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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]

mailto:[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






3

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






5

Table 1 : Périodes préférentielles de migrations et de frai des principales espèces piscicoles migratrices, dans le département






6

Table 2 : Typologie des pêches électriques






7

Arbre de décision 3 : Monitoring poisson dans l'ouvrage






8

Arbre de décision 4 : Effacement d'ouvrage à l'échelle de la station






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






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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