Suivi scientifique du programme de restauration hydraulique et écologique du Rhône. Un observatoire dynamique de l'état écologique du fleuve. Synthèse 2014. - Ecole Nationale des Travaux Publics de l'Etat Accéder directement au contenu
Rapport (Rapport De Recherche) Année : 2014

Suivi scientifique du programme de restauration hydraulique et écologique du Rhône. Un observatoire dynamique de l'état écologique du fleuve. Synthèse 2014.

Olga Béguin
  • Fonction : Auteur
Dorothea Hug Peter
  • Fonction : Auteur
Hélène Mayor-Siméant
  • Fonction : Auteur
Amael Paillex
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 936855
Hervé Piégay
Jérémie Riquier
Lise Vaudor

Résumé

Contexte : Le programme de restauration hydraulique et écologique du Rhône est un programme destiné à améliorer la qualité écologique du Rhône en augmentant les débits minimums dans les vieux–Rhône et en réhabilitant les annexes fluviales. Initialement 8 secteurs prioritaires avaient été identifiés en raison de leur fort potentiel écologique, mais depuis la mise en application de la loi sur l’eau (LEMA, 2006) au 1er janvier 2014 les débits minimums ont été relevés partout où ils étaient inférieurs au 1/20ème du module interannuel. Dans certains cas, les débits minimums ont été multipliés par un facteur 10 (ex : à Pierre-Bénite) induisant une multiplication des vitesses de courant moyennes par un facteur 5. Les 9 secteurs où les potentialités écologiques ont été identifiées comme importantes représentent environ 110 km de cours d’eau (vieux-Rhône de Chautagne, Belley, Brégnier-Cordon, Miribel, Pierre-Bénite, Péage-de-Roussillon, Baix-le-Logis-Neuf, Montélimar et Donzère-Mondragnon). Ces augmentations de débit minimum se traduisent dans les vieux-Rhône par des modifications de paramètres physiques importants pour les organismes aquatiques : largeurs mouillées, profondeurs, vitesses d’écoulement, contraintes au fond… Parallèlement, certaines annexes fluviales (lônes) ont été réhabilitées dans le but de promouvoir une plus grande diversité d’habitats au sein de la plaine alluviale du Rhône et de favoriser les espèces caractéristiques de ces milieux. Vingt et une lônes ont été réhabilitées dans les secteurs de Chautagne, Belley et Brégnier-Cordon, 3 à Pierre-Bénite, 1 à Montélimar et un chantier de réhabilitation de 6 lônes a été ouvert à Péage-de-Roussillon depuis 2011. Les objectifs du projet de réhabilitation des lônes de Donzère-Mondragon sont en cours de définition. Parmi les 27 lônes dont la restauration est achevée fin 2013, 12 ne possédaient aucune connexion avec le chenal courant, 12 étaient connectées par l’aval et 4 étaient connectées à l‘amont et à l’aval. La restauration a modifié les connexions pour 14 d’entre elles. Après restauration, 1 seule lône (Béard) reste déconnectée du chenal principal, 15 sont connectées par l’aval et 11 par l’amont et par l’aval. Les travaux de génie civil (recreusement, dragage) ont réhabilité, au moins en partie, l’alimentation en eau souterraine de 12 des 27 lônes restaurées. La réhabilitation des lônes a multiplié la longueur des lônes en eau par 1.5 et la surface mouillée par 1.2. Évaluation des effets de la restauration Réponses aux augmentations de débits réservés. L’approche retenue pour détecter et évaluer les effets des augmentations de débits réservés dans les vieux-Rhône repose sur une description des changements des caractéristiques physiques de l’habitat (utilisation de modèles d’habitats, approche prédictive) et l’analyse des modifications des communautés de poissons et de macroinvertébrés benthiques induites par ces changements. Les effets attendus concernent essentiellement l’augmentation postrestauration des espèces caractéristiques des chenaux courants des grands fleuves (espèces présentant une forte affinité pour les habitats courants et profonds et/ou possédant de bonnes capacités de résistance au courant). Un suivi est actuellement en cours sur 9 secteurs cités ci4 dessus. Les résultats montrent que les modifications de structure de communautés sont d’autant plus marquées et visibles que les modifications des débits sont importantes (cas des secteurs de Pierre-Bénite et de Chautagne) et que les suivis sont mis en oeuvre sur une période suffisamment longue avant et après restauration. Par exemple, la proportion des individus appartenant aux espèces de poissons dites « d’eau courantes » (présentant une affinité marquée pour les grands cours d’eau : ombre commun, ablette, barbeau fluviatile, hotu, vandoise) dans les échantillons a été multipliée par 2.2 en Chautagne après restauration (2004-2013) et par 2.7 à Pierre-Bénite (2001-2013). Des résultats équivalents ont été observés au sein de communautés d’invertébrés benthiques. Réponses aux mesures de réhabilitation des annexes fluviales. L’analyse de l’évolution post-restauration de la structure des peuplements de macroinvertébrés benthiques a montré que la restauration a favorisé à la fois des communautés d'eaux plus "courantes", mais surtout une plus grande diversité des communautés à l'échelle de la plaine alluviale. Cet effet de diversification globale à l’échelle des secteurs de Belley et Brégnier-Cordon est la résultante de changements hydrologiques et sédimentologiques enclenchés dans les lônes par les divers modes de restauration Par ailleurs, la mise en évidence d’une typologie de bras restaurés (4 types de bras) représente un des résultats importants de ce programme. Les résultats témoignent de l’existence d’une dynamique fluviale au sein de tronçons de cours d’eau fortement contraints par l’aménagement hydroélectrique et révèlent pour certains bras l’existence de processus d’auto-entretien. La typologie est fondée sur l’analyse conjointe des patrons granulométriques des sédiments composant le fond des bras, des fréquences de connexion amont et de l’intensité des forces tractrices lors des crues engendrant une circulation d’eau dans les bras. Ces caractéristiques, décrivant la connectivité hydrologique des différentes lônes, permettent d’expliquer une grande partie des patterns de distributions des macroinvertébrés benthiques et des changements observés suite à la restauration : composition taxonomique des peuplements, richesse taxonomique de certains groupes et variations d’abondances de plus d’un quart des taxons rencontrés. Ces résultats offrent des perspectives nouvelles en termes de définition des objectifs écologiques des opérations de restauration à venir. En effet, il devient envisageable de proposer des scénarios d’évolution de la structure des communautés de macroinvertébrés, et donc des caractéristiques écologiques des lônes à restaurer en fonction des fréquences de connexion hydrologique amont envisagées et de la modélisation des contraintes hydrauliques au sein des bras lors des épisodes de débordement. D’autres composantes ont également été suivies, les communautés de macrophytes et les assemblages de poissons dans les lônes restaurées. Pour ces compartiments, une approche prédictive n’a pas pu être mise en oeuvre, soit à cause de la stratégie d’échantillonnage choisie (trop peu de lônes suivies et pas de temps très lâche pour les macrophytes), soit par manque de données avant restauration et/ou de connaissances permettant de prédire les modifications de structures des assemblages (cas des poissons). 5 Conclusion La nécessité d’évaluer l’efficacité des procédures de restauration physique des habitats aquatiques rhodaniens a motivé des travaux de recherche destinés à quantifier les liens entre les caractéristiques physiques des habitats fluviaux et leur dynamique et les espèces présentes. Une approche prédictive permettant de confronter des attentes relatives aux effets des travaux de restauration engagés et des données issues des suivis post-restauration a été privilégiée. Elle permet de mettre en évidence les changements induits par la restauration au sein des communautés d’organismes aquatiques mais également de fournir une aide à la décision précieuse pour la définition des objectifs lors de la planification de travaux de restauration à venir. Le suivi sur le terrain a permis d’effectuer une analyse approfondie de la pertinence des échantillonnages réalisés en regard de la capacité des données acquises à mettre en évidence les changements attendus suite à la restauration du Rhône. Ces enseignements sont d’une importance capitale pour définir les suivis futurs et mieux caractériser les attentes associées. Les méthodes développées et les résultats obtenus dans le cadre du programme de recherche associé à la restauration écologique du Rhône sont transposables à d’autres systèmes fluviaux et constituent une avancée internationale importante. Le chantier mis en oeuvre à travers le programme de restauration hydraulique et écologique du Rhône et son intégration dans le Plan Rhône constituent une expérimentation « grandeur nature » unique. Le programme de recherche associé, destiné à rechercher les effets de la restauration sur le fonctionnement écologique du fleuve, permet d’améliorer considérablement le niveau des connaissances scientifiques mais aussi d’analyser les interactions entre les besoins engendrés par l’anthropisation importante de la vallée et la nécessité de préserver la biodiversité des plaines alluviales et les services écosystémiques procurés par le corridor fluvial. Dans le cadre du Plan Rhône et du respect de la Directive Cadre européenne sur l’Eau, l’objectif est d’optimiser la gestion
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Dates et versions

hal-02606651 , version 1 (16-05-2020)
hal-02606651 , version 2 (24-04-2024)

Identifiants

Citer

Jean-Michel Olivier, Nicolas Lamouroux, Olga Béguin, Anne-Laure Besacier-Monbertrand, Emmanuel Castella, et al.. Suivi scientifique du programme de restauration hydraulique et écologique du Rhône. Un observatoire dynamique de l'état écologique du fleuve. Synthèse 2014.. [Rapport de recherche] IRSTEA; Université Lyon 1; CNRS; Université de Genève; Université Lyon 2; Université Lyon 3; ENS de Lyon; EZUS - Université Lyon 1. 2014. ⟨hal-02606651v2⟩
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