Les enjeux de la GEMAPI

Les causes de la gemapi

Les milieux aquatiques, et notamment les cours d’eau, ont toujours été utilisés et modifiés par l’Homme pour différentes activités : rejets des eaux usées direct, rejet des eaux d’industrie polluante comme les tanneries, augmentation de l’apport sédimentaire du fait de la déforestation pour l’agriculture, utilisation de la force hydraulique pour des moulins, des scieries etc…

Ces pratiques, qui remontent pour certaines à l’Antiquité, ont eu un impact limités sur les cours d’eau du fait d’une pression démographique, urbaine et industrielle limité, ce qui a permis au cours d’eau de garder une très grande résilience face à ces perturbations. De plus, la majorité des cours d’eau gardaient malgré tout des services écosystémiques opérationnels, comme l’auto-épuration, sur la majorité de leur linéaire.

Toutefois, notamment à partir de la deuxième moitié du XXéme siècle, de grands aménagements hydrauliques ont été menés pour répondre à des besoins tout en imaginant que le génie civil pourrait répondre à toutes les problématiques. Rectification des cours d’eau, recalibrage, busage, endiguement, grands barrages, extraction en lit mineur etc… A cela s’ajoute une pression démographique, urbaine et industrielle qui ira exponentiellement. Ainsi, nous voyons se conjuguer des pressions plus importantes avec une baisse de la naturalité des cours d’eau et par conséquent des services écosystémiques faiblissant et entrainant des cours d’eau de moins en moins résilient face à des perturbations allant crescendo.

Aujourd’hui, les perturbations engendrés par ces aménagements sont très bien documenté, ce qui nous amène à revoir notre vision du fonctionnement d’une rivière et les services qu’une rivière en bon état physique et physico-chimique peut rendre à la société.

De plus, le dérèglement climatique vient accentuer la pression sur la ressource en eau et exacerber les perturbations engendrées par ces aménagements. Ce dernier point nous oblige aussi à repenser des pratiques parfois séculaires vis à vis d’un climat changeant.

C’est pourquoi la compétence GEMAPI a été créé. Son but est de répondre aux enjeux actuels en permettant à nos rivières d’être le plus résilientes possibles face aux impacts du dérèglements climatiques et aux perturbations obligatoirement engendré par l’activité humaine.

Les problÉmatiques

Les modifications physiques

Cette problématique est la cause de modifications lourdes de la morphologie d’un cours d’eau ou de pratiques modifiant localement la forme d’une rivière. Cela pouvant avoir des impacts important en aval sur la qualité, la ressource en eau et la biodiversité.

Rectification

Ces travaux consistent à supprimer les méandres d’un cours d’eau pour le faire s’écouler en ligne droite à des fins de prévention pour des écoulements plus rapide. Cela a des répercussions en aggravant le risque inondation en aval, notamment dans les zones urbaines, et impacte fortement la ressource en eau. L’eau s’écoulant plus rapidement et le linéaire du cours d’eau étant réduit, l’eau s’infiltre moins dans le sol et recharge moins les nappes. De plus, cette rectification va entrainer un phénomène d’enfoncement du lit qui pourra à terme, déstabiliser les ouvrages tels que des ponts.

Recalibrage

Ces travaux accompagnent presque systématiquement les travaux de rectification. Cela consiste à sur-élargir le cours d’eau afin de faciliter l’écoulement de l’eau. Cela entraîne aussi des perturbations sur la ressource en eau en limitant l’infiltration dans le sol. De plus, en période de basses eaux, cela entraîne un étalement de lame d’eau très important qui va augmenter le réchauffement de l’eau, son évaporation et favoriser le développement d’algues pouvant donner lieu à de mauvaises odeurs notamment en période estivale.

Busage

Un busage d’un cours d’eau sur une distance assez importante sert à cacher le cours d’eau et de favoriser l’urbanisme en construisant dessus. Aujourd’hui, le diamètre des buses n’est généralement plus adapté aux crues actuelle du fait d’une aggravation de ce phénomène par l’imperméabilisation des sols et le dérèglement climatique. Un busage peut donc entrainer une augmentation du risque inondation. De plus, le busage déconnecte le cours d’eau du sol et limite donc la capacité d’infiltration de l’eau jusque dans les nappes, ayant donc un impact négatif sur la ressource en eau.

Endiguement | merlon

Les digues et les merlons ont le même objectif, éviter le débordement latéral du cours d’eau. Là où les digues sont des ouvrages généralement massifs avec pour but la protection des personnes, le merlon sera souvent un dépôt de terre visant à protéger un champ. Ces deux types d’aménagement on toutefois les même impacts. Le risque d’inondation sera aggravé en aval puisque ce qui n’aura pas pu déborder en amont rejoindra l’aval, surtout en zone urbaine, secteur le plus propice aux nœud hydrauliques. De plus, là aussi, ces aménagements auront un impact sur la ressource en limitant les zones de débordements et donc les zones d’infiltration de l’eau dans le sol. Enfin, cela pourra entrainer des phénomènes d’enfoncement du lit l’énergie ne pouvant pas se disperser en débordant du lit mineur vers le lit majeur.

Piétinement

Le piétinement résulte de la présence de bétail sur une berge. Cette dernière, par le poids des animaux, va être déstructurée et le cours d’eau va localement s’élargir. Cela va entrainer les même impacts qu’un recalibrage tout en cumulant l’impact de la présence d’excrément dans le cours d’eau, diminuant d’autant plus la qualité de l’eau et augmentant le risque de maladie pour le bétail.

Coupe de ripisylve

Pour des raisons d’entretien, ou afin d’éviter la formation d’embâcles, des propriétaires vont parfois couper la totalité de la végétation en bords de berge ou à minima réaliser un entretien excessif. Cela va entrainer un risque important d’érosion de la berge, la végétation ne pouvant plus assurer le maintien de la berge par son système racinaire. De plus, la perte d’ombrage va provoquer un réchauffement de l’eau et donc une augmentation de l’évaporation, ayant donc un impact négatif sur la ressource en eau.

Enrochement

Afin d’éviter l’érosion d’une berge, un enrochement de cette dernière a souvent été pratiqué. Si parfois, cette protection est inévitable, cela entraine malgré tout des perturbations. L’énergie du cours d’eau ne pouvant se dissiper sur cet enrochement, cet énergie devra se dissiper en sapant une autre berge plus en aval ou la berge en face. Un enrochement irraisonné va donc aggraver le risque d’érosion d’une autre berge.

De manière globale, toutes ces perturbations/aménagements, vont avoir un impact négatif sur la biodiversité en limitant le nombre de cache, de zone de reproduction ou d’alimentation et tout simplement de zones de vie.

Une rivière n’est fonctionnelle et ne remplis ses services écosystémiques que si sa faune et sa flore est riche et fonctionnel. Sans cela, un cours d’eau ne diffère pas d’un canal en terme de services. 

Les obstacles à la continuité

L’utilisation de la force hydraulique à des fin industrielles est ne pratique ancestrale qui a connu un âge d’or au Moyen Âge. outre les récurrents conflits d’usages entre propriétaires d’ouvrages, des problématiques concernant la continuité piscicole ont émergé très tôt avec des promulgation d’arrêté royaux pour la mise en place d’échelle à poisson. Malgré tout, l’utilisation des moulins et la manipulation quotidienne des vannes permettaient de rétablir occasionnellement un semblant de continuité piscicole et sédimentaire qui limitait les perturbations.

Désormais, les moulins ont pour la plupart était abandonné mais les lieux n’ont pas été remis en état. Ainsi, ce n’est pas moins de 100 000 ouvrages qui sont en travers des cours d’eau en France, la très grande majorité sont abandonnés. De fait, chacun de ces ouvrages peut être un obstacle infranchissable empêchant la remontée du poisson vers des zones refuges, d’alimentation ou de reproduction, soit un obstacle difficilement franchissable qui retardera d’autant la fraie et augmentera le risque de mortalité par épuisement, soit un obstacle facilement franchissable. Cela dépendra de plusieurs paramètre : la hauteur de chute, la constitution du seuil, sa largeur, la lame d’eau s’écoulant sur le seuil, la présence d’une fosse en pied de seuil etc…Bien sur, ces paramètres ne concernent que des poissons ayant la capacité de sauter comme la truite ou le saumon, des poissons comme le Chabot sont beaucoup plus souvent condamnées à ne pas pouvoir franchir ces obstacles.

Au delà de la continuité piscicole, la continuité sédimentaire est elle aussi entravée. Chaque seuil crée une zone de remous qui va ralentir les zones d’écoulement. Chacune de ces zones sont des zones de rétention des sédiments plus ou moins importantes. Une rétention trop importante peut entrainer un phénomène d’enfoncement du lit en aval et provoquer des risques pour les ouvrages et des détérioration pour le milieu.

Enfin, chacune de ces zones de remous (pouvant atteindre plusieurs km pour les ouvrages les plus imposants) sont autant de zones pauvres en habitats piscicoles, zones de frayères, diversité de la végétation en berge etc… ainsi que des zones de réchauffement de l’eau, augmentant l’évaporation et contribuant à réduire la ressource en eau localement. S’agissant des ouvrages au fil de l’eau, ces derniers ne sont malheureusement pas des réserves d’eau pour les périodes estivales. Le débit restant le même en amont et en aval, l’ouverture des vannes (bien souvent non fonctionnelles) pourraient éventuellement soutenir un débit d’étiage sur une très courte période (quelques heures à quelques jours) très localement ce qui ne serait pas suffisant pour être impactant.

Le dérèglement climatique

Le dérèglement climatique va entraîner une baisse des débits de tous les cours d’eau sur notre secteur à minima de 20%. Cela va aggraver la pression sur la ressource en eau et les problématiques de partage de l’eau. De plus, les épisodes climatiques sévères (sécheresse et crues) vont s’aggraver. tous ces impacts vont aussi exacerber les perturbations physique du milieu citée plus haut.

Par conséquent, le dérèglement climatique nous impose de remettre en cause des pratiques anciennes, voir très anciennes, utilisées à une époque où cette dernière était stable et plus abondante. 

Les solutions 

Restauration morphologique

Afin de résoudre les perturbations morphologiques il existe plusieurs solutions techniques : 

Reméandrement

Ces travaux consistent à remettre le cours d’eau dans son tracé naturel en réutilisant les méandres anciens ou en recréant de toute pièce le tracé. Ce dernier doit se faire dans le thalweg, c’est à dire le point le plus bas qui correspond toujours à l’endroit où un cours d’eau se trouvera naturellement. la largeur doit être adéquate par rapport au gabarit du cours d’eau. Un des principes est de pouvoir laisser la rivière réajuster sa largeur et son tracé le plus possible permettant alors d’atteindre une naturalité et une résilience du milieu la plus optimale possible. Ces travaux auront des impacts positifs sur le risque inondations pour les zones à enjeux mais aussi sur la ressource en eau et la biodiversité.

Remise à ciel ouvert

L’objectif est de retirer le plus de buses possibles afin de remettre à ciel ouvert le cours d’eau. Bien souvent, ces travaux ont lieu en milieu urbain il est donc généralement impossible de reméandrer le cours d’eau qui aura été rectifié au moment de son busage. Mais la reconnexion avec le milieu permettra une amélioration de la ressource en eau, une nouvelle diversité du lit mineur et la reconquête du milieu par la faune et la flore.

Resserrer les écoulements

Ce type de travaux est souvent associé avec le reméandrement et la remise à ciel ouvert mais en utilisant des techniques différentes. L’objectif est à chaque fois le même, éviter un étalement de la lame d’eau en période estival trop important afin de préserver au maximum la ressource en eau. Dans un milieu naturel, se resserrement pourra varier au fil des crues, dans un milieu urbain très contraint, le resserrement sera fixé de manière plus importante pour éviter de revenir à une situation dégradée du fait d’une impossibilité de résoudre tous les désordres physiques sur le milieu (impossibilité de reméandrer). Ces travaux auront un impact positif sur la ressource en eau, la biodiversité et sur l’aspect paysager notamment en milieu urbain.

visite post-travaux seuil de Fleury

Suppression de digues / merlons

Cela consiste a restituer au cours un Espace de Bon Fonctionnement (EBF), certaines digues sont devenues inutiles et peuvent donc êtres supprimés ou bien ces dernières peuvent être déplacées afin de rendre un espace de liberté plus important tout en maintenant la protection des personnes. Concernant les merlons, il est généralement préférable de les enlever afin de permettre un débordement des eaux dans les champs plutôt que dans un milieu urbain.  Ces suppressions permettront de limiter le risque inondation en zone sensible, d’améliorer la ressource en eau et la biodiversité pour certaines espèces qui ont besoin de ces phénomènes d’inondations pour se reproduire.

Mise en défens

Afin d’éviter le piétinement, la solution la plus simple est de mettre en défens le cours d’eau et de laisser une bande de berge d’1.5 à 2 m pour éviter un affaissement de la berge. Accompagné de la mise en place d’abreuvoirs, cela évitera la destruction de la berge par le piétinement et l’arrivé d’excréments directement dans le cours d’eau, améliorant ainsi la qualité de l’eau en plus de préserver la ressource en eau et les berges.

Un entretien de ripisylve raisonné

Chaque entretien doit se faire au cas par cas, en fonction de la densité de la végétation. Toutefois, sans risque d’embâcle au droit d’un ouvrage, il est préférable de ne pas entretenir la ripisylve. Une végétation vieillissante proposera des abris différents pour la faune par rapport à une végétation jeune. Les embâcles sont bénéfiques pour la biodiversité dans les cours d’eau en proposant des abris et des zones d’alimentation supplémentaire. Dans des zones avec un risque d’embâcle problématique, il convient de garder au maximum la végétation afin de protéger sa berge. Il s’agit d’un équilibre parfois délicat à trouver. Pour les zones avec castors, ou prochainement avec castor, la nécessité d’avoir une ripisylve est encore plus important, sans nourriture, le castor peut alors aller plus loin dans les terres et s’attaquer notamment à des arbres fruitiers. Avec la présence du castor, l’entretien de la ripisylve est généralement réalisé à titre gracieux par l’animal, proposant un service écosystémique supplémentaire.

Désenrochement/génie végétal

Certains enrochements s’avèrent non nécessaire. Il convient alors de les enlever. Bien souvent, ces enrochements sont constitués de blocs qui ont été prélevés. La solution consiste alors a redéposer ces blocs dans le cours d’eau ce qui fournira des caches supplémentaires à la faune. Sans présence d’enjeux, il conviendra de laisser la berge en l’état afin que le cours d’eau puisse dissiper son énergie et potentiellement éroder la berge, permettant un apport supplémentaire en sédiment pour le cours d’eau. En cas d’enjeux, il conviendra de réaliser une protection de berge en favorisant le génie végétal qui est plus résistant sur le moyen/long terme que le génie civil et permet de créer des habitats plus diversifié et d’améliorer le cadre visuel.

visite post-travaux seuil de Fleury
visite post-travaux seuil de Fleury

Restauration de la continuité écologique

Afin de restaurer la continuité écologique, il existe 4 solutions techniques :

L’effacement complet de l’ouvrage :  ces travaux vont permettre de pleinement restaurer la continuité piscicole et sédimentaire. De plus, la disparition de l’effet plan d’eau limitera le réchauffement de l’eau et son évaporation tout en diversifiant les écoulements et en augmentant et diversifiant les zones d’alimentations, de reproductions et de repos de la faune ainsi qu’en diversifiant la richesse floristique en bordure de berge.

L’effacement partiel : ces travaux permettront de restaurer la continuité piscicole pour l’espèce cible mais pas forcément pour les autres. Il en va de même pour la continuité sédimentaire qui ne sera que partiellement restaurée. La zone de remous sera plus petite mais toujours présente sur un certain linéaire. là aussi, les gains seront partiels.

La rivière de contournement : cela consiste à créer une rivière de contournement sur un côté de l’ouvrage. La continuité piscicole et sédimentaire sera alors en partie restaurée là aussi. Par contre, la zone de remous restera la même et aucun gain ne pourra être envisagé.

■ La passe à poisson : autrefois appelé échelle à poissons, il existe plusieurs types de passes mais toutes ont le même résultat. La continuité sera restaurée uniquement pour l’espèce cible. La continuité sédimentaire ne sera pas améliorée et aucun gain ne sera attendu sur la zone de remous non plus.

La résilience du milieu face au changement climatique

L’objectif de toutes ces solutions n’est pas de revenir à un état antérieur qui peut souvent être fantasmé, mais bien de restaurer des fonctionnalités naturelles qui sont le meilleur outil d’adaptation et de résilience des milieux aquatiques face au changement climatique et plus généralement aux perturbations qui impactent le milieu. L’amélioration de la résilience du milieu est le meilleur outil d’adaptation face au changement climatique possible pour les milieux aquatiques.