crucifères (colza, choux).
  • cavités profondes et irrégulières
  • désigne un sol cultivé en agriculture
  • période sévère de basses eaux
  • Intervention humaine visant à réduire les sources ou à renforcer les puits de gaz à effet de serre (GIEC).
  • ensemble des espèces d'oiseaux d'une région donnée
  • remblais de terres et de graviers le long d'un cours d'eau, qui permettent de former les méandres (virages)
  • En biologie, ensemble de la matière organique d'origine végétale, animale, bactérienne ou fongique.
  • processus d'innovation et ingénierie qui s'inspire des formes, matières, propriétés, processus et fonctions du vivant
  • dont la coquille est formée de deux valves, reliées par une charnière, un ligament corné flexible et un ou deux muscles > par exemple chez les coques, moules, palourdes, pétoncles, huîtres, couteaux, coquilles Saint-Jacques...
  • sur des sols calcaires
  • phénomène physique à l’origine d’échange de chaleur via un fluide
  • montées soudaines du niveau d'eau dans un cours d'eau
  • qualifie un organisme aquicole vivant et se reproduisant en eau douce
  • Arrêt du remplissage du grain de blé lors de sa phase de maturation à cause de trop grandes chaleurs (canicule). Cela a pour effet de diminuer le poids du grain et donc le rendement.
  • étude scientifique du comportement animal principalement en milieu naturel
  • niveler, lisser
  • période où le niveau d'eau d'un cours d'eau est le plus bas
  • accumulation excessive de nutriments au sein d'un écosystème aquatique.
  • épanchements de liquide organique
  • types différents d'écoulement présents dans un cours d'eau (rapides, plats, radiers, mouilles)
  • Cours d'eau se jetant directement dans la mer, quelle que soit son importance
  • Phénomène artificiel de morcellement de l'espace (définition de l'Insee)
  • période de reproduction des poissons
  • une zone de gagnage est un endroit utilisé par des animaux sauvages pour se nourrir
  • Qui concerne la répartition selon leur diamètre, des particules des roches, sables, et graviers.
  • Le Groupement d’intérêt scientifique (GIS) sur le sol, regroupant les ministères de l’agriculture et de l’environnement, l’OFB, l’INRAE, l’IGN, le BRGM, l’ADEME et l’IRD a pour mission de compiler et traiter les informations sur les sols relative à leur inventaire, leur conservation, leur analyse et leur qualité.
  • qui possède les organes reproducteurs des deux sexes
  • mouvement, distribution et qualité de l'eau
  • qui se base sur l'étude du relief du cours d'eau
  • à propos d'un flux, qui se dirige vers un système avec lequel il va interagir
  • Espèce qui est liée très fortement à cet organisme ou ce milieu et qui peut difficilement vivre sans celui-ci
  • rayonnements électromagnétiques d’une longueur d’onde supérieure à celle de la lumière, ne leur permettant pas d’être visibles.
  • qui mangent la lignine, principal composant du bois avec la cellulose et l'hémicellulose
  • feuilles mortes, aiguilles, branches, fruits, mousses que composent les premiers centimètres sur le sol
  • variations artificielles du niveau d'eau d'un plan d'eau, d'une voie navigable ou d'une retenue exploitée
  • seuils, radiers de pont, passages busés, barrages, etc. qui sont de nature à altérer la migration des espèces aquatiques, ainsi que la diversité et la qualité des habitats naturels disponibles (définition de l'Insee)
  • relatifs aux marais
  • Un peuplement forestier se caractérise par un mode de renouvellement des arbres (régénération naturelle ou artificielle), par un régime (futaie, taillis, taillis sous futaie), par la structure (âge des arbres) et par la répartition des différentes essences d’arbres.
  • Étude de l'évolution des phénomènes cycliques de la vie des plantes (germination, floraison...) et des animaux (migration, hibernation...) en fonction des variations climatiques.
  • durée quotidienne de la lumière du jour
  • Processus par lequel les plantes fabriquent des sucres et de l'oxygène à partir de la lumière et du CO2
  • végétaux communément appelés roseaux, genre de plantes herbacées de la famille des Poaceae
  • Un protocole expérimental désigne l'ensemble des étapes et des règles à respecter pour mener une expérience scientifique.
  • Action qui consiste à remettre le cours d’eau dans une configuration plus naturelle, en recréant ses anciens méandres ou en créant un nouveau tracé avec des profils variés
  • Linéaire d'arbres en bordures de cours d'eau
  • Combinaison de la probabilité d’une inondation et des conséquences négatives potentielles pour la santé humaine, l’environnement, le patrimoine culturel et l’activité économique associées à une inondation.
  • Cours d’eau moyennement important, alimenté en eau par d’autres cours d’eau (affluents) et confluant avec un cours d’eau de plus grande importance
  • Petit cours d'eau peu profond, au débit modéré
  • processus selon lequel des particules de matières se déposent en couches
  • ensemble de particules en suspension dans l'eau, l'atmosphère ou la glace, qui a finit par se déposer sous l'effet de la pesanteur souvent en couches ou strates successives
  • groupes d'espèces
  • méthodes limitant le travail du sol
  • micro-formes en buttes ou en mottes plus ou moins arrondies, de 40 centimètres à plus d'un mètre de haut
  • Capacité d'une entreprise à générer de la richesse par son cycle de production

Des premiers moulins à la continuité écologique des cours d'eau...

 Les premiers moulins à eau apparaissent il y a plus de 2 000 ans et évoluent vers les moulins hydrauliques familiaux. Les grands ouvrages hydrauliques pour l’hydroélectricité sont construits à partir de la fin du 19è siècle. Ces barrages ont de lourdes conséquences sur la libre circulation des poissons migrateurs et des sédiments.

En 1865 est rédigée une première loi sur les " échelles à poissons" et en 2006, la loi sur l'eau et les milieux aquatiques (loi LEMA) impose le franchissement des ouvrages par les espèces et les sédiments pour assurer la continuité écologique.

Qu'est-ce que la continuité écologique ?

La notion de continuité écologique des cours d’eau est introduite en 2000 par la Directive cadre sur l’eau (DCE).

La continuité écologique se définit comme « la libre circulation des organismes vivants et leur accès aux zones indispensables à leur cycle de vie, le bon déroulement du transport naturel des sédiments ainsi que le bon fonctionnement des réservoirs de biodiversité »

Office français de la biodiversité

La continuité écologique est nécessaire pour assurer le fonctionnement naturel de l’écosystème aquatique. Un cours d’eau se déplace au fil des crues, par des alternances d’érosion et de dépôts de sédiments. Ces derniers, emportés par les courants puissants puis déposés sur des zones calmes, assurent la dynamique du cours d’eau. Si les sédiments sont bloqués en amont par un barrage, l’érosion ne sera plus compensée par les fins limons, sables et graviers, et s’en trouvera accentuée à l’aval, entraînant des phénomènes de creusement des berges, jusqu’aux problèmes d’érosion des côtes et des plages.

La libre circulation des espèces est importante pour assurer un cycle de vie complet. Les poissons migrateurs, comme le saumon et la truite de mer, remontent les cours d’eau vers l’amont pour se reproduire. Les autres espèces aquatiques dépendent aussi de la diversité des habitats (rendue possible par la dynamique naturelle des cours d’eau), pour se reproduire et pondre (beaucoup de frayères correspondent à des zones de courants sur des hauts fonds de cailloux et graviers).

©Office international de l'eau (cliquez pour agrandir)

La notion d'obstacle à l'écoulement

Les obstacles à la continuité écologique, causés par les ouvrages transversaux, se répercutent donc sur la faune, la flore et l’habitat mais aussi sur les activités humaines (affouillements, débordements, altération des eaux).

Le terme « ouvrage transversal » distingue plusieurs catégories, notamment les seuils qui barrent le lit mineur d’un cours d’eau, d’une hauteur généralement inférieure à 5 m et les barrages, qui barrent le lit majeur, d’une hauteur souvent comprise entre 5 et 20 m (au-delà on parle de grands barrages). Le Code de l’environnement définit le cas où un ouvrage constitue un obstacle à la continuité écologique (article R.214-109). Il doit répondre à une des caractéristiques suivantes :

  • il ne permet pas la libre circulation des espèces biologiques ;
  • il empêche le bon déroulement du transport naturel des sédiments ;
  • il interrompt les connexions latérales avec les réservoirs biologiques ;
  • il affecte substantiellement l’hydrologie des réservoirs biologiques.

Les obstacles à l'écoulement permettent d'évaluer les pressions s'exerçant sur les milieux aquatiques.

Au 20 octobre 2020, 103 867 obstacles à l’écoulement ont été recensés en France, soit une moyenne d’1 obstacle tous les 6 km (source : Observatoire national de la biodiversité).

1 obstacle tous les

  • 4 km

    en France (ONB, 2023)

  • 3 km

    en Seine-Normandie (AESN)

  • 1,75 km

    en Loire-Bretagne (SDAGE Loire-Bretagne, 2017)

  • 2,4 km

    en Centre-Val de Loire (ORB, 2022)

Le cycle de l'eau ? Petit rappel...

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Le cycle physique de l'eau

L'eau est essentielle à la vie sur Terre. Grâce au soleil qui provoque l'évaporation, le cycle physique se met en place. L'évaporation des zones en eau (mers, lacs, étangs, marais...) sous l'effet des rayonnements solaires permet un dégagement de vapeur d'eau dans l'atmosphère. Cette évaporation s'additionne à l'évapotranspiration induite par la végétation. Toute cette vapeur d'eau, sous l'effet du refroidissement, se condense en nuages remplis de gouttelettes (mais aussi en rosée, en givre...). Une fois saturés en gouttelettes, ces nuages donnent lieu à des précipitations : pluie, neige ou grêle.

Les précipitations permettent l'alimentation en eau des lacs, étangs, mares, rivières, végétaux..., mais aussi par l'infiltration dans les sols, à l'alimentation des nappes souterraines. L'eau circule dans les roches et sur terre. Ce ruissellement qu'il soit souterrain ou superficiel, contribue à alimenter en eau les mers et océans et au passage les rivières, les marais, les tourbières, les végétaux... Puis, sous l'effet du soleil, ces zones en eau s'évaporeront, les végétaux transpireront et le cycle redémarre !

C’est une notion primordiale : les végétaux et les zones en eau (à la fois aquatiques et humides), assurent l’évaporation ou l'évapotranspiration qui engendrent une condensation et des précipitations. Sans ces précipitations, pas d’infiltration et pas d'alimentation de nappe phréatique dans lesquelles nous puisons notre eau potable.

La situation régionale

Les obstacles à l’écoulement concourent à la fragmentation des cours d’eau et altèrent la bonne circulation de l’eau, des sédiments, de la faune et flore aquatique. La répartition des obstacles à l’écoulement en Centre-Val de Loire couvre tout le territoire. La Loire est peu marquée par ces obstacles, illustrant ici son appellation de fleuve sauvage dû à un écoulement libre. Il n’y a en effet pas d’aménagement en seuils successifs pour la navigation, seuls sont présents les seuils associés aux centrales nucléaires.

Les obstacles à l’écoulement sont qualifiés par 3 indices :

  • la densité d’ouvrages,
  • le taux de fractionnement brut,
  • le taux d’étagement.

Ces 3 indices sont développés ci-après d’après le référencement de la base SYRAH1 (la méthodologie est explicitée dans les documents à consulter). Sur les 10 000 km de cours d’eau que compte la région, 9 878 km sont référencés dans la base (excepté le taux d’étagement calculé sur 6 724 km).

1 Système Relationnel d'Audit de l'Hydromorphologie des Cours d'Eau

La densité d'ouvrages

La densité d’ouvrages, recense le nombre d’obstacles le long d’un cours d’eau. En Centre-Val de Loire, 4 036 ouvrages sont répertoriés dans la base, soit 1 ouvrage tous les 2,4 km en moyenne.

©ORB, 2022
©ORB, 2022

Le taux de fractionnement brut, l'effet " barrière "

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Le taux de fractionnement brut, rapporte le cumul des hauteurs de chutes artificielles au linéaire de cours d’eau. Il indique l’altération des conditions de circulation des espèces aquatiques le long des cours d’eau ; c’est l’effet « barrière » des ouvrages. Ce taux s’exprime en pour-mille (‰). Plus le taux est élevé, plus le cours d’eau est compartimenté -au-delà de 0,8 ‰, les cours d’eau sont très impactés- et l’impact est d’autant plus fort que les cours d’eau sont faiblement pentus (cas du Centre-Val de Loire).

En région, 13 % des cours d’eau sont concernés par un taux de fractionnement supérieur à 0,8 ‰.

©ORB, 2022
©ORB, 2022

Le taux d'étagement, l'effet " retenue"

Le taux d’étagement, représente la perte d’écoulement engendrée par les obstacles et leur hauteur, on parle ici d’effet « retenue ». Il faut imaginer qu’avec une succession d’obstacles créés par les humains, le cours d’eau est transformé en une sorte d’escalier, chaque marche formant un plan d’eau et chaque hauteur de marche, une chute.

Le taux d’étagement est calculé par le cumul des hauteurs de chutes artificielles, divisé par le dénivelé naturel du cours d’eau. Il s’exprime en pourcentage. Sur le territoire, 34 % des cours d’eau ont un taux d’étagement supérieur à 40 %. Ce taux est un objectif seuil à titre indicatif : si plus de la moitié de la masse d’eau n’est pas libre alors la probabilité de retrouver un bon état est faible voire nulle.

En région, les cours d’eau de l’Eure et du Loir sont particulièrement touchés par l’étagement, ainsi qu’une partie de l’Essonne, l’Indre, l’Yèvre, la Creuse, l’Anglin, la Claise, le Beuvron....

©ORB, 2022
©ORB, 2022
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Enjeux & perspectives

Les cours d’eau du Centre-Val de Loire présentent des pentes faibles ainsi que des débits généralement limités. Leur puissance est donc faible. Ces rivières de plaine et petits cours d’eau à très faible énergie offrent des conditions d’intervention faciles pour l’aménagement hydraulique et l’accès à l’eau, ce qui a favorisé leur aménagement progressif à travers la construction de nombreux petits barrages, seuils artificiels et autres voies de franchissement. Nous héritons ainsi d’un réseau hydrographique très fractionné et souvent transformé en retenues d’eau sur de grands linéaires (taux d’étagement et de fractionnement élevés). Seuls la Loire et le Cher en amont de St-Aignan ont échappés à cette pression d’aménagement.

Dans un contexte d’aménagements des territoires pour une adaptation au changement climatique, la continuité écologique est une notion d’importance. Dans sa forme non altérée, un cours d’eau possède des fonctions dites « écosystèmiques » fondamentales pour la société humaine, avec des bénéfices essentiels :

  • atténuation des phénomènes d’inondations et de sécheresse,
  • régulation des températures,
  • disponibilité d’une ressource en eau de qualité.

Le lit naturel d’un cours d’eau est composé d’un lit mineur et d’un lit majeur. Ce dernier est adapté pour recueillir les crues, favoriser le ralentissement des écoulements et l’infiltration des eaux. C’est en effet le débordement dans la plaine qui permet d’atténuer les conditions extrêmes du régime des eaux. Ces débordements permettent de plus la création de milieux humides (caractérisées par une alternance de périodes d’assec et en eau) qui fournissent elles aussi de nombreux services, dont la filtration de l’eau.

La présence des ouvrages inventoriés dans la région ne permet pas de gérer les crues. Les retenues d’eau en amont des seuils, étant déjà pleines d’eau au moment des forts épisodes pluvieux, ne peuvent stocker les volumes d’eau supplémentaires. Aussi il est préférable de mener une réflexion de gestion hydrologique à l’échelle du bassin versant, et non par entité administrative, avec une solidarité amont-aval entre les territoires. Les contrats territoriaux portés par les syndicats de rivière œuvrent en ce sens. Cette thématique fait l’objet d’un autre indicateur intitulé « gestion des milieux aquatiques ».

Zoom sur

Limites d'utilisation des données présentées

Malgré la compilation des différentes sources de données (provenant de la Base de données des obstacles à l’écoulement (BDOe), du Référentiel des obstacles à l’écoulement (ROE) et de l’Information sur la continuité écologique (ICE)), 34 % des ouvrages n’ont toujours pas de hauteur de chute renseignée. Pour ces ouvrages sans dimension -et en attendant la correction de terrain-, la solution retenue consiste à leur attribuer une valeur modélisée (médiane) selon leurs caractéristiques. 

  • Source des données : la base utilisée est la base SYRAH (pour Système relationnel d’audit de l’hydromorphologie des cours d’eau) du 24 octobre 2021, fournie par la DR OFB à l’échelle de la France métropolitaine, sous format shapefiles.
  • Échelle de constitution : régionale
  • Mise à jour de l'indicateur : tous les 3 ans
  • Rédactrices et rédacteurs : Laetitia Roger-Perrier et Mylène Moreau - ARB Centre-Val de Loire ; Pierre Steinbach - DR OFB
  • Relecture : Groupe de travail de l'Observatoire*, Service connaissance de l'OFB, agences de l'eau, AFPCVL, Université de Tours

 

*Le groupe de travail de l'Observatoire est composé des co-pilotes (Région, DREAL et la DR OFB) et des animateurs et animatrice des pôles Faune, Flore&Habitats et Gestion des milieux naturels

La Creuse à la boucle du Pin (Indre) ©Nicolas Van Ingen
La Creuse à la boucle du Pin (Indre) ©Nicolas Van Ingen

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