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Les impacts physicochimiques des
barrages sur les cours
d’eau
Illustrés par les exemples du plus grand barrage
de Chine et du barrage du Petit Saut en Guyane
Conséquences des barrages sur
les poissons migrateurs
• Élimination du recrutement :
- impossibilité pour les poissons de
rejoindre les zones de frayères ou de
grossissement
- mortalité élevée due au passage
dans les turbines
Interruption du cycle biologique
Les barrages affectent les cours
d’eau dans tous les domaines :
• Perturbation de la physionomie et des
systèmes écologiques
• Absence des limons riches en phosphate en
aval
• Régression du delta de la rivière car
réduction des apports sédimentaires
Barrage des Trois Gorges sur le
fleuve Yangtsé
• 2 Kms de large, 185 m
de haut, création
d’autant d’électricité
que dans 18 centrales
nucléaires !!
• MAIS 100 villes
déplacées, 1 300 sites
importants qui vont
disparaître
Barrage du Petit Saut en
Guyane
Barrage du Petit Saut en Guyane
Le réservoir du barrage du
Petit Saut
Le réservoir du barrage du Petit
Saut
Formation en 3 étapes du réservoir
• 1 : très dynamique
- Remplissage et dégradation des végétaux
conduisant à :
– Une baisse de [O2]
– Une augmentation de la quantité d’aliments
– Une augmentation de la production piscicole
(espèces opportunistes)
• 2 : stabilisation physique
- Augmentation [O2] , transparence et phytoplancton
- Diminution production piscicole
- Apparition d’espèces omnivores et d’un milieu
lacustre
Formation en 3 étapes du réservoir
(suite)
• 3 : stabilisation écologique
- développement d’espèces spécialisées en
compétition avec les espèces omnivores
De nombreux hectares de forêt
engloutis
Pollution du milieu par des
arbres putrescibles
Pollution au carbone
• Pourrissement des arbres :
– D’où production de CH4 et autres gaz à effet de
serre
– 21 tonnes de CO2 libérées par année et par
personne!!
Augmentation de la
contamination par le Hg
• Érosion des sols lors de l’extraction
clandestine d’or
• Rejet de Hg(II) dans les rivières et
accumulation dans le réservoir = pollution
de l’eau
• Bactéries : Hg(II)=MMHg (MonoMéthylMercure)
• Ingestion par les poissons
• Contamination des populations
amérindiennes logeant près des fleuves
Petit barrage de montagne
Le programme « Petits barrages »
de l’IRD (Tunisie, Maroc, Syrie)
• Retenue d’eau de surface créée par une digue en pierre ,
terre ou béton
• A quelles fins?
• Couvrir les besoins en eau des petites communautés en
milieu rural :
- Eau pour le bétail
- Irrigation
- Eau à usage domestique
- Activité halieutique (source de protéines)
Pas de nuisances particulières
Aménagement de l’environnement
Objectifs :
• préserver
reconstituer
créer
la diversité des habitats
• libre circulation de la matière dissoute + organismes
Moyens :
• surveillance + entretien du milieu naturel
• préservation/aménagement de zones de courants
calmes
• aménagement de l’environnement
• inventaire des sources de pollution
Exemples d ’aménagements
Pour les zones calmes :
• installation de frayères et de nurseries
• création de seuils
• nécessité d’une connaissance biologique des périodes et
durées de reproduction des poissons
Contrôler la végétation aquatique :
• moyen mécanique : faucardage
• moyen biologique : poissons herbivores
• plantation d’arbres sur les berges des rivières
Le barrage de Petit Saut en Guyane
Cordon oxygénant
Dispositif d ’oxygénation des eaux
• Dispositif de diffusion de « micro-bulles » d’air dans l’eau
• Seuil oxygénant métallique (Avril 1995)
Limite admissible
taux de O2 > 2mg / l
Taux 02 < limite
Tx O2= 7mg / l
Double chute 2 x 2,4 m
• Dégazage CH4 + H2S
• Absorption de l’O2
de l’air
Programme de suivi écologique
Programme en deux volets :
1) étude chimique ( évolution du mercure) + biologique+ ichtyologique
étude des échanges gazeux avec l’atmosphère
suivi de la végétation aquatique et des biomasses algales
2) programme de protection de la faune
• sauvetage et suivi des animaux
• étude des modifications écologiques et comportementales de la
faune terrestre
Conclusion
Investissement unique en France : 5% du budget total
MAIS
Quelles conséquences écologiques à long terme ?
• diminution de la biodiversité
• modification du climat régional
• émission des gaz à effet de serre
En aval de la retenue
zones d’inondations crées lors des saisons des pluies
nurseries pour les jeunes poissons
aucune action réalisée pour recréer ces habitats
Le barrage de Seujet
Construction d’un barrage à Seujet
Effets sur les milieux naturels en aval du barrage
Mise en place de mesures compensatoires le long du
fleuve en aval
La terrasse de Sous-Cayla
Modifications du règlement d’exploitation
inondations plus fréquentes
dépérissement de la végétation actuelle
érosion de la berge
(1) le niveau du terrain de la zone centrale rehaussé
(2) un chenal créé favorable au grossissement des alevins
(3) une frayère construite un peu en amont dans le Rhône
La frayère
Frayère de 400 m2
Constituée de substrats divers
permettant une éclosion
optimale des œufs
Dotée d'un système de
tuyauteries pour la
réoxygénation et l'entretien
des substrats (graviers)
Zone de protection et de grossissement des alevins
But de l’éperon rocheux : pousser les alevins dans cette zone
de protection et de faible courant
abri et nourriture pour leur croissance en milieu naturel
Aménagement de Chèvres et Planfonds
• Création de milieux refuges pour la
faune (poissons, oiseaux, castors)
sous la forme d’une lagune riveraine
• Maintien et dynamisation des formations végétales sur les hauts-fonds
(roselières et saulaies)
stabilisation des rives
• Amélioration de la végétation
Conclusion
Aménagement pour la zone
de Sous-Cayla
• un terrain d’entente entre
les différents intérêts en
présence (promeneurs,
pêcheurs, organismes de
protection de la nature)
• respect des contraintes
légales et techniques
Les passes à poissons
Les migrateurs holobiotiques
Les migrateurs holobiotiques : cycle biologique soit en
milieu marin, soit en eau douce.
Truite arc en ciel
Les migrateurs amphibiotiques
Potamotoques : reproduction en eau douce et
grossissement en mer.
Alose
Thalassotoques : phénomène inverse
Anguille
Caractéristiques de 5 poissons
migrateurs
Salmo salar
saumon
Alosa alosa
Alose
supérieure
et moyenne
moyenne
inférieure
Lampetra
fluviatilis
Lamproies
de
supérieure
moyenne
habitat
reproduction
de
graviers
graviers
galets
(oeufs
pélagiques)
graviers
fosses
profondes
Date
Nov.-janv.
Nov.-Janv.
Mai-juillet
Octobre-Juin
(t°c>15)
Avril-Juin
Durée incubation
3 mois
3 mois
7 jours à 18°C
10 à 13 jours
3 jours à 19°C
Durée en eau douce
1 à 2 ans
1 à 2 ans
3 à 6 mois.
4 à 5 ans
6 mois
Dévalaison
Mars-Juin
Mars-Juin
Eté-Automne
Oct.-Avril
hiver
Durée en mer
1 à 3 ans
1 à 2 ans
3 à 5 ans
17 à 29 mois
>60 ans
3 ans
3 ans
mâle
3
ans
femelle 4 ans
6 à 7 ans
10 ans
Période de migration
reproductrice
Variable
avec
plusieurs
montées
Juin-juillet
et automne
Mars à Juillet
Octob. à Avril
mars à juin
fraies multiples
Rares<10%
Très
fréquent
rare
Non
oui
1ère
et
supérieure
moyenne
Acipenser
sturio
Esturgeon
zone
reproduction
Age
de
maturation
et
Salmo trutta
truite
de
mer
et
moyenne
inférieure
et
Caractéristiques de nage
Vitesse de nage : v=kf
f : nombre d’ondulations du corps par seconde
Distance maximale franchissable : d=(v-U)t
U : vitesse du courant
Capacité de saut : h = (vo*sin(a))/(2g)
Remarque :
Variation de
température
Variation des
paramètres de nage du
poisson
Cas de l’Alose (300kM)
Gironde/Garonne/Dordogne :
ABONDANT
Loire, Rhône : RARE
Seine, Rhin : DISPARITION
•Taille : 30 à 70 cm
•Nourriture : invertébrés, petits poissons.
•Reproduction : en eau douce, profondeur de 1 à 1.5m, vitesse
de l’eau faible.
•Incubation : température de 19°, zone moins profonde (40 à
50 cm), vitesse de l’eau plus forte ( 2m/s).
Aménagements sur le Rhône
Problème : nombreux ouvrages hydroélectriques
empêchant remontée des migrateurs.
Création d’un Plan Migrateurs Rhône-Mediterranée
par la CNR.
But : rétablir circulation des aloses + protection des
frayères
restauration population d’anguille jusqu’à Lyon
Suivi du fonctionnement des
passes a poisson
•Échosondages : distinguer l’alose des autres poissons?
•Comptages visuels : difficulté de la mise en œuvre
pendant une longue période
•Suivi des captures
•Nouvelles frayères créées.
Exemple de l’usine-écluse de Vallabrègues
Remontée des aloses effective lorsque :
T°eau de 14 à 19°, Q de 1000 à 1800m3/s
Existence d’une
frayère en amont?
Non
Oui
Ouvrage
Frayère
inutile!
en aval?
Non
Ouvrage
utile
Oui
Étude
biologique
Suivi de l’efficacité.
Estimation du
pourcentage de survie
Comparaison
Frayère
amont/aval
Les passes à poissons:
les dispositifs
Bassins Successifs
• But: diviser la hauteur à franchir
en plusieurs petites chutes,
• Déversoirs et/ou orifices,
• Zones de repos,
• Pentes faibles (10 à 15%).
IDEAL POUR LES ESPECES DE
PETITE TAILLE
Échelle à Ralentisseurs
But: Réduire la vitesse moyenne de
l'écoulement
• Déflecteurs créant des courants
hélicoïdaux,
•PPentes assez importantes (~ 20%),
•VVitesse et aération importantes
IDEAL POUR LES ESPECES DE
GRANDE TAILLE ( > 30 cm)
Écluse à Poisson-Ascenseur
But: franchissement de barrages dont
la hauteur interdit tout autre système.
• attraction des poissons dans une
cuve,
• Système de télésurveillance
(comptage)
•SSystème d'ascenseur.
Pb: système coûteux et sophistiqué.
Causes de Mauvais
Fonctionnement
Manque d’attractivité
Mauvais niveau d’eau
Mauvais dimensionnement
Colmatage de l’ouvrage
LE REPEUPLEMENT
Intérêts, problèmes, conseils…
Repeupler pour…
créer une exploitation
Aménagement des
masses d’eau
saisonnière.
ex: les rizières
Repeupler pour …
préserver une exploitation
Manque de
reproducteurs
Repeupler pour …
implanter des populations
Cas des ecosystèmes
isolés
Repeupler pour …
la lutte biologique
planorbe
moustique
Carpe chinoise
Risque du repeuplement
Disparition d’une espèce autochtone
ex: le Fibata remplace le Marakely
Introduction de maladies ou parasites
ex: la Caulerpa Taxifolia
Risque du repeuplement
Modification du comportement:
ex: le nanisme de la perche soleil
Risque du repeuplement
Capturabilité de l’espèce introduite
ex: l’Heterotis niloticus à Madagascar
Recommandations
• Cohérence espèce introduite / environnement
Quelques conseils…
• Caractéristiques biologiques et
physiologiques stables
• État sanitaire (bactérie, parasite) parfait
• Espèce introduite facilement capturable
Choix du type de repeuplement
• Origine:
• Sauvage
• pisciculture
• Stade:
•Œufs
•Larves
•adultes
• Déversement