la présentation Power Point de l`IRSTEA sur la morphologie du lit

Equipes
q p Irstea
Aix en Provence – Bordeaux - Lyon
Pour mieux
affirmer
ses missions,
le Cemagref
devient Irstea
morphologie du lit, habitats, thermie,
diatomées, macrophytes, chimie des
eaux, bactériologie, invertébrés
Restitution études Vistre - 6 juin 2013
www.irstea.fr
2
P
Pourquoi
i ét
étudier
di lles organismes
i
vivants
i
t ?
Les peuplements,
témoins de leurs conditions de vie
 Hydrogéochimie,
 Apports poll
polluants,
ants
 Morphodynamique, substrat,
 Occupation des berges
berges, éclairement
éclairement,
 Hydrologie, hydraulique.
Les organismes vivants intègrent
tous les paramètres et évènements que subit leur milieu
milieu.
Ce sont des bio-indicateurs
3
Q l éléments
Quels
élé
t bi
biologiques
l i
pour lle di
diagnostic
ti ?
 1. Les diatomées (« algues » microscopiques)
•Renseignent sur la pollution organique et nutritionnelle (azote,
phosphore)
possible p
pour mettre en évidence des toxiques
q
•Utilisation p
•Une norme nationale de bioindication : l’indice biologique diatomée
(NF T90-354)
4
Q l éléments
Quels
élé
t bi
biologiques
l i
pour lle di
diagnostic
ti ?
 2. Les invertébrés aquatiques
•Sensibles à la diversité des habitats aquatiques
•Répondent à la pollution générale de l’eau
•Renseignent sur les caractéristiques du réseau alimentaire de l’écosystème
•Plusieurs normes nationales AFNOR : prélèvement, traitement en
laboratoire, indice biologique (IBGN)
5
Q l éléments
Quels
élé
t bi
biologiques
l i
pour lle di
diagnostic
ti ?
 3. Les macrophytes (plantes aquatiques)
•Fort
F impact
i
sur l’l’oxygénation
é i d
de l’l’eau
•Sensibles à la morphologie du cours d’eau
(forme des berges, types d’écoulements, diversité des faciès)
•Répondent
Ré
d t à lla tteneur en polluants
ll
t nutritifs
t itif (azote,
(
t phosphore)
h
h )
•Peuvent produire de grandes quantités de biomasse
•Une norme de bioindication :
l’Indice biologique macrophytique en rivière (IBMR NF T90-395)
•Problématique des espèces exotiques envahissantes
6
Q l éléments
Quels
élé
t bi
biologiques
l i
pour lle di
diagnostic
ti ?
 4. Les peuplements bactériens
•Dégradation de la matière organique et des polluants
•Consommation d’oxygène
•Capacité d’autoépuration du cours d’eau
•Liés à la diversité des milieux aquatiques
Cliché http://www.futura
http://www.futura-sciences.com
sciences.com
7
Q l éléments
Quels
élé
t physiques
h i
pour lle di
diagnostic
ti ?
 5. La structure hydromorphologique et les habitats aquatiques
• les supports aquatiques et la structure hydromorphologique des
tronçons d’étude renseignent sur l’anatomie du lit mouillé et les capacités
d’accueil et de sédimentation.
• replacée dans l’histoire hydrologique récente, ce type d’analyse permet
de caler les éléments majeurs comme la dominance, la stabilité et le
colmatage des supports
•Une méthode descriptive simple a été utilisée (boussole, distancemètre)
8
SITES des
études
9
SITES des ETUDES
BOUILLARGUES
C é ti d’un
Création
d’ ttracé
é fl
fluvial
i l + annexes + ripisylve
i i l
10
SITES des ETUDES
LA BASTIDE
Nouvelle épuration, rejet déplacé, tracé fluvial partiellement modifié
c
a
WWTP A
WWTP-A
b
WWTP-B
Nîmes
US Château
IS Bastide
DS Jardins
0
1000
2000 m
10
WWTP > 100,000 PE
City
WWTP 5,000 – 100,000 PE
Watershed limits
WWTP ≤ 5,000 PE
Study sites
0
4000 m
11
RESULTATS
12
Hydromophologie (tracé du lit, formes, supports)
 Résultats
– redynamisation de l’écoulement sur Bouillargues et Bastide
– diversification des biotopes et capacité d'accueil renforcée sur
Bouillargues
– sur la station Bastide capacité érosive accrue (disparition
granulats grossiers) et faible capacité d’accueil limitant le gain
biologique
90
POURCENTAGE (surfaces)
80
Bouillargues
70
MOUILLE
PLAT
RADIER
60
50
40
30
20
10
0
reméandré
ÉTUDES
VISTRE
06 juin 2013
non-reméandré
13
Qualité physico-chimique des eaux
 Résultats
– Bouillargues : qualité dégradée (rejets de l’amont du bassin);
éléments déclassants : Azote et Phosphore (toutes les formes)
– Bastide : très nette amélioration de la qualité des eaux par
rapport à la situation antérieure, effet de dilution, mais situation
reste pénalisée par l’héritage
l héritage amont
HB5 HB7 Château Bastide Jardins
HB5 HB7 Château Bastide Jardins
HB5 HB7 Château Bastide Jardins
2007
HB Château Bastide Jardins
2007
2007
2007
2008 2008
2008
2008
2008
2009 2009
2009
2009
2009
2010 2010
2010
2010
2010
sept
sept
sept
sept
sept sept
sept
sept
sept
sept sept
sept
sept
sept
sept
sept
sept
pH (unité pH)
7,96
7,5
7,8
7,8
8,1
8,23
7,7
7,8
7,7
7,9
7,9
8,05
7,99
7,85
sept sept
8,3 8,2
7,1
7,6
7,8
Conductivité (XS/cm)
946
905
1050
1040
950
852
850
840
870
850
860
901
823
862
820
855
865
785
820
Ammonium (mg/L)
0,19
0,13
31,3
11,3
0,1
0,05
0,12
0,19
0,17
0,04 0,09
0,15
0,11
0,09
0,01 0,03
0,05
0,05
0,06
Nitrites (mg/L)
0,23
0,2
0,74
1,35
0,04 0,06
0,27
0,46
0,3
0,11 0,14
0,12
0,34
0,17
0,09 0,15
0,12
0,27
0,19
Nitrates (mg/L)
9,3
10
37
49
8,2
14
16
14
12
13
15
14
17
18
18
15
Phosphore total (mg/L)
1,2
1,7
4,65
1,2
0,89 0,67
1,95
0,56
0,32
0,73 0,78
0,7
0,5
0,45
0,22 0,28
0,36
0,2
0,18
13
12
17
Phosphates (mg/L)
3,6
4,65
11,5
1,3
2,6
1,9
4,15
1,25
0,61
2,15 2,25
2,05
1,4
1,05
0,72 0,86
0,88
0,58
0,41
Hydrogénocarbonates (mg/L)
nm
305
440
295
310
315
290
320
280
275
280
305
300
285
320
330
325
330
310
Chlorures (mg/L)
nm
74
67
105
98
73
71
59
86
76
78
75
53
77
54
59
61
43
58
Calcium ((mg/L)
g )
nm
136
127
122
140
136
142
148
129
126
126
138
136
109
142
143
153
140
133
Magnésium (mg/L)
nm
7,7
8,8
8,3
7,4
8
7,6
7,4
7,6
7,7
7,7
8
7,8
8,3
7,8
7,9
7,8
7
7,4
Sodium (mg/L)
nm
47,5
82,5
69,5
62,5 44,5
43,5
38
55,5
45
47
50
35
55
36
26,5
40
Potassium (mg/L)
nm
7,3
13
13
8,8
7,1
5,5
11
6,9
7,4
4,8
4,4
8,3
30,5 35
4 4,7
4,5
3,2
7,6
ÉTUDES
VISTRE
6,3
06 juin 2013
Phosphore total (mg/L)
Bouillargues Château-Bastide-Jardins
14
Communautés bactériennes
 Résultats Autoépuration
– Bouillargues
g
: très fortes activités bactériennes dans les
sédiments liées à la disponibilité du nitrate, mais très peu
d’activités sur marnes ; biofilm très développé sur les supports ;
pas de structuration spatiale dans le linéaire étudié
étudié.
– Bastide : très fortes activités bactériennes
(respiration dénitrification) sur les 3 sites
(respiration,
d’étude ; de 2008 à 2010 réduction
d’activités la plus marquée dans la station
Bastide en lien avec celle des charges
eutrophisantes
ÉTUDES
VISTRE
06 juin 2013
dénitrification
15
Diatomées
 Résultats
– Bouillargues
g
: restauration p
physique
y q
sans influence sur les valeurs
moyennes à médiocre de l'Indice
Diatomées
– Bastide : valeurs d'indices plus élevées
en aval du secteur, développement
d'
d'espèces
è
polluosensibles.
ll
ibl
IBD (/20)
20
Restauré
Non restauré
15
10
5
0
VHB9VHB8VHB7VHB6VHB5VHB4VHB3VHB2VHB1
d anomalies morphologiques
• % d'anomalies
élevés : stress toxique ?
2009
ÉTUDES
VISTRE
06 juin 2013
16
Macrophytes
IBMR - Bouillargues
B ill
 Résultats
•
•
•
Forte variation du recouvrement (saison, années)
D
Deux
espèces
è
d
dominantes,
i
t
iindicatrices
di t i
d
de phosphore
h
h
Le peuplement s’est globalement enrichi et diversifié
Aval
Amont
 B
Bouillargues
ill
:
Effet de l’eutrophisation contenu par la diversité
des habitats et l’ombrage (effet positif de la
restauration
t
ti morphologique)
h l i
)
 Bastide :
Manque de références antérieures,
ét t du
état
d peuplement
l
t encore très
t è médiocre
édi
(restauration physique incomplète)
L’effet de la restauration p
physique
y q est net,, mais
le niveau trophique est encore très élevé (qualité médiocre de l’eau)
ÉTUDES
VISTRE
06 juin 2013
17
Une problématique émergente :
les p
plantes invasives
 Prolifération de la Jussie
 Profite de la diversification de
ll’habitat
habitat (zones calmes)
 Un impact
p
p
potentiellement fort
sur la qualité du milieu
aquatique
 A prendre en compte dans la
stratégie
de restauration
ÉTUDES
06 juin 2013
VISTRE
Cliché EPTB Vistre
Cliché EPTB Vistre
18
Invertébrés aquatiques
 Résultats
– Bouillargues
g
:q
qualité améliorée sur secteurs restaurés
– Bastide : regain qualitatif net après mise en service de la
nouvelle stép (influence de la pluviométrie importante ?) ;
manque de chronique antérieure
5 5
06 juin 2013
3
5
4
4
avr-1
10
juil-1
10
sept-1
10
janv-1
11
avr-1
11
août-1
11
3
sept-0
09
5
juin-0
08
sept-0
08
ÉTUDES
VISTRE
BOUILLARGUES
16 Château
14
12 Bastide
Jardins
10
8
6
4
2
0
sept-0
07
16
14
12
10
8
6
4
2 4
0
IBGN
CAISSARGUES
19
Le bilan
 Maintien indispensable d'une gestion/surveillance
permanente des sites restaurés
 Bouillargues :
– amélioration de la diversité des habitats du secteur restauré
– mauvaise qualité de l'eau : "pression chimique" permanente
– gains écologiques manifestes : Macrophytes, invertébrés…mais
limités par la mauvaise qualité de l’eau
 Bastide :
– réduction de la pression chimique ; les trois stations se ressemblent
davantage aux plans qualitatif et fonctionnel
– faible habitabilité du lit restauré (restauration insuffisante)
Tenir compte de la totalité des paramètres écologiques du cours
d'eau
d
eau pour sélectionner les descripteurs adaptés
•physiques, chimiques,
•communautés vivantes (dont espèces invasives)
20
En deux mots…
 La restauration physique (tracé du lit, faciès d’écoulement,
dynamique hydraulique) génère un gain écologique important
 Nette amélioration des capacités autoépuratrices
a toép ratrices par
diversification des conditions d’habitats
 La restauration physique partielle apporte un avantage limité
 La réduction de la pollution organique et nutritionnelle est visible
sur le milieu aquatique en aval de Nîmes, mais ne suffit pas à
ll’échelle
échelle du bassin
 Un retour à un état écologique équilibré nécessite une
restauration conjointe de la morphologie et de
la qualité de l’eau
 L
L’amélioration
amélioration de l’état
l état devra s’accompagner
s accompagner d’une
d une gestion
adaptée à la nouvelle situation (espèces invasives ou non
prévues)