Diagnostic écologique du Bozançon et mise en
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Diagnostic écologique du Bozançon et mise en place d’un plan de restauration Romain PARROT Rapport technique pour l’obtention du Master II IMACOF Avril – Septembre 2008 Maître de stage : M Jean Pierre FAURE Chargé de mission à la Fédération du Rhône pour la Pêche et la Protection du Milieu FDPPMA Rhône -Septembre 2008- Aquatique Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Sommaire Sommaire....................................................................................................................................... 1 Remerciements............................................................................................................................... 3 Résumé .......................................................................................................................................... 4 Abstract ......................................................................................................................................... 5 Liste des sigles et des abréviations .................................................................................................. 6 Introduction ................................................................................................................................... 7 Présentation du contexte ................................................................................................................ 8 I. Présentation du site ..................................................................................................... 8 I.1. I.2. I.3. I.4. I.5. I.6. II. Présentation du site ................................................................................................................... 8 Forme et topographie ................................................................................................................ 8 Climat ......................................................................................................................................... 8 Géologie et hydrogéologie ......................................................................................................... 9 Réseau hydrographique (Figure 2) ............................................................................................. 9 Hydrologie ................................................................................................................................ 12 Données existantes au niveau du réseau hydrographique du Bozançon ....................... 16 II.1. II.2. II.3. II.4. II.5. II.6. Qualité physico-chimique et assainissement ........................................................................... 16 Qualité biologique (Figure 6) .................................................................................................... 17 Données piscicoles (Figure 7) ................................................................................................... 18 Données astacicoles (Figure 7) ................................................................................................. 19 Données ouvrages .................................................................................................................... 19 Données ripisylves .................................................................................................................... 19 Synthèse bibliographique ............................................................................................................. 22 I. Sensibilité thermique des communautés aquatiques ................................................... 22 II. Impacts des seuils artificiels........................................................................................ 22 II.1. Effet « flux » ............................................................................................................................. 23 II.1.1. Impacts physiques........................................................................................................... 23 II.1.2. Impacts écologiques ....................................................................................................... 23 II.2. Effets « retenues » ................................................................................................................... 24 II.2.1. Impacts physiques........................................................................................................... 24 II.2.2. Impacts écologiques ....................................................................................................... 25 II.3. Effet point dur .......................................................................................................................... 25 III. Impacts des buses et des passages couverts ............................................................ 25 IV. Impacts des retenues collinaires ............................................................................. 26 IV.1. IV.2. IV.3. IV.4. Impacts sur le régime hydrologique naturel ............................................................................ 26 Impact sur le débit solide ......................................................................................................... 26 Impact sur la physico-chimie .................................................................................................... 26 Impacts sur la faune aquatique ................................................................................................ 27 Matériels et méthode ................................................................................................................... 28 I. Analyse des pressions anthropiques ........................................................................... 28 I.1. I.2. I.3. I.4. Cartographie de la zone d’étude .............................................................................................. 28 Affinage des données : terrain ................................................................................................. 28 Sectorisation du réseau hydrographique : ............................................................................... 29 Enquêtes auprès des acteurs locaux : ...................................................................................... 30 FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 1 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration II. Etude du peuplement piscicole ................................................................................... 31 II.1. Protocole des inventaires piscicoles ......................................................................................... 31 II.1.1. Principe de pêche électrique .......................................................................................... 31 II.1.2. Matériels : ....................................................................................................................... 31 II.1.3. Description des stations : ................................................................................................ 32 II.1.4. Analyse de l’échantillon : ................................................................................................ 33 II.1.5. Traitement des données : ............................................................................................... 33 II.1.6. Thermie ........................................................................................................................... 35 II.1.7. Biotypologie .................................................................................................................... 35 III. Etude astacicole ..................................................................................................... 36 III.1. III.2. Linéaire colonisé ....................................................................................................................... 36 Etude quantitative .................................................................................................................... 37 Résultats ...................................................................................................................................... 39 I. Analyse des pressions anthropiques ........................................................................... 39 I.1. I.2. I.3. I.4. I.5. II. Occupation du sol ..................................................................................................................... 39 Sectorisation du réseau hydrographique ................................................................................. 41 Ripisylve : .................................................................................................................................. 42 Substrat .................................................................................................................................... 45 Ouvrages ................................................................................................................................... 47 Etude du métabolisme thermique estival du Bozançon................................................ 51 II.1. II.2. III. Données issues des sondes enregistreuses .............................................................................. 51 Données issues des profils thermiques .................................................................................... 53 Etude piscicole ....................................................................................................... 55 III.1. III.2. III.3. IV. Description générale de la faune piscicole du secteur d’étude ............................................... 55 Calcul de l’Indice Poisson Rivière ............................................................................................. 59 Estimation du stock de géniteurs en Truite fario ..................................................................... 61 Etude astacicole ..................................................................................................... 62 IV.1. IV.2. IV.3. Linéaire colonisé ....................................................................................................................... 62 Etude quantitative .................................................................................................................... 64 Comparaison de la qualité et de la quantité d’habitat sur les 2 stations ................................. 68 Analyse discursive ........................................................................................................................ 71 Propositions de gestions et actions avec pré-chiffrage .................................................................. 78 I. Mesures de gestion et de traitement des trois retenues collinaires .............................. 78 I.1. I.2. II. Actions ...................................................................................................................................... 78 Enveloppe financière ................................................................................................................ 78 Mesures visant au rétablissement de la circulation écologique .................................... 78 II.1. II.2. III. Actions ...................................................................................................................................... 79 Enveloppe financière ................................................................................................................ 80 Mesures visant à évaluer la qualité physico-chimique du cours d’eau ...................... 80 III.1. III.2. IV. Action ....................................................................................................................................... 80 Enveloppe financière ................................................................................................................ 81 Suivi....................................................................................................................... 83 Conclusion .................................................................................................................................... 84 Bibliographie ................................................................................................................................ 85 Annexes ....................................................................................................................................... 87 Liste des figures .......................................................................................................................... 100 Liste des tableaux et photographies............................................................................................ 101 FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 2 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Remerciements Je tiens d’abord à remercier Jean Pierre FAURE (Chargé de missions des AAPPMA du Rhône) pour m’avoir proposé ce stage et m’avoir guidé par ses conseils tout au long de l’étude, Pierre GACON, chargé d’étude et Julien VALLI, technicien pour leur soutien et leur aide dans des moments parfois difficiles ainsi que M. Alain LAGARDE (Président de la Fédération des AAPPMA du Rhône) pour son accueil sans oublier Myriam pour sa bonne humeur et sa disponibilité. Mes remerciements s’adressent également à M. Alain LUYAT chef de la brigade de l’ONEMA du Rhône (à la retraite aujourd’hui…) et à tous les Agents techniques de la brigade (Fred, Jean Michel, Thierry et Isabelle) pour m’avoir fait partager leurs connaissances des cours d’eau du département et des aspects réglementaires parfois complexes. Je remercie aussi les différentes personnes qui ont participé aux pêches électriques et aux longues nuits de prospections écrevisses et de CMR : Les stagiaires de la Fédération des AAPPMA du Rhône : Christophe et Bout’, le malheureux blessé victime du Bozançon pour qui tout va bien quoiqu’il arrive… Jean-Charles, Garde Fédéral à la Fédération de Pêche du Rhône pour son aide et sa sympathie. Les 2 animateurs, Guillaume et Pierre Alexandre, qui ont apporté la bonne humeur nécessaire au bon déroulement de ce stage. Les bénévoles de l’AAPPMA de Givors, non propriétaire des baux de pêche mais toujours présents pour donner « un coup de main ». Chrystelle du CREN Rhône Alpes. Enfin, je remercie toutes les personnes ayant participé de prêt ou de loin à cette étude, les Conseils Généraux du Rhône et de la Loire, le CREN Rhône Alpes, la Communauté de Communes du Pays Mornantais, le syndicat de rivières du Pays du Gier et toutes les personnes que j’aurais pu oublier dans la précipitation. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 3 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Résumé La vallée du Bozançon (bassin versant du Gier), de part son intérêt naturel et patrimonial, a fait l’objet d’une étude dans le but d’être intégrée dans le périmètre d’un Espace Naturel Sensible (ENS). Les données disponibles sur le réseau hydrographique de cette vallée étaient succinctes. Dans le cadre de la mise en place de l’ENS, le Département de Rhône, en partenariat avec la Fédération du Rhône pour la Pêche et de Protection du Milieu Aquatique, a demandé une étude diagnostic complète des cours d’eau de cette vallée. Le but était de synthétiser les données existantes sur le bassin du Bozançon et les compléter afin d’aboutir à un programme de restauration de l’ensemble de l’écosystème aquatique. Divers compartiments ont donc été étudiés avec pour objectifs l'analyse de la qualité du milieu et de la faune. Ceci a permis d’identifier la présence d’écrevisse à pattes blanches et de truite fario sur une partie du linéaire étudié. La présence de ces espèces d’intérêt patrimonial, bien qu’elles soient en faible abondance (notamment pour la truite fario) nécessite la mise en place de mesure de protection et de restauration de l’hydrosystème. En effet, les divers aménagements (seuils et retenues collinaires) qu’a subi le Bozançon par le passé impactent fortement sa qualité écologique. L'hydrologie est fortement influencée par la présence et la gestion des retenues, tandis que le cours d'eau est cloisonné par les nombreux obstacles infranchissables artificiels. De plus, la possibilité d'un futur passage de l’autoroute A 45 dans cette vallée indique qu'un impact majeur supplémentaire est à envisager. La restauration de cet écosystème demandant un investissement financier important, elle pourra être intégrée dans un programme d’actions global sur le bassin versant du Gier. Le bon état écologique sur le Bozançon est à atteindre avant 2027, ce programme pourra donc être étalé sur plusieurs années afin de fragmenter l’apport financier. Mots clés : espace naturel sensible, espèces patrimoniale, truite fario, écrevisse à pieds blancs, ouvrage artificiel infranchissable, retenues collinaires, restauration. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 4 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Abstract Because of its natural and patrimonial interest, the valley of Bozançon (catchment area of Gier) was the subject of a study which aim at integrate it in the perimeter of a Significant Natural Space (SNS). The available data on the hydrographic network of this valley were brief. Within the framework of the installation of the SNS, the department of the Rhone, in partnership with the federation of fishing, asked for a complete study diagnosis of the rivers in this valley in order to synthesize the existing data and to supplement them in order to lead to a programme of restoration of the whole of the watery ecosystem. Various compartments thus were studied with an aim of analysing the quality of the environnement and the fauna. This made it possible to identify the presence of crayfish Austrpotamobius pallipes and trout on part of linear studied. The presence of these species of patrimonial interest, although they are in low abundance (in particular for the trout) requires the installation of protection measure and restoration of the watery ecosystem. Indeed, various installations (unbridgeable artificial word and hill restraint) undergone by the Bozançon in the past strongly impact its ecological quality. Hydrology is influenced by headwater pondage, whereas the river is partitioned by numerous artificial obstacles. Moreover, the possibility of a future passage of the motorway A 45 indicates that another major impact is to foresee. The restoration of this ecosystem requiring an important financial investment, it could be integrated in a global action plan on the catchment area of Gier. The ecological good state on Bozançon is to be reached before 2027, this program could thus be spread out over several years in order to split up the financial contribution. Keys words : Significant Natural Space, patrimonial species, brown trout, white-clawed crayfish, unbridgeable artificial work, hill restraint, restoration. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 5 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Liste des sigles et des abréviations Cette liste comprend également les abréviations utilisées dans l’atlas des stations de pêche électrique. APP : écrevisse à pattes blanches, Austrpotamobius pallipes ASF : Autoroute du Sud de la France APS : Avant Projet Sommaire BD : base de données BLN : blageon BRGM : Bureau des Ressources Géologiques et Minières CMI : carpe miroir CREN : Conservatoire Régional des Espaces Naturels DDE : Direction Départementale de l’Equipement ENS : Espace Naturel Sensible FRPPMA : Fédération du Rhône pour la Pêche et la Protection du Milieu Aquatique GAR : gardon GPS : Global Positioning System LOF : loche franche MES : matière en suspension NTI : niveau typologique ichtyologique NTT : niveau typologique théorique PER : perche commune PES : perche soleil PSR : pseudorasbora SEQ : Système d’Evaluation de la Qualité SIG : Système d’Information Géographique STEP : station d’épuration TRF : truite fario VAI : vairon FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 6 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Introduction La vallée du Bozançon présente un un patrimoine agricole et paysager de qualité. Cependant, le cours d’eau le Bozançon a été anciennement aménagé par l’édification de nombreux seuils à vocation hydraulique et agricole durant l’époque romaine afin de maîtriser la ressource en eau. Puis, au début du 20ème siècle, dans un but d’alimentation en eau potable et d’irrigation, les premières retenues collinaires sont apparues. L’intérêt naturel, avec la présence de truite fario et d’écrevisse à pattes blanches, et patrimonial (vestiges) de cette vallée a amené le département du Rhône à l’inclure récemment dans le périmètre d’un Espace Naturel Sensible (ENS) qui permet la protection des espaces naturels. Dans le cadre de cette politique, une étude du potentiel du milieu naturel a été effectuée mais le cours d’eau le Bozançon n’a pas fait l’objet d’un diagnostic complet et de propositions concrètes permettant sa restauration. De plus, il est envisagé que l’autoroute A 45, dont la déclaration d’utilité publique a été signée en juillet 2008, traverse la vallée du Bozançon pour relier Lyon à St Etienne. Il est donc important d’obtenir un maximum de données notamment écologiques afin de pouvoir justifier des précautions et mesures à prendre face aux impacts importants qu’engendrerait la création de cette voie de circulation. Une convention entre le Conseil Général du Rhône et la Fédération du Rhône pour la Pêche et la Protection du Milieu Aquatique va permettre la réalisation de ce diagnostic. L’objectif est donc de définir la qualité des différents compartiments du milieu et des peuplements encore présents et de proposer des actions afin d’améliorer cette qualité mais également de réaliser une estimation de l’enveloppe financière nécessaire à cette amélioration. L’étude a été orientée autour de 3 axes : l’évaluation des pressions anthropiques via l’étude de l’occupation du sol, de la ripisylve, de la géomorphologie et de la continuité écologique. l’étude des peuplements piscicoles l’étude de la population d’écrevisses à pattes blanches Austrapotamobius pallipes, dont l’habitat est protégé au niveau international par la Convention de Berne. L’analyse de ces 3 trois axes doit permettre de localiser et de cerner les perturbations touchant cet écosystème et de proposer des mesures concrètes pour améliorer sa qualité globale. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 7 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Présentation du contexte I. Présentation du site I.1. Présentation du site La vallée du Bozançon est à cheval sur les départements du Rhône et de la Loire (région Rhône-alpes), à 40 kilomètres au sud-ouest de la ville de Lyon en direction de Saint Etienne. Elle est insérée entre les Monts du Lyonnais au nord, la vallée du Gier au Sud, le plateau Mornantais à l’est et les coteaux de la Loire à l’ouest. La limite départementale se confond, d’abord avec le Bozançon, puis suit un affluent en rive droite, le Grand Bozançon en partageant le bassin versant en deux parties de superficie équivalente (Figure 2). L’ensemble du vallon appartient au grand bassin hydrographique Rhône-Méditerranée. Mais sa particularité réside dans le fait que la ligne de crête située au Nord marque la séparation avec le bassin hydrographique Loire Bretagne. Le bassin versant du Bozançon appartient à celui du Gier où un contrat de rivière a été réalisé de 1994 à 2002. Un 2ème est actuellement en cours d’élaboration. I.2. Forme et topographie Le bassin versant étudié a une superficie globale de 30,83 km² (3083 ha) pour un périmètre de 27,78 km. L’indice de Gravelius (1914) (valeur calculée Kg = 1,4 (partie Matériels et méthode)) indique une forme plutôt allongée qui va induire une concentration des débits assez limitée. La topographie de la vallée présente un relief prononcé entre les Monts du Lyonnais avec un point culminant, dans la partie ligérienne, à 892 m NGF au lieu-dit « le Fayard » et un point bas à 221 m NGF à la confluence avec le Gier. La vallée du Bozançon est parfois très encaissée avec des dénivelés importants. I.3. Climat Le site se trouve dans la zone biogéographique de type continentale mais subit également des influences océaniques et méditerranéennes. Le climat est caractérisé par de fortes amplitudes thermiques entre l’hiver et l’été. En effet, les hivers sont assez rigoureux et les étés chauds et ensoleillés. Les précipitations sont abondantes à l’automne et au printemps (environ 740 mm/an ; Figure 1) Hauteur moyenne des précipitations en mm FDPPMA Rhône -Septembre 2008- Température °C ju ille se t pt em br e no ve m br e m ai 25 20 15 10 5 0 m ar s 100 80 60 40 20 0 ja nv ie r Précipitation en mm Température moyenne en C° 8 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration Figure 1 : Diagramme ombrothermique de la station de Mornant I.4. Géologie et hydrogéologie La Figure 1 montre les différentes formations géologiques présentes sur le secteur. La zone d’étude se situe sur les contreforts du Massif Central et repose ainsi sur un secteur de roches métamorphiques dont les éléments ont été agencés par des phénomènes tectoniques. Les roches constituant les sous sols de la vallée sont principalement de type gneissique composées de cristaux de mica, de quartz et en faible quantité de feldspath. Ces gneiss anciens proviennent d’une épaisse série sédimentaire métamorphisée il y a 400 à 500 millions d’années. On note au niveau de la commune de Riverie une bande d’amphibolites (silicate de fer et de magnésium). D’une façon générale, la nature silicatée de la géologie de la vallée va prédisposer les sols à une tendance acide, conférant à l’eau un caractère acide qui va induire une conductivité basse (en moyenne 220 µS) correspondant, d’après Verneaux (1973), à la classe 2 sur 5. Ce type de cours d’eau possède des degrés de minéralisation généralement faible. Par contre, les couches géologiques Para gneiss et Gneiss à deux micas pourraient s’apparenter à des métagreywacks. Ces sédiments proviendraient d’un dépôt volcano sédimentaire situé dans des roches de type métamorphique et posséderaient un niveau de minéralisation élevé. Les eaux s’écoulant sur ce type de sédiments seraient plus riches en minéraux dissous que celles habituellement rencontrées dans ce secteur (IRIS consultants, 2006). La croissance des communautés vivantes dans ce type de milieu peut alors être modifiée, les poissons par exemple, auraient tendance à avoir une croissance plus rapide et plus importante dans une eau plus riche en ions. Cuinat (1971) a montré, en intégrant les données de croissance dans diverses régions françaises, que le taux de calcium était un bon indicateur de croissance. I.5. Réseau hydrographique (Figure 2) Le bassin versant présente un linéaire de 9,3 kilomètres de cours d’eau permanent et 42,4 kilomètres de cours d’eau temporaire (données issues de l’IGN). La définition de l’intermittence des cours d’eau donnée par l’Institut Géographique National est à interpréter avec précaution car elle est uniquement basée sur une méthode empirique et fausse dans de nombreux cas. Le gabarit du cours d’eau principal peut être qualifié de faible. En effet, la largeur du lit mouillé à l’étiage est comprise entre 0,1 et 1,8 mètres. Il est classé en 1ère catégorie piscicole (arrêté DDAF). Ce réseau hydrographique possède un grand nombre de chevelus formé par des sources permanentes et temporaires. Le cours du Bozançon est composé de plusieurs branches : - le Bozançon prend sa source à l’Ouest du bassin versant dans le ruisseau des Joucles, c’est la confluence de ce dernier avec le ruisseau de la Trivolinière qui forme le Bozançon. - le Grand Bozançon prend également sa source à l’Ouest du bassin versant dans le Bois des Feuilles et rejoint le Bozançon au niveau du lieu dit Barbieux. La continuité de ces deux cours d’eau constitue la frontière entre le département du Rhône et de la Loire. - le Petit Bozançon constitue la partie amont de la vallée principale et rencontre le Bozançon au niveau de Jurieux. A cet endroit le cours du Bozançon forme un méandre en direction du Sud pour confluer avec le Gier environ 5 kilomètres en aval en ne recevant plus d’affluent permanent. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 9 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Figure 2 : Réseau hydrographique du bassin versant du Bozançon (source : IGN) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 10 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Figure 3 : Carte géologique du basin versant étudié (source : carte géologique du BRGM modifiée, IGN) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 11 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration Le tracé des profils en long permet de visualiser l’évolution de la pente sur les 2 principaux cours d’eau de ce réseau hydrographique : le Bozançon et le Petit Bozançon altitude en m 600 550 500 450 400 350 300 250 Bozançon 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 200 distance à la source en m Petit Bozançon Figure 4 : Profil en long du Bozançon et du Petit Bozançon D’après les deux profils en long ci-dessus (Figure 4), on peut constater que la pente moyenne du Petit Bozançon (5,1%) est presque deux fois plus importante que celle du Bozançon (2,7%). Les profils de pente restent relativement homogènes avec de légères variations (ruptures). Par contre, in situ, on observe des secteurs où des successions de petites chutes viennent diversifier et rythmer le parcours notamment dans les combes boisées. Ce bassin versant comporte 23 plans d’eau (retenues collinaires) de superficie importante pouvant aller jusqu’à 1 Ha, certains branchés en dérivation et d’autres en direct. La surface cumulée s’élève à 0,08 km². Ces retenues sont réparties sur 10 affluents. Les fonctions des 2 plus grandes retenues étaient, jadis, l’alimentation en eau potable et l’irrigation. Aujourd’hui, quelques uns de ces plans d’eau ne sont plus utilisés par leurs propriétaires mais les impacts qu’ils engendrent sur l’écosystème aquatique sont toujours présents. I.6. Hydrologie Le régime hydrologique du Bozançon est de type pluvial caractérisé par des étiages sévères en période estivale et des crues en hiver. Aucune station hydrométrique n’étant installée sur le cours du Bozançon, il a paru nécessaire d’utiliser d’autres bassins versants aux caractéristiques générales semblables afin d’obtenir un aperçu du fonctionnement passé et actuel de l’hydrologie de ce cours d’eau. Les évènements hydrologiques majeurs des 6 dernières années, notamment débits d’étiages limitants et crues marquantes, ont été analysés car ils sont susceptibles d’influencer fortement la dynamique des peuplements sur 2 générations. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 12 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration 2 bassins versants ont été retenus : celui du Gier avec sa station hydrométrique située à Givors et celui de l’Yzeron avec sa station située à Craponne (banque hydro). Les débits journaliers moyens des 6 dernières années ont été traités sous forme de graphiques. Le bassin versant du Gier s’étend sur 425 km² dont 406 en amont de la station de mesure, le cours d’eau prend sa source à 1299 m d’altitude et conflue avec le Rhône à une altitude de 153 m. C’est à Rive de Gier que le Bozançon rejoint le Gier. La vallée sépare 2 massifs montagneux, les monts du Lyonnais en rive gauche et les monts du Pilat en rive droite à l’altitude plus élevée, avec des cours d’eau aux débits spécifiques plus importants (Contrat de rivière Gier). Ce bassin a été choisi car la quantité de précipitations s’abattant sur le secteur pourrait correspondre à celle s’abattant sur le bassin du Bozançon. Les crues observées sur le Gier peuvent donc s’observer sur le Bozançon. Par contre, la longueur du cours d’eau (40km), la superficie du bassin versant et le fait qu’il prenne sa source à une altitude relativement élevée peut diminuer la pertinence de ce modèle. De plus, les débits plus soutenus apportés par les affluents des monts du Pilat entraînent un biais supplémentaire. Par conséquent, un 2ème bassin versant a été analysé : l’Yzeron à Craponne. Ce cours d’eau, d’une longueur de 25 km, s’écoule sur un bassin de 140 km² dont 48 en amont de la station de mesure. Cet affluent du Rhône possède un régime de type pluvial et subit des étiages sévères tout comme le Bozançon. Il prend sa source dans les Monts du Lyonnais et rejoint le Rhône au sud ouest de Lyon. Le contexte géologique est identique, à savoir des roches cristallines et cristallophyliennes. La pluviométrie des 2 bassins est équivalente avec environ la moitié du bassin entre 800 et 900 mm par an et l’autre moitié entre 700 et 800 mm par an (Schéma départemental de vocation piscicole du Rhône, 1988). L’utilisation de l’hydrogramme de ce bassin versant paraît donc juste afin de caractériser les événements hydrologiques ayant pu marquer les populations aquatiques du Bozançon. Tout d’abord, on peut constater que les patterns des hydrogrammes sont équivalents notamment au niveau des pics de crues. Les débits d’étiages paraissent néanmoins plus faibles sur l’Yzeron. Globalement, sur ces six années, le milieu a subi plusieurs évènements hydrologiques majeurs Figure 5) : La sécheresse de mai à octobre 2003, associée à une forte canicule, ayant entraîné au cours des mois de juin, juillet, août et septembre des périodes de quasi-assecs prolongés (0,001 <Q<0,008 m3/s) avec pour conséquences des mortalités piscicoles. Les VCN sur 30 jours indiquent une fréquence de retour entre quinquennale et décennale sèches (période du 19 juin au 18 juillet 2003) pour le Gier et une fréquence quadriennale sèche (période du 16 juin au 15 juillet 2003) pour l’Yzeron (Banque Hydro). La période critique d’étiage a donc été longue et avec de fortes températures très contraignantes pour les peuplements aquatiques; Une crue supérieure à la crue de fréquence de retour cinquantennale en décembre 2003 pouvant avoir détruits les nids de fraies de la truite; L’hydrogramme de l’été 2005 se rapproche quelque peu de l’année 2003 avec une période de très bas débit et de quasi assèchement (pendant les mois de juillet et août). La crue du mois d’avril (maximum au 17 et 18 avril) de fréquence vicennale sur le Gier et qui approche la quinquennale sur l’Yzeron ne semble pas avoir eu d’impact sur l’émergence des alevins de truites. Les densités de 0+ observées sur les têtes de bassin versant en 2005 étaient importantes par rapport à 2004 et 2006 (GACON, 2006). Les conditions hydrologiques de 2004 et 2006 se situent dans une moyenne basse. L’année 2004 a été marquée par des débits normaux de janvier à mai puis une baisse importante en juin et juillet mais rythmée par une ou deux montées brusques au module puis une période aux débits très faibles (début août). Les pluies ont repris à la mi-août, puis en septembre FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 13 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration permettant l’augmentation du débit. L’automne a été marqué par des débits moyens à supérieurs à la normale avec une crue notable début novembre. Le début de l’année 2006, de janvier à fin mai est comparable à 2004 mais le débit d’étiage a été mieux soutenu notamment avec les apports d’eau du mois du juillet. Par contre, la période automnale a été marquée par des débits largement inférieurs à la normale. Paradoxalement, 2007 et actuellement 2008 ont été des années à hydrologie favorable en période estivale, sans crue importante ni au printemps ni à l’automne. Le débit mensuel des mois de juillet 2007 et 2008 étaient très supérieurs au débit mensuel moyen du mois de juillet (banque hydro). Les trois années qui suivent l’épisode critique de 2003 ont été difficiles pour la truite fario et les espèces exigeantes puis 2007 fut très favorable. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 14 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration Module Q (m3/s) Débits journaliers de l'année 2003 3 2,5 20,9 m3/s 2 1,5 1 0,5 Q (m3/s) déc.-03 nov.-03 oct.-03 sept.-03 août-03 juil.-03 juin-03 mai-03 avr.-03 mars-03 févr.-03 janv.-03 0 Débits journaliers pour l'année 2004 3 2,5 3,76 m3/s 2 3,77 m3/s 1,5 1 0,5 Q (m3/s) déc.-04 nov.-04 oct.-04 sept.-04 août-04 juil.-04 juin-04 mai-04 avr.-04 mars-04 févr.-04 janv.-04 0 Débits journaliers de l'année 2005 3 5,13 m3/s 2,5 2 1,5 1 0,5 Q (m3/s) déc.-05 nov.-05 oct.-05 sept.-05 août-05 juil.-05 juin-05 mai-05 avr.-05 mars-05 févr.-05 janv.-05 0 Débits journaliers de l'année 2006 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Q (m3/s) déc.-06 nov.-06 oct.-06 sept.-06 août-06 juil.-06 juin-06 mai-06 avr.-06 mars-06 févr.-06 janv.-06 0 Débits journaliers de l'année 2007 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Q (m3/s) déc.-07 nov.-07 oct.-07 sept.-07 août-07 juil.-07 juin-07 mai-07 avr.-07 mars-07 févr.-07 janv.-07 0 Débits journaliers de l'année 2008 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Figure 5 : Comparaison des débits moyens journaliers des 6 dernières années sur le Gier (à gauche) et sur l’Yzeron (à droite) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 15 déc.-08 nov.-08 oct.-08 sept.-08 août-08 juil.-08 juin-08 mai-08 avr.-08 mars-08 févr.-08 janv.-08 0 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - II. Données existantes au niveau du réseau hydrographique du Bozançon Un certain nombre de données étaient déjà disponibles au commencement de cette étude : - Diagnostic du patrimoine naturel et paysager de la Vallée de la Platte et du Bozançon (définition d’un espace naturel sensible), bureau d’étude Latitude, 2004. - Avant projet sommaire (APS) A 45 – Etude d’environnement, bureau d’étude Soberco Environnement, 2002. - Etude post APS – thème milieux naturels, bureau d’étude Asconit consultants, 2008. En effet, le fuseau projeté de l’autoroute A45 traverse le Bozançon au niveau de sa confluence avec le Petit Bozançon puis remonte le Petit Bozançon jusqu’à la confluence avec le Grand Bozançon. II.1. Qualité physico-chimique et assainissement Des analyses physico-chimiques de l’eau et des sédiments ont été réalisées sur deux campagnes de mesures, une en période d’étiage au cours de l’été 2001 et l’autre en période de hautes eaux au cours du printemps 2002 (étude APS, Soberco). Quatre points de prélèvements ont été choisis sur l’ensemble du réseau hydrographique du Bozançon, 1 sur le Petit Bozançon (Bo-1) et 3 sur le Bozançon (Bo-2, Bo-3 et Bo-4). Ces données sont évaluées à partir de la méthode SEQ-EAU V2 (résultats bruts en annexe, Soberco Environnement, juillet 2002). Les conclusions du rapport laissent entendre que la qualité de l’eau est bonne à très bonne sur l’ensemble des stations échantillonnées. Cependant, des taux de nitrates élevés, 11,7 mg/L (printemps 2002, classe moyenne du SEQ-EAU) sont observés sur le Petit Bozançon (station Bo-1), ce qui peut être dû au rendement épuratoire très faible de la station d’épuration de Riverie (de l’ordre de 10% et notamment 6% pour le NTK en 2006). Cette station possède une capacité de 600 équivalent/habitants et peut traiter 90 m3/jour. Le génie civil est en mauvais état, le taux d’eaux claires parasites élevé entraîne une dilution des effluents qui étaient, en 2007, non traités (abattement de la pollution nul). La cloison siphoïde étant cassée, les boues partent dans le clarificateur puis dans le milieu naturel quand l’aérateur se met en marche (rapport annuel assistance technique, 2006). Le Bozançon (station Bo-4) possédait lors des mesures un niveau important de matières en suspension (30 mg/L, classe moyenne du SEQ-EAU au printemps 2002). 2 affluents possédant des retenues collinaires rejoignent le Bozançon à l’amont immédiat du secteur de prélèvement, ils peuvent donc être à l’origine de cette concentration élevée de MES (vidange, évacuation eau de fond). Les analyses du réseau de données du bassin RMC de l’année 2000 pratiquées juste en amont de la confluence avec le Gier (BOZ) indiquent une qualité eaux de ce cours d’eau bonne à excellente excepté pour le paramètre nitrate avec une valeur de 13,7 mg/L (classe moyenne du SEQ EAU). Une analyse des sédiments a également été effectuée sur les mêmes stations et sur la même période avec une recherche des métaux suivants : Cadmium, Chrome, Cuivre, Nickel, Plomb, Zinc. Il en ressort que la partie amont du Bozançon (station Bo-3 et Bo-4) possède une qualité moyenne à médiocre pour un ensemble d’éléments polluants (chrome, cuivre, nickel, plomb). Le cuivre est également présent sur le Petit Bozançon et sur le Bozançon aval en quantité trop importante (classe moyenne du SEQ-EAU). La présence anormalement élevée de ces métaux dans les sédiments pourrait être liée à l’activité de Ball trap située à l’amont (Latitude, 2004). En effet, certaines cartouches peuvent contenir de la grenaille de cuivre, chrome et nickel, le plomb étant interdit car considéré comme un métal toxique. Le cuivre retrouvé dans les FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 16 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration sédiments du Petit Bozançon peut provenir du traitement des vergers par des produits contenant du cuivre pour les protéger des attaques extérieures. La station d’épuration de Saint Joseph est actuellement en cours de remplacement pour passer d’un lagunage à un filtre planté de roseaux. La Police de l’eau de la Loire a validé la phase de travaux transitoire pendant laquelle le traitement des eaux usées était partiellement assuré (com. pers. Thierry CARCHANO, MAGE42). Le hameau de Bissieu est également équipé en assainissement collectif par un filtre planté de roseaux de 80 équivalents habitant qui ne pose apparemment pas de problème. Les autres équipements d’épuration des communes se trouvant sur le bassin versant du Bozançon rejettent leurs effluents dans un milieu récepteur autre que le Bozançon et ses affluents. II.2. Qualité biologique (Figure 6) La qualité biologique de cet écosystème a été évaluée par l’étude du peuplement macro benthique via l’indice biologique global normalisé (IBGN) qui, en fonction de la diversité et de la sensibilité des espèces (à la pollution organique) de l’échantillon prélevé, permet de définir un indice. Ce dernier révèle sur ce réseau hydrographique une variation longitudinale et spatiale de la qualité. Plusieurs IBGN ont été réalisés, une campagne (printemps et été) en 2002 (Sobreco Environnement) et une en 2004 (GREBE in Latitude, 2004). En période d’étiage, la qualité du Petit Bozançon (station Bo-1) et du Bozançon médian (station Bo-2) est moyenne avec l’absence de taxon polluo-sensible (taxon indicateur : Polycentropodidae et Leptophlebiidae). La qualité physico-chimique moyenne de l’eau induite par le non traitement des effluents de la commune de Riverie se répercute sur le peuplement de macro invertébrés. Par contre, au printemps, période plus favorable au développement du macro benthos, la qualité biologique devient très bonne avec la présence de taxons de groupe indicateurs 9 (Perlodidae) et une richesse comprise entre 32 et 37. Une telle variation temporelle de qualité biologique peut être entraînée par la sévérité des étiages, une dilution et une absorption moins importante des divers polluants, notamment des nitrates. Le Bozançon amont a bénéficié d’une campagne de prélèvement en deux points (Bo-3 et Bo-4) uniquement en période printanière qui révèle une bonne qualité biologique (taxon indicateur Leptophlebiidae) grâce à une richesse spécifique de 27 taxons. En complément de cette étude, diverses campagnes de prélèvement IBGN ont également été menées dans le cadre de la définition de l’ENS Vallée du Bozançon. Un affluent du Bozançon amont en rive gauche, le Grand Bozançon, a été prélevé, montrant une bonne qualité macrobenthique. Le secteur aval du Bozançon, qui n’avait pas été analysé en 2002, a été étudié en 2004 et présente une dégradation de la qualité biologique du milieu (classe moyenne). Les données ne sont que partielles et les listes faunistiques n’étant pas disponibles, il est difficile d’aller plus loin dans l’interprétation. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 17 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Figure 6 : Synthèse des données physico-chimiques et hydrobiologiques antérieures II.3. Données piscicoles (Figure 7) Lors des études citées précédemment, l’évolution longitudinale de la faune piscicole (par sondage) a également été suivie. 4 stations de prélèvement ont été placées sur le réseau hydrographique de ce secteur : le Petit Bozançon, le Bozançon amont, le Bozançon intermédiaire et le Bozançon aval. Ces campagnes de pêche (GREBE, 2004) révèlent une absence totale de poissons sur le Petit Bozançon (station Bo-1) au lieu dit "les Billettes" et sur le Bozançon amont (station bo2), au lieu dit "le Grand Bozançon". Par contre, le secteur intermédiaire du Bozançon, lieu dit "les Ponçonnières" (station bo-3) abrite une population de truite fario Salmo trutta fario avec 25 individus observés en 2004 sur une station de 120 m et 114 en 2007 sur 150 m (BD piscicole FRPPMA) avec comme espèce d'accompagnement la loche franche Nemacheilus (Barbatula) barbatulus, 1 individu rencontré en 2004 et 23 en 2007. La reproduction de la truite fario a été bonne en 2007 puisque que 87 % des individus capturés étaient des truitelles. Le Bozançon aval (station Boz-4), au lieu dit "la Renavalière", en 2004, présente une population de vairon, Phoxinus phoxinus (121 individus observés) mais la truite a disparu. A noter la présence d'un goujon Gobio gobio vraisemblablement issu d’un plan d’eau. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 18 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration Ces données seront comparées par la suite avec les résultats des campagnes de pêche de cette année (2008). Cependant, on peut dire que le peuplement piscicole du Bozançon et de ses affluents présentait une évolution longitudinale marquée mais restait centrée sur des espèces d’eaux vives caractéristiques de la zone à truite (sauf goujon qui provient d’une des nombreuses retenues collinaires). Aucune société de pêche n’est propriétaire des baux de pêche et aucun alevinage n’a été recensé sur ce réseau hydrographique (LATITUDE, 2004). II.4. Données astacicoles (Figure 7) L’écrevisse à pattes blanches Austrapotamobius pallipes, espèce patrimoniale menacée sur le territoire français et inscrite à l’annexe II de la Directive Habitats (1994), a été rencontrée en deux points sur la vallée du Bozançon. Tout d’abord, lors des pêches électriques réalisées, des exuvies (restes de mues) ont été déterminées. Puis, lors des nuits de prospections (LATITUDE, 2004), 6 individus ont été contactés sur le Bozançon médian au niveau du lieu dit « les Ponçonnières » ainsi que 28 individus sur le Bozançon amont au niveau du lieu dit « le Grand Bozançon ». Les différentes tailles des spécimens rencontrés semblent indiquer une population relativement équilibrée bien que très localisée. Asconit a également réalisé des nuits de prospection qui leurs ont permis d’observer un individu sur l’extrême aval du Petit Bozançon juste avant la confluence avec le Bozançon en 2007. Une opération de Capture Marquage Recapture a été réalisée en octobre 2007 par le Bureau d’étude Asconit. L’effectif a été calculé par mes soins à partir de la formule de Petersen. Il fait état d’une population de 120 individus avec un minimum de 22 et un maximum compris entre 22 (effectif total capturé non marqué) et 224 (intervalle de confiance à 95%). La surface de la station n’étant pas précisée, le linéaire parcouru serait d’environ 200 m. Le nombre d’individus au mètre linéaire est de 0,6 avec un minimum de 0,11 et un maximum de 1,7 (intervalle de confiance à 95%). L’effectif à l’hectare n’est pas estimable sans la surface prospectée. L’écart type est très important, cette donnée est à utiliser avec beaucoup de précautions. Il convient de mentionner que plusieurs cadavres d’écrevisses à pattes blanches ont été observés lors de cette opération. II.5. Données ouvrages Une étude d'entretien et de restauration des affluents du Gier a été commanditée par le Syndicat Intercommunal du Pays du Gier et la Direction Départementale de l'Equipement de la Loire en 1999. Un relevé des ouvrages a donc été réalisé uniquement sur le cours d’eau le Bozançon. Cette étude fait état de 36 ouvrages (ponts, seuils, barrages, passages à gué etc.) qui sont décrits et dimensionnés. La franchissabilité n'étant pas évaluée, on considérera que tout seuil supérieur à 0,7 m en basses eaux est un infrant permanent. Ces ouvrages sont au nombre de 19 sur 9.5 km de linéaire, principalement sous forme de seuil maçonné, vertical, en pierres taillées empilées. Leurs principaux usages étaient liés au fonctionnement de moulins ou à l'irrigation (SAGE, 1999). L'importante segmentation de ce réseau hydrographique risque d'entraver fortement le fonctionnement écologique de ce cours d'eau. II.6. Données ripisylves Lors de l'étude citée précédemment, une description de la ripisylve a également été effectuée. La sectorisation réalisée par niveau d'entretien s'échelonne sur 5 niveaux : entretien nul ou ponctuel ou différé, entretien léger, restauration moyenne, restauration importante et reconstitution d'une ripisylve naturelle. Les espèces plantées (type résineux, peupliers) et les espèces envahissantes sont par ailleurs relevées. Sur le Bozançon, tous les niveaux d'entretien ont été rencontrés avec une dominance de restauration moyenne sur 45 % du linéaire. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 19 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration La Renouée du japon est présente sur le dernier kilomètre aval en densité relativement importante empêchant tout développement de végétation rivulaire fonctionnelle. Il est important de signaler qu’un niveau d’entretien ne traduit en rien la qualité et la fonctionnalité d’un boisement de berge. Figure 7 : Synthèse des données piscicoles et astacicoles sur le bassin versant du Bozançon FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 20 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 21 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Synthèse bibliographique Après avoir pris connaissance du contexte général et afin de bien cerner les impacts des éventuelles perturbations, une synthèse bibliographique a été réalisée traitant de la sensibilité thermique des communautés aquatiques, de l’impact des seuils artificiels, des busages et des retenues collinaires. I. Sensibilité thermique des communautés aquatiques Le paramètre thermique constitue un facteur important de structuration des biocénoses aquatiques. La relation linéaire entre la température de l’air et celle de l’eau d’un cours d’eau en l’absence de facteurs locaux particuliers a été confirmée par de nombreux auteurs (notamment Mosheni et Stephan, 1999). Les épisodes de sécheresse et de canicules et les augmentations de température en période critique (étiage) auront donc des répercussions sur les différents compartiments de l’hydrosystème et notamment les poissons et les écrevisses qui sont situés au sommet du réseau trophique aquatique. En effet la température agit directement sur leur métabolisme et leur physiologie (Coutant, 1987). La majorité des auteurs place la limite thermique pour les truites à 20°C (Jobling, 1981; Elliot, 1981; Elliot, 1982; Haury et al., 1991). Néanmoins, sur la base de la moyenne des moyennes des 30 jours consécutifs les plus chauds (= Tmoy 30) et à l’échelle globale de la population, il semblerait que cette limite soit plus proche des 17,5 / 18 °C. Plus particulièrement, le stade truitelle de l’année (0+) paraît être fortement impacté (mécanisme de mortalité, croissance, alimentation, abondance) dès lors que la Tmoy 30 atteindrait ce seuil (Elliot, 1995, Elliot et Hurley, 1998; Baran et al., 1999 ; étude sur la truite en Bourgogne, DR CSP/ONEMA, Baran ; Baran et Delacoste, 2005). A partir de cette valeur, le métabolisme des espèces sténotherme est fortement enrayé. Les efforts demandés pour survivre deviennent tellement importants que plus les poissons se nourrissent et plus ils maigrissent. Des dévalaisons vers des milieux encore moins favorables peuvent alors être observées entraînant des mortalités progressives et continues pouvant annihiler toute une cohorte. Par contre, les individus plus âgés (1+, 2+…) semble être plus robuste et plus résilients au facteur thermie. Dans des conditions de qualité d’eau et d’habitat non limitantes, la thermie peut donc expliquer en grande partie la répartition et la structure de population de truite et plus particulièrement l’abondance des 0+ en fin d’été. II. Impacts des seuils artificiels En effet, il est avéré, aujourd'hui, que l'aménagement de seuils transversaux sur un cours d'eau possède de nombreux impacts négatifs et très peu d'impacts positifs. Parmi ces impacts négatifs, 3 grandes familles d'effets sont constatées (MALAVOI, 2003): effets flux par la modification des flux d'eau, de matières solides et biologiques (poissons, invertébrés, plantes) effets retenu lié à la présence d'une retenue en amont effets "point dur" lié à la présence d'une structure stabilisatrice (génie civil). FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 22 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Les impacts physiques positifs concernant l’augmentation de la productivité de la nappe et la stabilisation du profil sont exempts du Bozançon, ainsi que les impacts positifs écologiques tels l’augmentation du volume habitable (retenue comblée ou envasée), l’augmentation de la connectivité transversale et maintien de zones humides. II.1. Effet « flux » II.1.1. Impacts physiques L’effet « flux » concerne celui des ouvrages transversaux des flux solides et liquides de l’amont vers l’aval et la propagation des flux biologiques dans les deux sens (migration des poissons notamment). Concernant les flux liquides, ces ouvrages ne vont impacter que modestement l’hydrologie naturelle en créant une surface d’évaporation plus importante à l’amont. Par contre, les flux solides sont nettement plus impactés par ces constructions car l’ensemble des sédiments (fins et grossiers) sont piégés à l’amont jusqu’à ce que le seuil soit « plein » et devienne transparent. Mais même « plein », le transport de sédiments grossiers s’avère difficile car la pente hydraulique en amont est généralement très inférieure à la pente naturelle. Le manque d’alluvions à l’aval va donc entraîner une érosion progressive (de l’amont vers l’aval) pouvant conduire à l’incision du lit. A l’amont de l’ouvrage, on observe un changement radical de substrat alluvial qui se charge en matières fines pour devenir complètement vaseux. II.1.2. Impacts écologiques La modification des flux va se traduire par des impacts indirects consécutifs aux impacts physiques, mais également par des impacts directs notamment sur les flux biologiques. Le déficit en sédiments grossiers à l’aval va provoquer, à plus ou moins long terme et sur une plus ou moins longue distance, la disparition de substrats alluviaux privilégiés pour de nombreuses espèces d’invertébrés benthiques, de végétaux aquatiques et de poissons. Ce sont aussi des zones de fraie très favorables aux Salmonidés et notamment aux Truite fario. L’accumulation de sédiments fins à l’amont de l’ouvrage va se traduire par un changement de biocénose aquatique. Un changement de cortège d’espèces est généralement observé. En effet, les espèces caractéristiques de substrats grossiers sont remplacées par des espèces privilégiant des substrats fins très organiques : on parle alors de glissement typologique. La circulation des différentes communautés aquatiques est fortement perturbée par la présence de tels ouvrages. La franchissabilité va cependant dépendre des espèces présentes et des critères physiques de l’édifice. L’impact sur les populations va donc être quantifiable pour une espèce donnée. La circulation d’individus (ou migration) dans l’intégralité de l’hydrosystème est nécessaire à toutes les espèces pour éviter l’isolement des géniteurs et favoriser le bon déroulement de l’ensemble des phases de développement. Certains auteurs craignent un appauvrissement du patrimoine génétique par défauts de brassage entre les populations ainsi isolées par des ouvrages (GOZLAN et TOURENQ, 1997). Cependant, la dépendance est plus importante chez certaines espèces comme par exemple la truite fario, migrateur holobiotique, dont les phases successives du cycle biologique sont bien individualisées et souvent séparé par des distances importantes. Cette espèce, présentant de fortes capacités de nage et un comportement de saut, est capable de franchir certains ouvrages (sous réserve que le profil de ce dernier ne soit limitant). FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 23 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration Les capacités de franchissement de l’écrevisse sont aujourd’hui très mal connues. Le déplacement d’individus sur des parois verticales végétalisées a déjà été observé (comm. pers. P. GACON, FD69). La franchissabilité va également être fonction des caractéristiques de l’ouvrage : Présence d’une fosse d’appel Pente du coursier et donc vitesse d’écoulement Epaisseur de la lame d’eau Turbulences sur et à l’aval de la chute Longueur de l’ouvrage : du coursier pour un seuil à parement incliné ou longueur totale pour un passage busé Présence de rupture de pente L’évaluation de la franchissabilité se fait donc par expertise visuelle et ne peut pas être considérée comme absolue, seuls des déplacements de poissons permettent de confirmer l’effet de l’ouvrage. II.2. Effets « retenues » II.2.1. Impacts physiques Les effets « retenue » sont principalement induits par la présence quasi-permanente d’un plan d’eau en amont de l’ouvrage. Il est important de préciser qu’une retenue même « pleine » c'est-à-dire entièrement comblée par des sédiments va impacter la dynamique morphologique d’un cours d’eau. La formation de ce plan d’eau va donc diminuer les processus d’érosion latérale entraînant une baisse de la production de sédiments grossiers par reprise du stock alluvial disponible sur les berges. Or cette dynamique est indispensable à la dynamique écologique d’un système d’eau courante. D’une manière générale, les seuils vont induire une augmentation et un calage de la lame d’eau (remous hydraulique) à l’amont ainsi qu’une réduction des vitesses d’écoulement. La longueur impactée par ce remous est fonction de la hauteur du seuil et de la pente du cours d’eau. Les processus physico-chimiques en sont complètement modifiés. En effet, la diminution des vitesses va avoir pour effet d’augmenter la température (surtout en étiage) et donc de diminuer la teneur en oxygène dissous. La surface naturelle où le brassage des eaux (faciès lotique peu profond) peut se faire en est diminuée ce qui aggrave le déficit en oxygène dissous malgré le brassage ponctuel créé par la chute d’eau. L’effet « retenue » couplé à l’effet « flux » provoque à plus ou moins long terme une uniformisation du milieu et une fermeture des substrats grossiers. Un des effets les plus évidents des seuils est la modification des faciès d’écoulement. Sur des rivières naturelles des successions de faciès sont généralement observées, parfois agencées en séquence types : radier/mouille, radier/plat courant/mouille, rapide/chenal lentique etc. Sur des cours d’eau présentant une forte densité d’ouvrage, les faciès lotiques (eau peu profonde et courante) sont peu à peu remplacés par des faciès lentiques (eau plus profonde et calme). Une rivière comporte naturellement de faciès lentiques mais pas en linéaire aussi important. L’accumulation de faciès lentique engendre une carence d’habitat lotique et une modification de la capacité d’autoépuration du cours d’eau. Cette dernière est fonction de l’oxygénation et donc des alternances de rapides favorisant les processus de brassage/décantation (BERNIER, 1974 in AUSCHER, 1992). FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 24 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration II.2.2. Impacts écologiques La modification des vitesses d’écoulement va également accentuer l’effet de glissement typologique en favorisant le remplacement des espèces rhéophile (eaux courantes) par des espèces lénitophiles (eaux calmes). On a pu voir précédemment que les seuils aggravaient le déficit naturel en faciès lotique et peu profond, faciès propices au développement de nombreuses espèces notamment la truite fario (reproduction et développement des alevins) qui voit une partie de son habitat disparaître. Cette réduction diminue la diversité d’habitat et donc la diversité biologique. Ces effets sont aussi très importants vis-à-vis des populations d’écrevisses autochtones et plus particulièrement de l’écrevisse à pattes blanches dont l’habitat potentiel se caractérise par une eau à faible turbidité, de bonne qualité, bien oxygénée et un substrat non colmaté. On observe également un changement de réseau trophique caractérisé par l’augmentation de la production phytoplanctonique et par le développement du zooplancton et d’une faune benthique limnophile dominée par les Mollusques, les Oligochètes et les Chironomidés. Colmaté par des fines, le substrat s’uniformise, n’offrant plus qu’une faible variété d’habitat. II.3. Effet point dur Les effets « point dur » restent limités et sont liés à la présence d’une structure stabilisatrice : le seuil et son génie civil. Les seuils vont stabiliser le profil en long et le tracé en plan du cours d’eau. Des impacts négatifs ont uniquement été observés sur le tracé en plan, ils sont sensiblement identiques à ceux énoncés ci-dessus concernant le blocage des processus géodynamique. III. Impacts des buses et des passages couverts Deux compartiments sont touchés par ce type d’ouvrage de franchissement routier : le compartiment physique et le compartiment biologique. Tout d’abord, ces ouvrages posent des problèmes au niveau de l’hydrologie. En effet, lors des épisodes de crues, ces constructions lisses et rectilignes favorisent une accélération des vitesses et une orientation des écoulements. Cette modification va entraîner des phénomènes d’érosion, notamment latérales en aval du passage busé. Le déplacement des populations piscicoles est fortement entravé par l’accumulation de ces structures sur un cours d’eau de par : Des vitesses trop fortes, de 1 à 4 m/s (CSP) qui, associées à des linéaires importants, (5 à 2000m) sont incompatibles avec les capacités de nage des truites notamment pour les plus petits individus. tirants d’eau insuffisants (< 8cm en moyenne) alors qu’il conviendrait de conserver en étiage un minimum de 15 cm pour permettre le passage des plus gros individus (CSP). chutes parfois importantes à l’extrémité aval. substrat et berges (passage couvert) généralement artificiels incompatibles avec le développement de biologie aquatique obscurité limitant l’intrusion dans le passage. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 25 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration Lorsque les secteurs busés sont nombreux, ils se substituent au milieu naturel et entraînent une perte d’habitat potentiel pour la truite fario et l’écrevisse à pieds blancs qui peuplent d’autres secteurs de la zone d’étude. IV. Impacts des retenues collinaires Les retenues collinaires ont de nombreux impacts sur un écosystème aquatique. Cependant, les caractéristiques et le fonctionnement de ces ouvrages vont influencer les conséquences sur le milieu naturel. Les différents effets seront synthétisés ci-après. IV.1. Impacts sur le régime hydrologique naturel La présence d’une grande surface de contact entre l’air et l’eau peu protégée du vent (plan d’eau) va induire une évaporation importante (de l’ordre de 0,55 litres/s/ha, ECOSPHEREHYDROSPHERE, 2001). L’impact est modéré sur les grands bassins versants mais plus le cours d’eau possède un débit naturel faible en étiage, plus il est affecté par cette perte. Or le débit de beaucoup de petits ruisseaux n’est que quelques litres voir décilitres par seconde en période critique ce qui peut entraîner un assèchement et/ou une diminution importante des débits (perte d’habitat pour la faune aquatique). Le régime naturel des eaux est fortement perturbé par ces retenues en retenant en volume d’eau non négligeable. A titre d’exemple, lors des épisodes pluviaux estivaux qui peuvent « gonfler » les cours d’eau en période critique, une partie des écoulements est captée et le bénéfice en est moindre pour l’hydrosystème. On peut également constater une prolongation de la période d’étiage quand les premières pluies d’automne sont captées pour remplir les retenues plus ou moins vides à la fin de l’été (pompage, évaporation, infiltration). IV.2. Impact sur le débit solide Les rivières transportent naturellement des particules solides dans un équilibre entre les zones d’érosion et de dépôt. L’entrée des eaux dans le plan d’eau conduit à un ralentissement des écoulements et donc un dépôt des matériaux véhiculés. L’équilibre naturel étant rompu, on observe une érosion des berges et un enfoncement du lit en aval des retenues afin de récupérer la charge solide du cours d’eau. IV.3. Impact sur la physico-chimie Un plan d’eau est un milieu stagnant dont les caractéristiques contrastent fortement avec un système d’eau courante. Les écoulements étant ralentis, la retenue stocke des éléments entrants (sédiments, matières végétales en décomposition, composés organiques issus du bassin versant…) ce qui provoque un enrichissement du milieu et un phénomène d’eutrophisation. L’accumulation de matière organique stimule les processus microbiens de décomposition. L’oxygène est consommé par les bactéries et les micro-organismes parfois jusqu’à épuisement total du milieu. La désoxygénation peut s’effectuer sur plusieurs mètres (Lac des Sapins à Cublize : 7 mètres sans oxygène en septembre 2004, GREBE 2006). Le mode de restitution va fortement influencer la quantité et l’impact des matériaux relargués. En effet, les vannes situées au fond des retenues vont libérer une eau avec un taux d’oxygène à fortes variations entre le jour et la nuit et chargée en substances toxiques pour la faune (respiration des nitrates : nitrates=>nitrites=> ammoniac). FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 26 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration Une eutrophisation et une acidification du cours d’eau sont observées à l’aval lorsque ces types de vannes sont ouverts. La surface de contact importante, l’ensoleillement maximum, la vitesse faible de transit et la stagnation induisent un réchauffement estival important des cours d’eau de l'ordre de 4 à 7°C en moyenne. Des impacts sont également constatés en hiver. De rares études signalent des écarts de 1 à 2 °C entre l’amont et l’aval d’un plan d’eau (ECOSPHEREHYDROSPHERE, 2001). C’est l’inertie thermique de l’eau qui conduit à ce léger refroidissement. L’effet semble mineur mais peut occasionner des retards dans le développement des œufs et prolonger cette période critique. Chez la truite dans ces exemples, on relevait 43 jours de développement en plus soit 30 % de la durée totale de la phase critique. IV.4. Impacts sur la faune aquatique Les retenues constituent une barrière pour les flux biologiques. La dérive des macro invertébrés (amont/aval) est interrompue ainsi que la migration piscicole (aval/amont). Le réchauffement des eaux peut être incompatible avec les exigences biologiques de certaines espèces. La reproduction peut être compromise par prolongation de la période critique de développement des œufs et l’asphyxie de ces derniers et des sites de fraies par recouvrement du substrat par des fines. On observe également une perte d’habitat à cause des débits affaiblis, du colmatage et de la zone noyée par le plan d’eau. A noter que l’écrevisse à pattes blanches est très impactée par ce type d’aménagement. A titre d’exemple, on a pu constater, sur le Bassenon (CROUZET P., 2005) des densités très fortes à l’amont d’un plan d’eau (3 à 4 individus par m²) contre 15 spécimens dont 3 morts observés sur 800 mètres linéaires en aval de ce même plan d’eau. Dans le cas où la retenue contient des espèces invasives (Orconnectes limosus, Pacifastacus leniusculus…), elle constitue une source de propagation de ces espèces aussi bien vers l’aval que vers l’amont. Ces espèces sont susceptibles, d’abord de provoquer des déséquilibres biologiques, puis de transmettre « la peste des écrevisses » (porteuse saine) à une population d’Austrapotamobius pallipes par exemple. Sur le bassin versant de l’Azergues (ruisseau de Nizy), le secteur en amont du plan d’eau est colonisé par l’écrevisse à patte blanche alors que le secteur aval est envahi par l’écrevisse américaine (FRPPMA, 2001). La présence de ce type de retenue sur une tête de bassin versant va modifier le cortège piscicole à l’aval de ce dernier par dévalaison d’espèces de plan d’eau inadaptées au cours d’eau (gardon, perche soleil, chevenne…). Dans certains cas, tous ces impacts sont accentués par une gestion de ces ouvrages par ouverture de vannes situées généralement au fond de la retenue. En effet, lors de l’ouverture de ces vannes, il y a relargage des matériaux accumulés dans la retenue (MES, substances toxiques) qui vont provoquer un changement brutal de la qualité physico-chimique de l’eau et un choc thermique pouvant être fatal à un peuplement déjà affaibli par des conditions climatiques difficiles par exemple. Les phénomènes de lâchures peuvent être à l’origine d’un refroidissement estival (HYDROSPHERE, 2001). L’alternance « ouverture/fermeture » des vannes induit des variations de températures préjudiciables aux communautés aquatiques notamment en période d’étiages où les organismes sont déjà affaiblis par cette période critique. La forte teneur en MES de l’eau, le colmatage important du substrat minéral et de la végétation auront des impacts sur la biologie de la rivière aval d’autant plus importants que l’étang est implanté en tête de bassin (disparition de la diversité et du nombre d’habitats, colmatage des frayères, asphyxie des poissons…). Ces lâchures soudaines génèrent un effet d'onde déstabilisateur des berges, entraînant la dévalaison de la faune aquatique et augmentant les risques de blessure des organismes, fragilisant l'écosystème (HYDROSPHERE, 2001). FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 27 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Matériels et méthode Le diagnostic écologique du Bozançon va se découper en trois phases : analyse des pressions anthropiques, étude piscicole et étude astacicole. Ces dernières vont s’effectuer à l’échelle du bassin versant bien qu’il soit nécessaire de cibler les inventaires piscicoles et astacicole sur des stations ponctuelles d’échantillonnages. La méthodologie sera donc décrite à travers chacune de ces trois étapes puis les démarches d’étude des populations de poissons et d’écrevisses seront présentées. I. Analyse des pressions anthropiques Cette première phase va consister à étudier l’écosystème à l’échelle du bassin versant. En effet, le cours d’eau constituant le collecteur de l’ensemble du bassin versant, sa qualité est donc directement liée aux pratiques opérées sur celui-ci. Ces pratiques doivent donc être identifiées ainsi que la vulnérabilité du milieu et les risques qui sont susceptibles d’en découler. I.1. Cartographie de la zone d’étude La première étape est la cartographie de la zone d’étude sur un Système d’Information Géographique (SIG, ici Mapinfo 7.5). Le bassin versant topographique ainsi que le réseau hydrographique sont construits à partir des données topographiques au 1/25000 de l’Institut Géographique National (IGN). L’occupation du sol a été obtenue par digitalisation sur SIG de photographies aériennes (2003). Cette dernière va permettre de donner l’importance relative des différents modes d’utilisation du territoire. Une cartographie des formations géologiques à partir des données du Bureau des Ressources Géologiques et Minières (BRGM) a également été produite afin d’aider à la compréhension du fonctionnement hydrogéologique du cours d’eau au niveau du bassin versant. Ce travail cartographique est le préalable indispensable à l’étude du bassin versant du Bozançon et constitue ainsi la base nécessaire à une caractérisation et une vision globale correcte de ce secteur. Calcul de l’indice de Gravellius : avec P : périmètre du bassin en km A : surface du bassin versant en km² I.2. Affinage des données : terrain La deuxième étape permet d’affiner les données cartographiques par des prospections de terrain. A partir des fonds de cartes réalisés précédemment, les types d’occupation du sol pourront être précisés ainsi que les points particulièrement problématiques notamment en terme de risque de pollution (ponctuelles ou diffuses). La campagne de terrain est réalisée à l’aide d’un GPS (SporTrack PRO Magellan, Thales Navigation) pour le géoréférencement des éventuelles perturbations. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 28 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration I.3. Sectorisation du réseau hydrographique : L’étude, à l’échelle du bassin versant, permet d’appréhender le fonctionnement global du système mais ne suffit pas à comprendre les mécanismes régissant le fonctionnement des cours d’eau. Par conséquent, il est nécessaire d’analyser la dynamique du cours d’eau, certes liée aux apports de son bassin versant, mais qui lui est propre. Cette dynamique va évoluer en fonction des caractéristiques abiotiques (largeur du lit, section mouillée, distance à la source ect.) du cours d’eau mais également par rapport aux aménagements qu’il a pu subir. La deuxième phase consiste donc à employer une méthode de sectorisation et de description des cours d’eau. Diverses démarches existent, mais qui ont toutes la même base : délimitation de tronçons homogènes, description de ces tronçons à travers une fiche terrain puis analyse des résultats. La méthode utilisée ici a consisté en la création d’une fiche de terrain décrivant, de la manière la plus exhaustive possible tout en facilitant l’utilisation sur le terrain, les différentes caractéristiques mésologiques du cours d’eau. Le paramètre considéré pour homogénéiser les tronçons est la végétation rivulaire car c’est un des facteurs limitant un fonctionnement écologique optimal sur ce type de cours d’eau. En effet, l’absence de ripisylve va induire une modification importante de la thermie (CAISSIE, 2006), facteur explicatif majeur de la répartition des peuplements piscicoles et astacicoles (VERNEAUX, 1976). Le choix d’utiliser ce paramètre est fondé sur la régularité des profils de pente n’induisant pas de variation significative de la composition du substrat et ne permettant donc pas une sectorisation du cours d’eau De plus, la ripisylve est un pilier de l’écosystème aquatique assurant de nombreux rôles : régulation thermique, filtre (auto épuration), stabilisation des berges ou encore corridor écologique qui permet la liaison, les échanges et les déplacements de communautés d’animaux et de végétaux entre les différents milieux avec lesquels elle se trouve en contact. Les relevés ont été effectués de façon à introduire le moins de subjectivité possible afin de ne pas biaiser l’interprétation. Deux types de fiche ont été édités (annexe I et II) : la première concerne la caractérisation des tronçons homogènes la deuxième décrira tous les obstacles à la circulation piscicole (naturels et artificiels) La fiche de description des tronçons est organisée en 4 grandes parties : lit majeur, moyen, mineur et éléments impactants. Les paramètres s’y rapportant sont décrits suivant plusieurs modalités, ces paramètres sont les suivants : lit majeur : cette partie correspond aux zones situées sur le bassin versant, à proximité du cours d’eau. L’occupation des sols et la pente des versants de chaque rive sont donc caractérisés de façon générale afin d’évaluer un éventuel risque de transfert de polluant. lit moyen : cette partie concerne la bordure immédiate du cours d’eau. C’est, tout d’abord, l’état global de la ripisylve qui est synthétisé via les aspects quantitatifs (largeur, densité etc.) et qualitatifs (peuplement, espèces invasives etc.). Les dimensions de cet espace de liberté sont symptomatiques de l’intensité des pressions qui s’exercent sur l’hydrosystème. La connaissance de l’état de cette végétation va donner des indications sur sa capacité à jouer ses différents rôles (cités précédemment). Puis les berges sont décrites selon différentes FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 29 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration caractéristiques : hauteur, forme, stabilité etc. L’état des berges traduit partiellement l’état géomorphologique du cours d’eau ainsi que le degré d’artificialisation (protection de berges) ou encore permet de rendre compte d’éventuels problèmes d’érosion latérale et/ou d’incision du lit. lit mineur : cette partie fait référence au cours d’eau au sens strict du terme. L’habitat aquatique est globalement décrit par les substrats, les faciès d’écoulement et profondeurs dominants et secondaires afin d’obtenir un aperçu de la variété et de la diversité des habitats disponibles sur le segment. Les éventuels affluents sont notés avec leur impact potentiel supposé. Pour compléter l’état géomorphologique décrit via l’état des berges, des paramètres géométriques ont été relevés (largeur, sinuosité) ainsi que les dysfonctionnements de la dynamique sédimentaire (sédimentation/colmatage, incision) et le degré d’anthropisation (aménagement et linéaire aménagé). L’ensemble des paramètres géomorphologiques renseigne sur la dynamique du cours d’eau et sur d’éventuelles perturbations. Enfin, la quantité d’abris potentiels apportés par les sous berges, sous blocs et encombres est caractérisée car très intéressante d’un point de vue piscicole et astacicole. En effet, le déroulement de l’ensemble du cycle vital de l’écrevisse à pattes blanches nécessite une mosaïque d’habitats riche et diversifiée (BELLANGER, 2007). La truite fario est également très exigeante vis-à-vis de ces paramètres physiques (CASSIE, 2006). éléments impactants : ici sont recensés tous les éléments dont la présence peut induire une quelconque perturbation du bon fonctionnement écologique du cours d’eau. Les rejets visibles sont caractérisés par leurs origines et leurs impacts supposés. Ils renseignent sur les pollutions ponctuelles ou permanentes qui peuvent affecter le cours d’eau. Le piétinement, lorsqu’il existe, est caractérisé par son intensité et le linéaire concerné (sans clôture) afin d’évaluer son impact sur la structure et sur la qualité du cours d’eau. La fiche de renseignement des obstacles à la circulation piscicole permet de relever les caractéristiques géométriques de l’ouvrage (largeur, hauteur…), les impacts amont et aval, l’état, les matériaux utilisés ainsi que la franchissabilité en fonction du niveau d’eau et de l’espèce. Une caractérisation précise des paramètres biotiques et abiotiques n’étant pas possible sur l’ensemble du linéaire, une alternative consiste à choisir des stations représentatives d’un tronçon homogène du réseau hydrographique et/ou permettant de démontrer une éventuelle perturbation via l’étude de différentes variables et de la faune aquatique I.4. Enquêtes auprès des acteurs locaux : La dernière étape permet d’obtenir des informations générales sur le bassin versant via des entrevues avec les acteurs concernés : conseils généraux, communauté de communes, conservatoires régionaux, riverains, pêcheurs… Il est important de préciser que la fiabilité de ces données dépend de l’interlocuteur. Néanmoins, ces informations peuvent devenir intéressantes pour la compréhension du fonctionnement du bassin versant. Cette enquête ne fera pas l’objet d’une partie « résultat » mais viendra alimenter l’ensemble du rapport. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 30 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - II. Etude du peuplement piscicole Le poisson, sommet du réseau biologique, exerce ses activités en différents niveaux de l’édifice trophique en fonction de son stade de développement. De plus, sa sensibilité à différents paramètres physico-chimique (oxygène, température…) en fait un excellent intégrateur des perturbations pouvant toucher un cours d’eau. Cette étude aura pour but d’appréhender la dynamique des populations et d’en estimer la répartition. La diversité d’espèce et l’abondance des individus présents sur le site peuvent permettre de caractériser la qualité de l’eau, des habitats ou encore des ressources alimentaires. Les échantillonnages sont réalisés grâce à la pêche électrique par prospection complète à pied sur l’ensemble du lit avec deux passages successifs afin de pouvoir estimer le peuplement par la méthode de Carle & Strub (1978). La démarche consiste en la réalisation de pêches successives, dans un secteur isolé, sans remise à l’eau des poissons entre chaque passage, provoquant ainsi une régression des captures à chacun de ceux-ci. II.1. Protocole des inventaires piscicoles II.1.1. Principe de pêche électrique Deux électrodes (cathode et anode), reliées à un générateur, plongées dans l’eau déterminent entre les deux pôles un champ électrique dont l’intensité provoque sur les poissons une attraction. La cathode reste fixe et l’anode est manipulée par un opérateur à pied (en pantalon étanche) qui balaye le secteur à échantillonner. Ce mode d’échantillonnage possède l’avantage de ne pas être traumatisant pour les individus contactés. Photographie 1 : Pêche électrique (Pierre GACON) II.1.2. Matériels : La largeur du cours d’eau étant majoritairement inférieure à 5 mètres et la profondeur inférieure à 1 mètre, un appareil portatif de type FEG 1500 (EFKO) à 1 anode est utilisé. Le courant produit sera continu (plus efficace et moins nocif pour le poisson) avec un voltage d’environ 500 Volts (très faible conductivité du cours d’eau) et un faible ampérage. Les poissons seront récupérés à l’aide de deux épuisettes. Le cours d’eau est échantillonné de l’aval vers l’amont. Cela se réalise sous couvert d’un arrêté préfectoral annuel dont est titulaire la Fédération. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 31 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration II.1.3. Description des stations : La truite fario, espère repère de ce secteur, possède la particularité d’être très exigeante visà-vis des conditions d’habitat et notamment des facteurs hydrauliques (vitesses, profondeurs…) (ENSAT, 1999). Différents modèles de description et de quantification d’habitats (micro habitat, Pouilly et al., 1995, EstimHab, 2003) existent mais n’ont pas été utilisés ici car trop lourd à mettre en œuvre (matériels, temps, personnel) . Chaque station de pêche électrique a donc été décrite à partir de la fiche utilisée par l’ONEMA, des courbes de préférences d’habitats définies par Cohen (1998) et des données de description des faciès d’écoulement établies par Malavoi et Souchon (2002). Cette description précise suffit à l’interprétation des données (annexe III). D’autres paramètres relevés in situ permettent de caractériser la station (habitats piscicoles, linéaire de boisements de berge…), le chantier de pêche (surface pêchée, matériels utilisés…), les conditions (température, conductivité…) et l’activité halieutique (fréquentation, empoissonnement). Les secteurs pêchés sont référencés et photographiés afin de bénéficier de support de comparaison pour des suivis à venir. Photographie 2 : Description de la station (Pierre GACON) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 32 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - II.1.4. Analyse de l’échantillon : La détermination des espèces capturées ne nécessite qu’un examen optique rapide. Des mesures de taille et de poids sont effectuées afin d’approcher la structure des populations (alevins, juvéniles et adultes). La taille est définie par la distance séparant l’extrémité du museau du poisson des pointes étalées de sa queue. Les poissons sont pêchés vivants, ils sont donc endormis avant toute manipulation afin d’éviter le stress et le débattement. La substance utilisée est l’eugénol à 0,1 %. En fonction de l’espèce, de sa taille et de son abondance, les poissons capturés sont soit mesurés et pesés individuellement, soit regroupés en lots notamment pour les petites espèces abondantes. Les poissons appartenant à la même espèce et dont la tailles sont proches sont regroupés, comptés et pesés ensemble. La pesée nous fournit une masse moyenne plus juste pour les petits individus dont les masses sont plus difficiles à déterminer avec précision. La réalisation de lots permet de ne pas perdre de temps à mesurer chaque individu sur le terrain et de conserver une pertinence dans l’analyse des données. II.1.5. Traitement des données : Le traitement des données a été automatisé sur le logiciel Excel (mise au point par J. VALLI, 2007) calculant l’Indice Poisson Rivière (NF T90-344, 2004, BELLIARD & ROSET, 2006), le Score d’Intégrité Ichtyologique Global, estimant les densités et les biomasses par la méthode de Carle et Strub (1978), ou par la méthode de De Lury (1947) à partir des classes d’abondance numériques et pondérales. Indice Poisson Rivière (IPR) Cet indice a été mis en œuvre dans le but de mesurer l’écart entre la composition du peuplement sur une station donnée et la composition du peuplement attendue sur une station de référence peu ou très peu perturbée par l’homme. Il consiste à évaluer le niveau d’altération des peuplements de poissons à partir de métriques (caractéristiques des peuplements) sensibles à l’intensité des perturbations anthropiques. Il rendra compte notamment de la composition taxonomique, de la structure trophique et de l’abondance des espèces. La version normalisée de l’IPR prend en compte 7 métriques afin de mesurer l’écart à la référence : nombre total d’espèces, nombre d’espèces rhéophiles, nombre d’espèces lithophiles, densité d’individu tolérants, densité d’individus invertivores, densité d’individus omnivores et densité totale d’individus. Cet écart à la référence est mesuré en terme de probabilités déterminées sur la base de modèles qui définissent les valeurs de chaque métrique en tout point du réseau hydrographique français. Une liste synthétisant les traits de vie des espèces (34) intervenant dans le calcul des différentes métriques a été éditée (annexe XI). Des variables environnementales (au nombre de 8) sont également nécessaires au calcul de l’IPR afin de bâtir 5 paramètres descriptifs de la station. Ce sont ces 5 paramètres ainsi que « l’unité hydrographique » qui sont utilisés pour établir la composition des peuplements en situation de référence. Un score est établi pour chaque métrique. Sa valeur est de 0 lorsque le peuplement évalué est conforme au peuplement attendu en situation de référence. Plus les caractéristiques du peuplement échantillonné s’éloignent de celle du peuplement de référence, plus le score augmente. La valeur de l’IPR correspond à la somme des scores obtenus par les 7 métriques. Cinq classes de qualité ont été définies en fonction de la valeur de l’IPR : FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 33 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration Tableau 1 : Classe de qualité de l'IPR en fonction de sa note Référentiel <7 Excellente qualité : peuplement conforme Subréférentiel ]7 - 16] Bonne qualité : peuplement faiblement perturbé subréférentiel Perturbé ]16 - 25] Qualité passable : peuplement perturbé Dégradé ]25 - 36] Mauvaise qualité : peuplement fortement perturbé Hors classe > 36 Très mauvaise qualité : peuplement quasi inexistant ou complètement modifié Pour plus d’information, le lecteur pourra se reporter à Oberdorff et al, (2001), Oberdorff et al, (2002a et b), Belliard et Roset (2006) et à la norme NF T90-344. Cet indice biologique ne doit pas être utilisé sur des cours d’eau qui n’ont pas été pris en compte pour définir les références comme les exutoires de plans d’eau naturels, les secteurs de sources issus de résurgences ou encore les réseaux drainant des zones de marais. Il ne peut en aucun cas se substituer à une étude détaillée destinée à préciser les impacts d’une perturbation donnée mais fournit uniquement une évaluation de l’état des peuplements de poissons (l’indice poisson rivière, ONEMA, avril 2006). Les notes obtenues sur les têtes de bassins versant sont à interpréter avec prudence car il y a généralement peu d’espèces. Score d’Intégrité Ichtyologique Global (SI2G) Cet indice apporte une autre présentation en mesurant l’écart entre la structure quantitative de la communauté en place et celle du peuplement optimal en tenant compte des différences de sensibilité de chaque espèce à la qualité de l’eau et de l’habitat. Il est donc utilisé afin de caractériser les éventuels déficits d’abondance de l’ensemble des composantes de l’ichtyofaune. Deux « sous indices » entre dans le calcul du SI2G : le score ichtyologique d’intégrité de la qualité de l’eau (SI2E) et le score ichtyologique d’intégrité de l’habitat aquatique (SI2H). La moyenne de ces deux « sous indices » permet d’obtenir une note sur 20 qui caractérise l’état quantitatif du peuplement piscicole de la station. L’examen des écarts entre ces deux scores indique quelle est la composante la plus altérée. Le calcul de cet indice nécessite la détermination la plus rigoureuse possible du type théorique ainsi qu’une interprétation préalable des données. Comparaison NTT/NTI et analyse du peuplement Les niveaux typologiques ichtyologiques (NTI) observés sont comparés aux niveaux typologiques théoriques (NTT) afin de mettre en évidence d’éventuelles perturbations. Des classes d’abondances numériques (nombre d’individus pour 10 ares) et pondérales (Kg par Ha) ont été établies (VERNEAUX, 1973 repris par la délégation régionale Rhône alpes de l’ONEMA) afin de pouvoir comparer l’abondance des espèces présentes avec l’abondance des espèces théoriquement présentes sur une station. Le choix de la classe se fait en fonction de l’effectif et de la biomasse de l’espèce considérée. Si la classe de densité numérique est différente de la classe de densité pondérale, c’est la plus faible qui est retenue. Les histogrammes des fréquences de tailles sont tracés ainsi que des histogrammes de comparaison entre les classes d’abondances théoriques et celles observées. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 34 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - II.1.6. Thermie Les enregistrements sont effectués à l’aide de sondes thermiques (HOBO PENDANT # UA-001-XX) disposées en deux points sur le secteur d’étude (amont et aval) sur une période s’étalant de mai à août. Cette dernière est censée inclure les 30 jours consécutifs les plus chauds de l’année correspondant au métabolisme thermique aquatique. La mesure de cette variable a permis, d’abord de calculer les biotypes, puis d’obtenir les valeurs et la période considérée comme critique pour les espèces repères c'est-à-dire truite fario et écrevisse à pieds blancs. Les sondes thermiques ont été programmées afin de fournir un enregistrement horaire sur la totalité de la période d’étude. En complément, des profils thermiques ont été réalisés par des mesures instantanées sur l’ensemble du réseau hydrographique dans le but d’évaluer l’impact des plans d’eau, des retenues collinaires, des seuils ou encore des éventuels rejets etc. Les mesures instantanées évoluant en fonction de la température de l’air ambiant et au cours de la journée, elles seront pondérées et extrapolées avec les valeurs enregistrées à l’aide des deux sondes thermiques. II.1.7. Biotypologie Les stations d’un cours d’eau peuvent être caractérisées par un ensemble de facteurs abiotiques appelé «caractéristiques mésologiques» qui vont déterminer en partie un peuplement faunistique. Ces caractéristiques mésologiques vont définir un biotype numéroté de B0 (source) à B9 (estuaire) qui évolue longitudinalement de l’amont vers l’aval d’un système d’eau courante. La démarche proposée par Verneaux (1973, 1976 et 1981) est définie par l’association de 3 composantes : la thermie, la trophie et l’hydrodynamique qui vont expliquer la présence et l’abondance d’un groupe d’espèces en situation peu ou pas perturbée par l’Homme. La formule permettant de calculer le biotype ou Niveau Typologique Théorique (NTT) d’une station est la suivante : NTT = 0,45.T1 + 0,30.T2 + 0,25.T3 Où : T1 = 0,55 θmax – 4,34 T2 = 1,17 [Ln (d0.D / 100)] + 1,50 T3 = 1,75 [Ln (Sm / (p. l²) × 100] + 3,92 Avec : θmax : moyenne des températures maximales des 30 jours consécutifs les plus chauds d0 : distance à la source en km p : pente du lit en ‰ D : dureté calco-magnésienne en mg/L l :largeur du lit mineur en Sm : section mouillée à l’étiage en m² m Cette formule tient compte des paramètres mésologiques les plus structurants pour les peuplements faunistiques dans les conditions les plus contraignantes (à l’étiage). FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 35 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - III. Etude astacicole Le but principal de cette étude étant d’obtenir un diagnostic du milieu dans sa globalité, l’étude de la (des) populations(s) d’écrevisses à pattes blanches Austrapotamobius pallipes permet de rendre compte de la capacité de l’écosystème aquatique à accueillir cette dernière. En effet, Austapotamobius pallipes est une espèce d’écrevisse très exigeante vis-à-vis de la qualité de l’eau et de l’habitat. Les milieux colonisés par l’écrevisse à pattes blanche se font de plus en plus rares et des populations relictuelles subsistent sur les têtes de bassin versant moins perturbées par les activités anthropiques. Deux méthodes complémentaires sont utilisées afin d’obtenir un état des lieux précis de la répartition de cette espèce sur le bassin versant du Bozançon mais également d’avoir une approche quantitative. III.1. Linéaire colonisé Cette étape commence par un recueil des données historiques sur le bassin versant. Des organismes tels l’ONEMA, les AAPPMA, les bureaux d’études ayant déjà travaillés sur ce territoire ou encore les riverains peuvent apporter des éléments intéressants sur une présence avérée de cette espèce. La compilation de ces données historiques est réalisée sous forme de cartographie sous SIG (Mapinfo) qui pourra être comparée aux données issues de cette étude afin de connaître l’évolution de l’aire de répartition. La détermination du linéaire à prospecter est basée, tout d’abord, sur une présence antérieure observée (recueil historique) puis étendue à des secteurs, en contacts ou proche de la population, potentiellement favorable à la présence de l’écrevisse à pattes blanches (hétérogénéité des substrats, substrats non colmatés, abris riches et variés et excellente qualité de l’eau etc.). Des prospections sont réalisées par équipes de deux, de nuit (en raison de la faible activité diurne de ces Crustacés) à l’aide de lampes torches et de projecteurs pour les fosses. Certains individus observés seront capturés à la main, mesurés (classe de 5) puis sexés afin de vérifier leur état sanitaire et d’obtenir les premiers paramètres démographiques. A noter que les prospections doivent être effectuées en limitant au maximum la pénétration dans le cours d’eau pour éviter les risques d’écrasement d’individus, de trouble de l’eau (qui restreint l’observation) et de perturbation du milieu. L’ensemble du matériel utilisé doit être nettoyé avec un désinfectant (Désogerme microchoc) entre chaque cours d’eau afin d’éviter une dissémination des agents pathogènes. La période optimale de prospection se situe entre mai et septembre (liée à la température) et les horaires recommandés entre 21 heures et 3 heures du matin (J. BELLANGER, 2007). Il est possible de parcourir en moyenne 4 à 5 kilomètres par nuit, cette distance étant variable en fonction de l’accessibilité du cours d’eau. Les écrevisses contactées sont identifiées et la population est caractérisée sur une fiche de terrain (annexe XI) prévue à cet effet : occupation du sol adjacente, estimation du nombre d’individus observés, de leur taille, etc. Les limites de répartition amont / aval sont reportées sur fond de carte IGN ou un point GPS est pris quand cela est possible. NB : avant chaque nuit de prospection, vérifier l’activité des écrevisses sur une station de référence car leur activité est extrêmement variable en fonction de paramètres encore mal connus. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 36 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - III.2. Etude quantitative Afin de compléter l’approche globale du linéaire colonisé, des mesures morphométriques (sexe, taille, masse) peuvent être couplées à des estimations d’effectifs. Cette étude permet d’apporter des indications supplémentaires, notamment sur l’état de santé des populations du secteur en offrant la possibilité d’en déterminer le sex-ratio, d’appréhender leurs dynamiques et d’estimer le stock en place, tout d’abord sur le tronçon ou par extrapolation des données sur le cours d’eau. Deux méthodes d’échantillonnage existent et sont couramment utilisées en fonction des caractéristiques du milieu étudié. La méthode par enlèvements successifs, lorsque les hauteurs d’eau sont importantes (présence de fosses) peut s’orienter vers la pose de nasses. Sur le bassin versant du Bozançon, la technique la mieux adaptée paraît être la CMR (CaptureMarquage-Recapture) de part les hauteurs d’eau peu importantes et la faible turbidité. Cette technique consiste à capturer de nuit à la main tous les individus supérieurs à 20 mm (BELLANGER, 2007) observés en deux sessions sur la station d’étude choisie pour représenter un tronçon homogène de cours d’eau. La CMR se déroule sur deux nuits à 48 heures d’intervalle. La prospection s’effectue d’aval en amont, deux passages sont réalisés à chaque nuit pour maximiser l’effort de capture. La première nuit, tous les individus aperçus sont capturés, mesurés, pesés, sexés et marqués par un point de vernis (type vernis à ongles qui semble être le plus efficace et le moins nocif) sur le céphalothorax. Ils sont remis à l’eau en prenant soin de vider leur cavité branchiale remplie d’air au cours de la biométrie. Au cours de la deuxième soirée, tous les individus observés sont à nouveau capturés. Les individus marqués sont dénombrés avant d’être remis à l’eau et les individus non marqués sont mesurés, pesés et sexés individuellement. NB : cette étude nécessite la demande aux services compétents (DDAF) d’une autorisation de pêche scientifique (arrêté préfectoral). L’effectif total présent sur la station est estimé grâce à la formule de Petersen : Mt / NT = rm / Rt avec un écart type : σ 2 = Nt2 [(NT -Mt).(NT-Rte)] / mt.Rt ( Nt-mt) Avec : NT : effectif total de la population mt : nombre d'individus marqués au premier passage Rt : nombre d'individus capturés au second passage rm : nombre d'individus marqués capturés au second passage On obtient donc : NT = (mt * Rt) / rm Des conditions doivent être respectées pour l’application de cette formule : la population doit être stationnaire, la probabilité de capture doit être la même pour tous les individus, la recapture doit être un échantillonnage aléatoire, le marquage doit être pérenne, sans influencer la probabilité de capture, l’effectif marqué lors de la première nuit doit être suffisamment important afin de maximiser la précision de l’estimation (diminuer l’écart type). FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 37 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - L’ensemble de ces conditions sera respecté grâce à un choix de vernis de couleur clair afin d’éviter une surcapturabilité des individus marqués du fait de sa visibilité. De plus, l’équipe de prélèvement devra être identique pour les deux sessions de captures afin de ne pas modifier l’effort de capture. Les résultats quantitatifs sont convertis en densités numériques et pondérales ramenées à l’hectare permettront de déterminer la classe d’abondance théorique de la population et ainsi l’état de santé via les tableaux suivants (F. DEGIORGI, in J. BELLANGER, 2007 et CSP, DR5) : Tableau 2 : Classes d'abondance correspondant aux densités numériques et pondérales de l'écrevisses à pattes blanches Classe d'abondance Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe 5 Densité numérique (ind.ha-1) < 4000 4000 - 7000 7000 - 14000 14000 - 28000 > 28000 Densité pondérale (kg.ha-1) < 32 32 - 64 64 - 128 128 - 256 > 256 La population étudiée est caractérisée par son sex-ratio et par différents graphiques tracés sous un tableur Excel, notamment les histogrammes des fréquences de taille. Il est également possible, à titre indicatif, d’étudier les paramètres physico-chimiques des cours d’eau susceptible d’avoir une influence sur la biologie de l’espèce et de les comparer avec les seuils rencontrées dans la bibliographie (com. pers. P. HUCHET in J. BELLANGER, 2007). Le dépassement de certaines valeurs (Tableau 3) n’entraîne pas systématiquement la disparition d’Austrapotamobius pallipes car un paramètre limitant peut être compensé par un d’autres de niveau satisfaisant. Il faut donc considérer l’ensemble des paramètres intervenant dans le développement de l’espèce. Les plages de valeurs correspondent aux plages de confort citées par différents auteurs alors que les valeurs seules indiquent une valeur moyenne. Tableau 3 : Récapitulatif des valeurs et plage de confort de l’écrevisses à pieds blancs rencontrées dans la bibliographie. température (°C) optimum estival plage de confort 16 13-19 % oxygène saturation (mg/L) oxygène 7 FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 80 composés azotés (mg/L) Nitrates Nitrites Ammonium 6 < 0,01 < 0,01 Phosphates (mg/L < 0,1 38 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Résultats I. Analyse des pressions anthropiques I.1. Occupation du sol La digitalisation de l’occupation du sol (Figure 9) à partir de l’orthophotoplan permet d’en mettre en évidence les grands types et de comprendre quelle utilisation est faite du territoire du secteur d’étude. Ceci permet de comprendre le fonctionnement global du bassin versant, et d’aider à l’analyse des données recueillies sur le terrain. Le Tableau 4 résume ces grands types d’occupation du sol et la Figure 8 une représentation schématique des surfaces relatives. Tableau 4 : Grands d’occupation du sol du bassin versant du Bozançon Type d'occupation Surface (km²) Surface relative (%) 2,22 6,96 0,08 7,68 0,16 1,08 0,10 0,17 0,83 0,18 8,99 2,52 Urbanisation Culture Eau stagnante Forêt Forêt rivulaire Friche Haie Jardin privatifs Maïs Plantation Prairie (fauche, pâture) Verger 8% 7,2 22,5 0,3 24,8 0,5 3,5 0,3 0,6 2,7 0,6 29,0 8,1 7% Urbanisation Culture Eau stagnante 22% Forêt Forêt rivulaire 29% Friche Haie Jardin Maïs Plantation 1% 3% 1% 3% 25% Prairie Verger Figure 8 : Diagramme circulaire des surfaces relatives des différents types d’occupation du sol sur le bassin versant du Bozançon FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 39 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Figure 9 : Occupation du sol du bassin versant du Bozançon FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 40 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Le Tableau 4 et la Figure 9 montrent que le territoire est dominé par les prairies et le couvert forestier notamment sur la partie amont du bassin versant. Cette forêt très peu exploitée évite une gestion trop drastique (type coupe à blanc) qui aurait nécessairement des conséquence sur le milieu (érosion, ruissellement…). On distingue très bien sur la Figure 9 le couloir de boisement longeant la quasi-totalité du réseau hydrographique. L’occupation prairiale possède la surface relative la plus importante (29%) et est répartie sur l’ensemble du bassin versant. Une majorité des prairies est fauchée, l’autre partie est laissée en pâture généralement aux bovins. Les cultures sont également très présentes (22%), avec une faible part de maïs, sur la partie aval du bassin versant à mesure que l’on se rapproche de la vallée. L’arboriculture fait aussi partie du paysage de cette vallée en représentant 8 % de la surface du bassin versant. Ces 8 % peuvent paraître faibles mais sont très localisés sur la partie haute du site d’étude, notamment aux abords du Petit Bozançon jusqu’à la confluence avec le Bozançon. C’est cette concentration qui peut avoir un impact sur l’écosystème via les traitements phytosanitaires. On note tout de même 3 % de friche qui pourrait indiquer une légère fermeture du milieu notamment sur des prairies laissées à l’abandon. L’urbanisation est relativement faible avec 7 % de surface occupée. La commune de Rive de Gier empiète sur la partie aval du bassin versant, c’est la plus importante du territoire d’étude. Viennent s’ajouter de petites communes rurales et de petits hameaux, les rejets directs de ces habitations non reliées au réseau d’assainissement peuvent impacter ponctuellement le milieu mais ce dernier cas semble limité sur ce bassin versant. Photographie 3 : Vallée du Bozançon (Romain PARROT) I.2. Sectorisation du réseau hydrographique Les fiches de sectorisation sont riches d’informations parfois difficiles à synthétiser. Deux compartiments ont donc été plus particulièrement étudiés et analysés afin d’évaluer les impacts de pressions et d’aménagements anthropiques : la ripisylve et le substrat. La ripisylve de par les nombreux rôles qu’elle joue sur le milieu aquatique est indispensable à un fonctionnement écologique optimal. Le substrat entre dans la composition de l’habitat accompagné de la vitesse d’écoulement et de la profondeur de la lame d’eau. Ce dernier est donc un support intervenant dans toutes les phases du cycle de vie des communautés aquatiques. A titre d’exemple, un substrat naturel et oxygéné est essentiel à la reproduction de FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 41 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration la truite fario. Les autres informations relevées sont utilisées pour discuter l’état des communautés aquatiques étudiées (piscicole et astacicole). Ces deux compartiments seront évalués via 5 classes de qualité (Tableau 5). Tableau 5 : Codes couleurs de caractérisation des tronçons de cours d’eau Code couleur Signification très bonne qualité bonne qualité qualité moyenne mauvaise qualité très mauvaise qualité NB : Ces codes couleurs seront valables pour l’ensemble de l’étude I.3. Ripisylve : La Figure 10 propose une représentation de la qualité de la ripisylve sur les tronçons du réseau hydrographique. Cette qualité prend en compte 2 critères (Tableau 6) : l’épaisseur et le linéaire occupé (%) par tronçon qui sont les plus limitants pour le milieu aquatique. La qualité varie en fonction de ces 2 critères comme indiqués ci-dessous : Tableau 6 : Evaluation de la qualité de la ripisylve tenant des deux critères retenus Epaisseur % linéaire Néant Rangée Cordon Boisement Forêt nul 1m 1-5m 5 - 10 m > 10 m < 20 % 20 - 40 % 40 - 60 % 60 - 80 % > 80 % Cette sectorisation a permis le découpage de 7 tronçons dont un de 8,3 km de bonne qualité. La qualité de la ripisylve sur le Bozançon et sur son principal affluent le Petit Bozançon est globalement bonne à très bonne, hormis sur la partie amont de ce dernier qui est prairiale. Cette ripisylve naturelle est assez homogène sur l’ensemble de la vallée mais diversifiée in situ avec la présence d’espèces telles le hêtre, l’aulne, le charme et le chêne au niveau de la strate arborée. La strate arbustive est quant à elle composée par ces mêmes espèces à un stade plus jeune agrémenté de prunelliers et d’aubépines. La végétation rivulaire de ce cours d’eau est continue sur les tronçons de bonne qualité. Malgré sa faible densité parfois elle apporte un ombrage suffisamment important grâce à des arbres possédant des ramifications de grandes tailles. On peut noter la présence de nombreux arbres morts couchés en travers du cours d’eau ce qui peut indiquer un peuplement quelque peu vieillissant. La création d’abris et de caches engendrée par le déracinement de ces gros individus n’est pas négligeable que ce soit dans le lit du cours d’eau (poissons, écrevisses…) ou sur les berges (oiseaux, rongeurs…). La qualité de la ripisylve des affluents passe de très bonne à très mauvaise en fonction de l’occupation du sol adjacente. En effet, sur les secteurs prairiaux la ripisylve apparaîtra en très mauvaise qualité puisqu’elle est peu voir inexistante. Ces zones se situent généralement sur les têtes de bassin versant. L’absence de végétation rivulaire peut entraîner des élévations importantes de température en aval et être préjudiciable à la faune aquatique. Le premier affluent du Bozançon (de l’aval vers l’amont) en rive droite (ruisseau de Vaille) possède un linéaire important avec très peu de ripisylve ainsi que les têtes de bassin du Petit Bozançon et du Bozançon. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 42 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Photographie 4 : Ripisylve d'excellente qualité (Romain PARROT) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- Photographie 5 : Ripisylve de très mauvaise qualité (Romain PARROT) 43 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Figure 10 : Représentation de la qualité de la ripisylve sur le bassin versant du Bozançon FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 44 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - I.4. Substrat La Figure 11 propose une représentation de la qualité du substrat à travers son pourcentage de recouvrement par des fines. 5 classes de qualité se distinguent en fonction du pourcentage de tronçon recouvert (< 20% très bonne, 20 à 40% bonne, 40 à 60 % moyenne, 60 à 80% mauvaise et > 80% très mauvaise). Les matières fines déposées dans les interstices du substrat, l’ensablement et l’envasement empêchent la circulation d’eau et diminue l’oxygénation. Les potentialités d’accueil d’un habitat vont donc diminuer lorsque le substrat sera recouvert par des fines. La qualité du substrat du Bozançon est moyenne voir très mauvaise sur des tronçons particuliers. Les 2 importantes retenues collinaires situées à l’amont du cours d’eau impactent fortement l’ensemble aval de l’hydrosystème jusqu’à sa confluence avec le Gier. L’effet négatif diminue vers l’aval mais reste important puisque l’on retrouve une qualité moyenne sur l’extrême aval. La majorité du substrat de ce secteur est recouvert par des fines (à plus de 60% à partir de la confluence avec le Petit Bozançon). Sur ce secteur, on observe de nombreuses zones d’ensablement de dépôts de vases dès que la vitesse des écoulements est ralentie. En aval de la confluence avec le Petit Bozançon, les apports de ce dernier permettent nettoyer le substrat et diminue le recouvrement par les fines à 40% du tronçon (classe moyenne). A l’amont de ces retenues et sur le Petit Bozançon, la qualité du substrat est très bonne, la dynamique morphologique est naturelle ainsi que le processus érosion/dépôt. La granulométrie reste moyenne avec une présence importante de graviers mais le substrat n’est pas recouvert par des matières fines. Un petit affluent de la tête de bassin du Petit Bozançon apparaît en très mauvaise qualité à cause du système d’épuration défaillant de la commune de Riverie. Le rendement épuratoire de la station quasiment nul induit un développement algal très important en aval qui recouvre le fond du lit. Mais cet impact paraît s’estomper rapidement pour laisser place à un substrat « propre ». Le ruisseau de Vaille possède une qualité très mauvaise à moyenne. Au moment des prospections de terrain, des travaux étaient en cours pour la rénovation du système d’épuration de la commune de St Joseph. Malgré la validation de la phase transitoire pendant les travaux par les services de la police de l’eau, il semble que le milieu aquatique ait été fortement impacté. En effet, à mesure que l’on se rapprochait du rejet la qualité du milieu se dégradait avec un surdéveloppement d’algues, une turbidité importante et un dépôt de matière organique. La présence de bactéries recouvrant une partie du substrat et une odeur nauséabonde laisse penser que le traitement, à ce moment là, n’était pas assuré. Aujourd’hui, les travaux sont terminés, les filtres plantés de roseaux sont en place et fonctionnent. Le rendement de ce système devra être approuvé par le biais d’analyses physicochimiques en aval. Photographie 6 : Système d'assainissement de la commune de St Joseph avant travaux (Romain PARROT) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- Photographie 7 : Système d'assainissement de la commune de St Joseph après travaux (Romain PARROT) 45 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Figure 11 : cartographie de la qualité du substrat sur le réseau hydrographique du Bozançon FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 46 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - I.5. Ouvrages L’inventaire des ouvrages est basé sur une prospection de l’ensemble du linéaire. Les caractéristiques de chaque ouvrage observé sont notées sur la fiche créée à cet effet et référencées sur une carte IGN au 1/25000 ou au GPS quand cela est possible. On a pu voir à travers la synthèse bibliographique que la franchissabilité des ouvrages était fonction de différentes caractéristiques. 2 d’entres elles seront étudiées et analysées ici : la hauteur de chute et la profondeur de la fosse en aval. Différents types d’ouvrages ont été rencontrés dans la vallée du Bozançon (Figure 12) 15% seuil vertical artificiel po nt passerelle gué 12% 46% 2% seuil naturel réhaussé artificiellement buse seuil artificiel incliné 8% 3% 4% seuil naturel sur ro che mère enco mbre 10% Figure 12 : Type d’infrants rencontrés sur le Bozançon 123 infrants potentiels ont été recensés sur l’ensemble du linéaire prospecté soit 51,5 km. Les infrants potentiels observés sont très divers. 66% sont considérés comme artificiels car conçus afin d’utiliser (seuil de moulins) ou d’effacer (buse, pont…) le cours d’eau. Les infrants potentiels naturels correspondent aux encombres et aux seuils naturels sur roche mère, ils représentent 34% du total. Les encombres proviennent d’une part du déracinement de vieux arbres et d’autre part des coupes de bois réalisées par les riverains qui les déposent en bordure du cours d’eau (cf. carte) et qui finissent par être emportées lors des épisodes de crues. Ceci est observé sur une zone en particulier (aval des 2 retenues) où les encombres finissent par complètement obstruer l’écoulement voir même créer des retenues d’eau qui peuvent devenir problématiques (cf. synthèse bibliographique). Les ouvrages artificiels sont principalement représentés par des seuils verticaux, tous construits de la même manière. En effet, ils sont constitués de pierres taillées imbriquées les unes dans les autres et maçonnés. Généralement, ces seuils occupent la totalité du lit du cours d’eau et se prolongent le long des deux berges. Aujourd’hui, ils n’ont plus aucun usage. Dans le passé, ils devaient être employés afin de dévier une partie du débit pour l’emmener dans un bief qui faisait tourner une roue de moulin ou qui irriguait les prairies alentours. Quelques ponts, passerelles et buses jalonnent le cours d’eau mais les accès pour le traverser sont peu nombreux. Quatre routes départementales franchissent l’ensemble du réseau hydrographique via des ponts en bon état rénovés il y a peu de temps. Des chemins, certains carrossables, d’autres non, permettent le passage d’un versant à un autre. 5% 15% 15% ≤ 0,5 m ]0,3 à 1] m 18% ]1 à 2] m ]2 à 4] m >4m 47% Figure 13 : Hauteurs des seuils rencontrés sur le Bozançon FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 47 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Figure 14 : Localisation des infrants rencontrés sur le bassin versant du Bozançon FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 48 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - On a pu voir qu’une des caractéristiques les plus importantes pour la franchissabilité de la faune aquatique (particulièrement les poissons) résidait dans la hauteur du seuil. Une truite, dans des conditions thermiques et un état de santé optimaux est capable de franchir un seuil d’une hauteur de chute d’environ sa taille (cf. synthèse bibliographique). La taille moyenne des truites observées sur le Bozançon est d’environ 21 cm. Dans la vallée du Bozançon, seulement 15% des ouvrages possèdent une hauteur inférieure à 0,5 m tandis que 67% (dont 5% mesurant 6 m) ont une hauteur supérieure à 1 m (Figure 13). Cette simple répartition met en évidence l’importance des entraves aux circulations liquides, sédimentaires et biologiques engendrée par la présence répétée de tels ouvrages. Une majorité de ces seuils sont comblés c'est-à-dire que la retenue s’est progressivement remplie de sédiments. La profondeur des fosses en aval des seuils constitue le deuxième critère important de franchissabilité. Ce surcreusement créé par la dissipation de l’énergie générée par la chute d’eau peut être appelé fosse d’appel. Cette dernière permet au poisson de prendre de l’élan pour amorcer son saut. La profondeur minimum nécessaire est d’environ 40 cm (cf. synthèse bibliographique). Sur le Bozançon (Figure 15), environ la moitié des fosses d’appel possède une profondeur inférieure à 0,4 m qui ne permet donc pas la prise d’élan du poisson. Les fosses sont de profondeur faible car les seuils artificiels sont posés sur de la roche mère. Cette dernière d’origine métamorphique est une roche « dure » qui ne s’érode pas facilement. 5% 15% ≤ 0,4 m 43% ]0,4 à 0,6] m ]0,6 à 0,8] m ]0,8 à 1] m 22% >1m 15% Figure 15 : Profondeurs des fosses en aval des seuils rencontrés sur le Bozançon Cependant, 57% de ces fosses ont une profondeur suffisamment importante pour permettre la prise d’élan du poisson. C’est sur ces 2 critères que l’évaluation de la franchissabilité a été basée en complément du diagnostic visuel. 14% 1% 1% 3% franchissable franchissable en basses eaux franchissable au module franchissable en hautes eaux infranchissable 81% Figure 16 : Franchissabilité des ouvrages artificiels rencontrés sur le Bozançon La franchissabilité a été évaluée par rapport aux conditions hydrologiques afin d’avoir une image plus précise de l’impact des ouvrages. Des prospections de terrains dans ces différentes conditions permettent d’évaluer assez bien l’impact du seuil sur l’écoulement. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 49 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - 81% des ouvrages recensés sur le Bozançon sont classés infranchissable permanent. A contrario, uniquement 15% des ouvrages sont franchissables dans toutes les conditions. Dans ces 15% se retrouvent certains ponts et passerelles et les passages à gué. D’après la Figure 14, la majorité des seuils artificiels infranchissables se situe sur le Bozançon. En effet, le Petit Bozançon semble avoir échappé à ce type d’aménagement. On note la présence de ces seuils jusque sur les têtes du bassin versant, là où pourtant les écoulements sont faibles en période estivale. Sur les 51 kilomètres prospectés, 110 ouvrages problématiques ont été observés ce qui équivaut sur l’ensemble du réseau hydrographique à 2 ouvrages problématiques par kilomètre. Si l’on rapporte ces observations aux deux principaux cours d’eau Bozançon et Petit Bozançon (13,6 Km), on obtient une moyenne de 4 ouvrages problématiques par kilomètre. L’hydrosystème est donc complètement cloisonné, le linéaire laissé à la libre circulation est très faible et l’impact est d’autant plus fort que la quantité d’ouvrage se succèdent. 2 importantes retenues collinaires ont été rencontrées sur la partie amont du Bozançon. Ces dernières sont branchées au fil de l’eau et constituent un obstacle à l’écoulement. Les informations suivantes proviennent de différents communiqués entre la préfecture de la Loire et les mairies concernées et d’un rapport du CESAME « étude de l’optimisation et de gestion de la ressource en eau de la vallée du Gier ». Leur usage initial était l’alimentation en eau potable de la commune de Saint Martin la Plaine et de Saint Joseph. Depuis 2005 ces ouvrages ne sont plus utilisés car la quantité d’eau produite était devenue trop faible, leur responsabilité a été confiée à la mairie de Saint Martin le Plaine. Un projet de transfert de ces ouvrages à des agriculteurs pour l’irrigation avait été émis mais n’a pas abouti. Les caractéristiques de ces ouvrages induisent des impacts très importants sur le fonctionnement naturel du cours d’eau. En effet, l’ouvrage amont possède une digue en terre et l’ouvrage aval une digue en béton d’environ 12 mètres de hauteur et ont une capacité d’environ 35000m3. Une visite de la DDE en 2006 a permis de visualiser le mauvais état général de ces ouvrages et estime de lourds travaux notamment sur l’ouvrage aval (entre 140000 et 200000 euros HT). Les impacts de ces ouvrages sont multiples et les perturbations engendrées très importantes (cf. synthèse bibliographique). Une autre retenue, de superficie moins importante, apparaît comme problématique car elle constitue un infrant entre le Bozançon et le Grand Bozançon. De plus, la restitution de l’eau stockée dans ce plan d’eau se faisant par surverse, la température en aval de cette retenue augmente fortement (relevé effectué le 31 juillet à 20h : 20,7°C). Photographie 8 : Types d'ouvrages rencontrés sur le Bozançon (Romain PARROT) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 50 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - II. Etude du métabolisme thermique estival du Bozançon II.1. Données issues des sondes enregistreuses Les données présentées ici sont issues de la pose de sondes de l’année 2008 pour une période allant du 28 mai 2008 au 21 août 2008. Température en °c 22,00 20,00 18,00 Tmoyenne 16,00 Tmax 14,00 Tmax moy 12,00 10,00 Bozançon aval Bozançon amont Figure 17 : Comparaison des température maximales absolues, des températures moyennes et maximales consécutives des 30 jours les plus chauds sur les stations étudiées en 2008. Nombre de jours Si l’on s’intéresse au paramètre synthétique qu’est la température moyenne journalière des cours d’eau, deux périodes chaudes (température moyenne journalière supérieure à 17°C) sont observées, elles correspondent à fin juin/début juillet et fin juillet/début août avec un pic le 31/07. Les deux stations étudiées possèdent un métabolisme thermique très proche. Seule la température maximale présente un écart relativement important d’environ 1°C, la station aval possédant un maximum plus chaud que la station amont (Figure 17). La logique amont-aval est respectée mais avec de très faibles écarts. Les deux stations sont distantes de 4,5 km. L’analyse des paramètres de températures maximales absolues et de températures maximales moyennes confirme ce faible écart, elles suivent la tendance des températures moyennes. 14 12 10 8 6 4 2 0 17 - 17,5°C 17,5 - 18°C 18 - 18,5°C 18,5 - 19°C Bozançon amont Bozançon aval Figure 18 : Fréquence des classes de températures moyennes journalière 2007 des 30 jours les plus chauds sur le Bozançon amont et aval Le détail de la répartition des moyennes journalières sur la période cible des 30 jours les plus chauds sur le Bozançon est présenté dans la Figure 18. La logique amont – aval semble respectée sur ces deux points. On observe assez nettement la différence entre la zone amont globalement fraîche et conforme aux exigences salmonicoles, et la partie aval où les seuils de 18°C ont été franchis pendant 6 jours. Grâce aux sondes et à des données thermiques relevées ponctuellement le long du ruisseau en période chaude, il est possible de caler les mesures de température ponctuelles afin d’obtenir un profil en long instantané. Les températures moyennes journalières des 30 jours les plus chauds ont été extrapolées sur ces points. Ce type de graphique (Figure 18) a été tracé pour chaque station de FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 51 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - pêche électrique. La limite des 18°C est dépassée sur 5 (station 1, 2, 3, 4 et 6) des 6 stations du Bozançon ainsi que sur la station du ruisseau de Vaille (Atlas des stations de pêches électriques). Par contre le métabolisme thermique du Petit Bozançon semble convenir aux exigences des salmonidés et des écrevisses, les moyennes journalières n’ayant pas dépassées 18°C durant l’été. La station la plus impactée par des hausses de températures est la station 6, située en aval des 2 retenues collinaires, avec 26 jours au dessus des 18°C dont 15 supérieur à 19,5°C. Ce secteur possède un métabolisme thermique très perturbé qui ne permet pas le maintien d’une population salmonicole en 2008. Les autres stations dépassent également ce seuil des 18°C mais dans une moindre mesure, pendant quelques jours seulement, et restent compatibles avec les besoins des salmonidés. On peut se poser la question de la représentativité des valeurs mesurées en 2008. La température de l’air moyenne mesurée au mois de juillet cette année est supérieure de 0,7 °C par rapport à la moyenne mensuelle (juillet) de 1961 à 1990. Cette année est donc plus chaude que la normale en ce qui concerne les températures de l’air. Le fonctionnement des retenues collinaires semble perturber le métabolisme thermique du Bozançon (Figure 19). Les courbes des températures moyennes journalières suivent les mêmes tendances mais se chevauchent parfois. La gestion des vannes semble pouvoir expliquer, sur certains points, ces inversions. En effet, le fonctionnement d’un plan d’eau induit une stratification de la masse d’eau qui engendre des variations de températures en fonction de la profondeur. La vanne étant située au fond du plan d’eau, la température de l’eau lâchée est donc plus fraîche que la température de l’eau de surface du plan d’eau. Des variations temporelles de températures (en fonction des saisons) sont également observables, l’eau relarguée peut donc être parfois plus fraîche que celle du cours d’eau comme c’est sans doute le cas en début d’été lorsque la masse n’est pas encore complètement réchauffée (1). Mais elle peut aussi être plus chaude, en plein été (fin juillet) lorsque l’ensoleillement est plus important et réchauffe l’eau de la retenue (2). Ce sont sans doute ces changements de température au sein de la retenue qui font varier les températures mesurées sur le secteur amont et aval du Bozançon. Cependant, la présence probable d’infiltrations et/ou de résurgences d’eau souterraine peut également entraîner des variations thermiques ponctuellement. T (°C) 30 25 20 temp amont 15 temp aval temp air 10 1) ouverture vanne 5 3) fermeture 2) ouverture 29 /0 5/ 20 08 05 /0 6/ 20 08 12 /0 6/ 20 08 19 /0 6/ 20 08 26 /0 6/ 20 08 03 /0 7/ 20 08 10 /0 7/ 20 08 17 /0 7/ 20 08 24 /0 7/ 20 08 31 /0 7/ 20 08 07 /0 8/ 20 08 14 /0 8/ 20 08 21 /0 8/ 20 08 0 Figure 19 : Evolution de la température de l’eau à l’amont et à l’aval et la température de l’air de fin mai à fin août 2008 FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 52 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - II.2. Données issues des profils thermiques Profil thermique longitudinal du Bozançon reconstitué au 31/07/08 à 19h 28,0 retenues 26,0 confluence Grand Bozançon Température (°C) 24,0 seuil 6m seuil Renavelière seuil des Ponçonnières aval ru combenoire seuils confluence ru Vaille 22,0 20,0 confluence 18,0 début secteur artificialisé 16,0 14,0 12,0 10,0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Distance à l'amont des plans d'eau et de la RD 77 (m) Figure 20 : Profil thermique reconstitué du Bozançon le 31/07/08 à 19h Le profil thermique du Bozançon ( Figure 20) met en évidence des variations thermiques longitudinales importantes. Il reste très éloigné d'un profil naturel avec un réchauffement progressif et régulier amont aval. En effet, on peut observer des pics de températures qui traduisent une modification soit des écoulements (présence de seuils, artificialisation), et/ou de la végétation rivulaire (ombrage) ou encore la présence de retenues collinaires. Les 2 grandes retenues réchauffent l'eau de 8°C, la température de surface atteignant 26.6°C contre 18.6°C à l'amont. Néanmoins, la valeur de la température relevée à l’aval immédiat des 2 retenues amont n’est que de 18°C. La présence d’infiltrations d’eaux souterraines ou d’eaux en provenance de la retenue (ouvrage béton en mauvais état) semble être en cause. L’absence de débit réservé sur les retenues collinaires du Bozançon est très nette sur cette figure : l'écoulement quasi-nul engendre une remontée de la température jusqu’à 23°C après 400m en aval des plans d'eau. L’arrivée du Grand Bozançon n’induit pas de diminution directe de la température du fait de la présence d’une retenue collinaire à l’extrême aval de ce dernier, avec un rejet par surverse. L’eau qui rejoint le Bozançon possède donc une température supérieure ou proche de celle du cours d’eau sur ce secteur. En revanche cet apport de débit significatif redynamise les écoulements, ce qui semble permettre un rafraîchissement de l'eau. Un seuil de très grande taille en aval modifie le profil du lit sur un grand linéaire et limite très vraisemblablement le rafraîchissement du Bozançon (19.4°C en amont). En aval immédiat (aval de la fosse de dissipation), des apports de nappe sont visibles sur le profil avec une perte de 1.6°C. Ce phénomène ponctuel disparaît rapidement : dès l'aval de l'affluent rive droite de Combenoire, la thermie frôle les 20°C. Cet affluent est réchauffé par des plans d'eau (confirmé lors de mesures nocturnes). On constate le même type de profil au niveau du seuil des Ponçonnières, avec un léger refroidissement en aval très limité dans l'espace bien qu'aucun apport d'eau chaude ne soit recensé. On notera que le petit Bozançon et le Bozançon sont proches thermiquement à leur confluence. La présence de seuils artificiels se traduit par de brefs réchauffements réguliers qui entraînent des variations significatives de températures pouvant être néfastes aux espèces sensibles à ce paramètre (ici principalement truite fario et écrevisses à pattes blanches) notamment pendant les périodes critiques estivales. Le seuil de la Renavelière, bien exposé au FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 53 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - soleil, réchauffe l'eau de 2°C sans que l'on ne décèle d'apports de nappe en aval. Le dernier secteur recalibré voit une remontée de température jusqu'à la confluence du Gier. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 54 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - III. Etude piscicole III.1. Description générale de la faune piscicole du secteur d’étude Les résultats stationnels détaillés des pêches électriques réalisées en 2008 sont présentés dans l’atlas des pêches électriques. Le chabot et la lamproie de planer n’étant pas présents dans le bassin versant du Gier historiquement (SDVP, 1988), ils seront exclus du niveau typologique théorique. Le référentiel utilisé pour comparer les densités numériques et pondérales de la truite fario est celui de la Direction Régionale 6 de l’ONEMA. 9 stations ont été placées sur l’ensemble du réseau hydrographique de la vallée du Bozançon afin d’obtenir une image globale du peuplement piscicole du secteur d’étude (Figure 21). 6 sur le Bozançon, 2 sur son principal et unique affluent permanent le Petit Bozançon et 1 sur son plus important affluent temporaire (ruisseau de Vaille). Figure 21 : Localisation des stations de pêche électriques 2008 sur le Bozançon FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 55 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - On totalise 8 espèces différentes identifiées lors des inventaires réalisés en 2008. Leur fréquence d’apparition est donnée dans la Figure 22. On distingue 3 espèces de cours d’eau pour 5 espèces issues de dévalaison de plan d’eau : perche soleil, perche commune, pseudorasbora, gardon et carpe miroir. Les espèces les plus fréquemment rencontrées sont la truite fario, la loche franche et le vairon, s’agissant de cours d’eau de la zone salmonicole uniquement (NTT B2 à B3,5). On observe d’ores et déjà un signe de perturbation du peuplement puisque que cette espèce repère n’est plus représentée sur 2 tiers des sites étudiés. Les espèces d’accompagnement sont présentes sur un tiers des stations. Cette faune piscicole indigène est accompagnée par des espèces d’eaux stagnantes sur plus de la moitié des stations avec des perches soleils, des gardons, des pseudorasbora et d’une carpe miroir de plus de 5 kg qui dévalent passivement des multiples retenues du secteur. La présence d’une écrevisse à pattes blanches sur une station aval est à noter. 35,0 occurence (%) 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 TRF LOF VAI PES PER GAR APP CMI PSR Figure 22 : Occurrence des différentes espèces rencontrées sur le bassin versant du Bozançon La Figure 23 présente les biomasses estimées et la répartition des espèces par station d’échantillonnage sur le bassin versant. On voit très nettement la rupture entre le secteur amont (Bozançon amont et Petit Bozançon) et le secteur aval (Bozançon aval). Sur la tête de bassin versant du Bozançon (BOZAN-05 et 06) aucune population piscicole autochtone n’a été recensée lors des opérations de pêche électrique. Seules des espèces provenant de retenues collinaires situées en amont et sur les affluents occupent cette partie du réseau hydrographique (station BOZAN-06). Le Petit Bozançon n’abrite aucune population piscicole (station PEBOZ-01 et 02). Ceci est confirmé par des prospections nocturnes où uniquement des salamandres tâchetées et une musaraigne aquatique ont été contactées. Le secteur aval (aval confluence avec le Petit Bozançon) abrite des espèces indigènes (truite, vairon et loche franche) toujours accompagnées d’espèces d’eaux calmes qui dévalent et qui proviennent également de plans d’eau jalonnant les affluents. Les biomasses sont relativement faibles, notamment celle de la truite fario (référentiel CSP, DR6). Néanmoins sur les stations BOZAN-03 et 04, la truite représente plus de 95 % de la biomasse. Avec une moyenne estimée à 36,5 kg/ha, la biomasse piscicole est très variable au sein du bassin. On observe des valeurs oscillant entre 0 et 63,6 kg/ha (en réalité 133,7 mais uniquement représenté par la capture d’une carpe augmentant fortement cette biomasse) sur l’ensemble du bassin. La biomasse globale (indigène) la plus importante est rencontrée sur l’extrême aval du Bozançon (BOZAN-01) juste avant la confluence avec le Gier. Ce peuplement semble être le plus diversifié. En effet, la truite fario représente un quart de la biomasse, les 3 quarts restant correspondent aux loches et vairons. La biomasse d’espèces indigènes ne représente que 56% de la biomasse totale rencontrée sur l’ensemble des stations. Hors espèces de plan d’eau, c’est tout de même la truite fario qui conserve la densité pondérale la plus importante. C’est la station BOZAN-04 qui abrite la biomasse de truite la plus forte, demeurant tout de même faible, avec 49,8 kg/ha. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 56 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Photographie 9 : Espèce repère du Bozançon, la truite fario (Julien VALLI) Photographie 10 : Espèce d'accompagnement, vairon et loche franche (Julien VALLI) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 57 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Figure 23 : Composition spécifique de la biomasse piscicole des stations inventoriées en 2008 sur le bassin du Bozançon FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 58 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - III.2. Calcul de l’Indice Poisson Rivière La présentation de l’Indice Poisson Rivière des stations inventoriées en 2008 est exposée dans la Figure 24. Sur les 9 stations analysées, 4 sont jugées de qualité passable, 2 sont mauvaises et 4 n’abritent pas de peuplement piscicole indigène. La classe de qualité de l’IPR a été jugée sur 2 stations. La capture d’espèces exogènes tels la perche soleil (station BOZAN-02) peut augmenter la qualité de l’indice alors que cette dernière est susceptible de causer des déséquilibres biologiques. L’IPR a donc été recalculé en ignorant la présence de cette espèce. La deuxième station révisée (BOZAN-04) a été pêchée dans des conditions particulièrement difficiles (turbidité et vitesse d’écoulement importante) induisant une faible efficacité de capture. La plupart des peuplements inventoriés sont donc perturbés voir fortement altérés. Les stations les plus proches de l’état de référence se situent sur le secteur aval, les têtes de bassin versant étant dépeuplées. Sur l’amont, les espèces accompagnatrices disparaissent et la richesse spécifique est réduite. La présence d’espèces d’eaux calmes issues des retenues collinaires perturbe également les peuplements car ces populations n’appartiennent pas au référentiel et sont généralement des espèces peu exigeantes en terme de qualité d’eau (pseudorasbora, perche et perche soleil). Les têtes de bassin versant, censées être les plus préservées des différentes perturbations anthropiques, n’abritent ici aucun peuplement piscicole. Concernant le secteur aval, un peuplement piscicole est présent mais sa qualité est jugée moyenne à mauvaise. Les abondances sont faibles à très faibles, la population de truite fario est en régression, aucune reproduction n’a été observée cette année. Les faibles effectifs rencontrés couplés au recrutement inexistant vont fortement affaiblir cette population. Les espèces accompagnatrices viennent légèrement augmenter la note de l’IPR bien qu’elles soient peu nombreuses. La présence du vairon sur 3 stations en abondance équivalentes par rapport au référentiel et la distinction de plusieurs classes d’âges sur les histogrammes des fréquences de tailles (cf. Atlas des pêches électriques) signifient que la population se maintient. Par contre, la loche franche possède majoritairement des abondances inférieures au référentiel sur les stations où elle est présente. De plus, une discontinuité importante a été observée, notamment durant les prospections nocturnes. Ce constat laisse penser que leur population connaît des difficultés de développement et se dégrade. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 59 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Figure 24 : Classe de qualité de l’Indice Poisson Rivière des stations inventoriées en 2008 sur le bassin versant du Bozançon (NB : entre parenthèse, qualité jugée plus représentative) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 60 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - III.3. Estimation du stock de géniteurs en Truite fario Les densités moyennes de truites adultes considérées comme géniteurs potentiels ont été calculées sur plusieurs tronçons. Le calcul des surfaces en eaux de ces différents tronçons permet d’obtenir le stock d’adultes correspondant. Un individu a été considéré comme géniteur potentiel à partir de l’âge supposé de 1+. Les résultats sont donnés dans le tableau suivant (Tableau 7: Stock (estimé) de géniteurs truite fario en fonction des différents tronçons) : Tableau 7: Stock (estimé) de géniteurs truite fario en fonction des différents tronçons Tronçon de cours d'eau Surface en eau (m²) Géniteurs par Ha Nombre de géniteurs Bozançon 2000m aval 7800 12 9 Bozançon médian (aval pont des Ponçonnières) 6275 72 45 Bozançon amont (amont pont des Ponçonnières) 2660 244 65 119 Stock D’après différents travaux sur le genre Onchorhynchus adaptés à la truite commune, Champigneulle et al. (2006) définissent un statut des populations selon le niveau de menace lié à la faiblesse des effectifs (Tableau 8 : niveau de menace des populations de truite fario en fonction du nombre de géniteurs). Tableau 8 : niveau de menace des populations de truite fario en fonction du nombre de géniteurs Nombre total d'adultes Statut des populations ≤ 250 250 < N ≤ 2500 2500 < N ≤ 5000 5000 < N Critique En danger Vulnérable Viables Cette grille d’analyse place la population salmonicole du Bozançon comme étant dans un état critique. A ce statut correspond une perte de la variabilité génétique et une réduction du potentiel adaptatif mais surtout des difficultés futures à sa pérennisation. En effet, de tels effectifs montrent une population proche de l'extinction. Ceci est aggravé par l’incertitude quant à la maturité sexuelle des individus 1+, en particulier des femelles. Le stock calculé est peut-être sur-évalué ce qui rapprocherait encore davantage la situation d’un niveau critique. D'autre part les seuils cloisonnent cette population résiduelle en sous unités encore plus réduites. Le noyau restant est localisé autour des Ponçonnières et comporte sans doute moins d'une centaine d'individus. L’augmentation de l’aire de répartition de la truite fario au sein de ce bassin versant doit être considérée comme une action prioritaire. Ceci s’avère en effet nécessaire pour permettre la survie de cette espèce au sein de cette entité grâce à une plus grande variabilité génétique et donc un plus fort potentiel de survie et d’adaptation. Le cloisonnement des populations est un facteur aggravant la perte de diversité génétique intra-spécifique, aussi le travail de remise en connexion des différents tronçons du Bozançon constitue un autre axe de travail prioritaire. L’accès aux sites de reproduction favorables, aux zones refuges et aux zones de croissance sont autant d’éléments clés à prendre en compte. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 61 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - IV. Etude astacicole IV.1. Linéaire colonisé Les prospections nocturnes ont eu lieu les 7, 8 et 9 juillet 2008 entre 22h30 et en moyenne 4h. L’ensemble du réseau hydrographique (affluents compris) à priori favorable à l’accueil de l’écrevisse à pattes blanches a été prospecté soit environ 13 kilomètres parcourus. Il est indispensable de réaliser des prospections complètes et non par point car des populations peuvent être discontinues. L’absence d’individus sur une partie du linéaire ne signale pas forcément la limite de population. Les prospections ont débuté sur un secteur où un individu d’écrevisse à pattes blanche a été observé lors d’une pêche électrique en 2008. En aval de cette observation, le cours d’eau est artificialisé avec la présence de radiers et seuils béton infranchissables ainsi que des protections de berge par enrochement et bétonnées très peu accueillants pour l’écrevisse à pattes blanches. Ces observations ont permis de dresser la cartographie de la répartition d’Austrapotamobius pallipes sur le secteur d’étude (Figure 25). On note tout d’abord l’absence d’écrevisse allochtone malgré la présence de nombreux plan d’eau. Ceci constitue une menace de moins pour les populations d’écrevisses à pattes blanches du bassin versant du Bozançon. On remarque une présence partielle du crustacé sur le réseau hydrographique. En effet, le noyau de population se situe sur la partie amont du Bozançon avant sa confluence avec le Petit Bozançon et ce jusqu’à la confluence avec le Grand Bozançon en rive gauche. Un linéaire de 2,3 kilomètres, entrecoupé par un seuil de 6m générant un tronçon non peuplé en amont de l'ordre de 200m, est colonisé par l’écrevisse soit une augmentation de plus d’1 kilomètre (vers l’amont) du linéaire colonisé connu. Un comptage des individus a pu être réalisé par rapport à la présence des seuils infranchissables permettant d’obtenir une approximation des effectifs par tronçons. Ce comptage aidera dans le positionnement des stations d’études quantitatives. Quelques individus ont été contactés ponctuellement (en 3 points) sur la branche aval (en aval de la confluence avec le Petit Bozançon). Ces spécimens sont probablement issus de dévalaison du secteur amont colonisé. On signale l’absence totale d’individu sur le Petit Bozançon qui présente pourtant un potentiel physique et un habitat favorables au développement de cette espèce. Photographie 11 : Prospection nocturne (Romain PARROT) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- Photographie 12 : Austrapotamobius pallipes rencontrée sur le Bozançon (Romain PARROT) 62 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Figure 25 : Répartition d’Austropotamobius pallipes sur le secteur d’étude FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 63 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - IV.2. Etude quantitative L’étude quantitative a porté sur 2 stations situées sur le Bozançon (Figure 25). La première a été placée sur la zone amont de la population identifiée et la deuxième sur la zone aval là où les effectifs observés lors des prospections étaient les plus importants. L’intérêt de positionner ces stations en ces lieux réside dans le fait de pouvoir capturer et marquer assez d’individus lors de la première nuit. Ces 2 stations permettent d’obtenir une image globale et une évolution spatiale de l’état de la population. Les opérations de capture-marquage-recapture (CMR) se sont déroulées les 28 et 30 juillet 2008. Photographie 13 : Biométrie et marquage des individus (Romain PARROT) Photographie 14 : Séchage individuel (Romain PARROT) Photographie 15 : Remise à l'eau (Julien VALLI) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 64 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Station CMR 1 : Tableau 9 : Synthèse de la CMR sur la station amont du Bozançon Date Heure début Heure fin Nombre d'individus Nombre de mâles Nombre de femelles sex ratio Total Estimation du stock Cours d'eau : Le Bozançon (amont) Localisation : aval confluence avec le Grand Bozançon Surface de la station : 112 m² Longueur de la station : 80 m coordonnées LB II : X = 775 683,6 Y = 2 065 877,1 Pêche 1 : marquage Pêche 2 : recapture 1er passage 2nd passage 1er passage 2nd passage non marqués marqués non marqués marqués 29/07/2008 31/07/2008 1H15 2H12 2H05 3H06 1H47 2H53 2H30 3H40 14 20 15 4 24 3 3 4 3 1 12 1 12 2 11 16 12 3 0,4 mâle pour 1 femelle 34 46 Méthode Petersen : 2 individus/m² [1,33 - 2,67] à 95 % Méthode Petersen : 25,6 g/m² [21 - 30,2] à 95 % Fréquence de taille de la population du Bozançon (am ont) Effectif 30 25 20 15 10 5 0 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 Taille (m m ) Figure 26 : histogramme des fréquences de tailles de la population du Bozançon amont FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 65 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Station CMR 2 : Tableau 10 : Synthèse de la CMR sur la station aval du Bozançon Date Heure début Heure fin Nombre d'individus Nombre de mâles Nombre de femelles sex ratio Total Estimation du stock Cours d'eau : Le Bozançon (aval) Localisation : 250 m en aval de la RD 30 Surface de la station : 158 m² Longueur de la staion : 72 m coordonnées LB II : X = 777 239 Y = 2 066 224 Pêche 1 : marquage Pêche 2 : recapture 1er passage 2nd passage 1er passage 2nd passage marqués non marqués marqués non marqués 29/07/2008 31/07/2008 22H33 23H52 22H30 00H00 23H14 00H18 23H05 00H35 40 20 38 14 4 9 22 9 22 8 1 5 6 3 4 18 11 16 1,3 mâles pour 1 femelle 60 65 Méthode Petersen : 1,5 individus/m² [1,13 - 1,67] à 95% Méthode Petersen : 7,5 g/m² [6,4 - 8,6] à 95% Fréqence de tailles de la population du Bozançon (aval) Effectif 30 25 20 15 10 5 0 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 Taille (m m ) Figure 27 : histogramme des fréquences de tailles de la population du Bozançon aval L’estimation du stock correspond donc à la classe 4 sur 5 (abondance forte) pour la station CMR1 (amont) et 3 sur 5 (abondance moyenne) pour la station CMR2 (aval). L’estimation est de 2 individus/m² sur la station amont et de 1,4 individus/m² sur la station aval. Par contre, les effectifs au mètre linéaire sont à l’inverse plus fort sur la station aval avec 1,5 individus contre 0,9. Ceci provient du fait que le débit semble être plus important en aval et donc la surface prospectée plus grande pour un linéaire légèrement inférieur. Les histogrammes des fréquences de tailles montrent un déséquilibre de la population au niveau des classes d’âges rencontrées sur le secteur amont. En effet, on observe un déficit marqué de la cohorte de juvéniles (taille < 50mm) même si la capturabilité est plus faible sur ces tailles. A contrario, les individus de grandes tailles sont présents en grand nombre, ce qui semble indiquer une population vieillissante. La faible densité de juvénile couplé à de forts effectifs d’individus âgés peut indiquer une population peu fonctionnelle avec une reproduction FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 66 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration limitée l’année dernière. La compétition entre les différentes classes d’âges peut également limiter la sortie de jeunes individus. En effet, la prédation des adultes (en densité importante sur cette station) peut induire une faible activité des individus de petites tailles. Afin de faire apparaître ce déséquilibre, 3 classes de taille arbitraires ont été distinguées sur cet histogramme (Figure 28) : juvéniles (< 50 mm), adultes (50 à 70 mm), âgés (> 70 cm). effectif/100m L intervalle de confiance à 95% 350 station amont station aval 300 250 200 150 100 valeur brute 50 0 classe 1 (20-50 mm) classe 2 (50-70 mm) classe 3 (>70 mm) classe de taille Figure 28 : Comparaison de l’estimation de l’effectif par classe de taille La Figure 28 montre clairement ce déséquilibre. L’écart est net sur les individus de taille supérieure à 70 mm où l’effectif est nettement plus important sur la station amont. L’estimation n’a pas été possible sur les individus de classe 1 de la station aval car sur les 5 individus recapturés lors de la deuxième nuit aucun n’était marqué. C’est la donnée brute qui a donc été comparée à la donnée estimée sur la station amont. La borne supérieure de l’intervalle de confiance (IC) sur cette dernière est à peine supérieure à la valeur brute de la station aval (54 contre 40). On peut donc penser que l’estimation de l’effectif des individus inférieurs à 50 mm (juvéniles) sur la station amont reste supérieure à celui de la station aval. Par contre, l’estimation de l’effectif des individus adultes (classe 2) semble supérieure sur la station aval. La biomasse importante (256 Kg/ha) vient confirmer le déséquilibre avec la présence de gros spécimens qui viennent augmenter la densité pondérale. Le sex-ratio (estimé) de la population amont (0,4 mâle pour 1 femelle) indiquerait un dysfonctionnement. Cette valeur couplée à la quasi absence de juvénile montre des signes d’instabilité. Le recrutement paraît être très limité cette année. De plus, de nombreux individus contactés sur ce secteur étaient recouverts par des champignons ou des matières fines (26% de l’effectif brut) reflétant un mauvais état sanitaire et rendant ces spécimens plus vulnérables. La population du secteur aval paraît plus équilibrée, l’histogramme des fréquences de taille permet une distinction de plusieurs cohortes avec une faible part d’individus séniles. Les différentes classes de taille et le sex-ratio (estimé) (1,3 mâles pour 1 femelle) indiquent une population fonctionnelle en bonne santé. L’état sanitaire semble correct avec aucun individu porteur de champignons. Les populations observées sur les zones amont et aval du secteur colonisé par l’écrevisse à pieds blancs ont des dynamiques différentes. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 67 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration IV.3. Comparaison de la qualité et de la quantité d’habitat sur les 2 stations L’écrevisse affectionne les secteurs aux abris riches et diversifiés. D’après une étude sur le statut de l’écrevisse à pattes blanches en Bourgogne (BFFP, 2005), le pourcentage de station où l’espèce est recensée est significativement plus important dans les tronçons où les sous berges sont bien formées que dans les tronçons où elles sont peu formées ou absentes. Les caches créées par les encombres, les sous berges et les blocs représentent un habitat de choix pour cette espèce où elle peut se réfugier pour se protéger du courant et des prédateurs (BENSETTIT, 2004). station amont station aval m² 20 15 10 5 0 enco mbre (m²) so us blo cs et so us berges (m²) Figure 29 : Comparaison de la surface d’abris disponible sur les 2 stations La Figure 29 montre une surface (m²) en abris disponibles pour l’écrevisse nettement plus importante, que ce soit en terme d’encombres ou de sous blocs et sous berge sur la station amont. Les densités numériques et pondérales plus importantes sur la station amont peuvent s’expliquer par une présence supérieure de ce type d’habitat sur ce secteur. La diversité des substrats peut également intervenir dans la répartition d’une population d’écrevisse. En effet, l’hétérogénéité des substrats peut également favoriser la présence d’écrevisses à pattes à blanches (TROSCHEL, 1997). surface en % 70 station amont station aval 60 50 40 30 20 10 0 B lo cs (25 cm à 1m) P ierres (5 à 25 cm) Caillo ux (1,5 à 5 cm) Graviers (0,2 à 1,5 cm) Sables (0,06 à 2 mm) A rgiles et limo ns ( < 0,06 mm) vases litières Figure 30 : Comparaison des types de substrat sur les 2 stations Par contre, le recouvrement du substrat par des matières fines constitue une altération de la fonctionnalité du milieu et peut perturber le taux d’oxygène (BELLANGER, 2006). En effet, des sédiments fins comme le sable et l’argile peuvent se déposer, et en s’accumulant, ils empêchent l’eau de circuler et diminuent donc l’oxygénation (HOTTE et QUIRON, 2003). Cela est d’autant plus vrai pour les juvéniles qui ont de faibles capacités de déplacements et des besoins élevés en oxygène (BELLANGER, 2006). D’après Figure 30, le substrat de la station amont est majoritairement grossier, composé de blocs, de pierres, de cailloux accompagné de litières mais complètement couvert par des fines. Sur ce site, la vase recouvre 60 % du substrat : la description de son potentiel physique est FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 68 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration donc très partielle (40% visible). Cependant, sur ces 40% visibles, l’habitat de cette station peut convenir au développement d’une population d’écrevisses. Le substrat de la station aval paraît plus fin avec plus d’argile, de sables et de graviers et un peu plus diversifié. Par contre, il ne contient pas de vases et n’est que légèrement recouvert par des matières fines (argiles et limons) par rapport à la station amont. Les variations de profondeurs sont également importantes avec un preferendum compris entre 0,05 et 0,05 mètres (TROSCHEL, 1997). % station amont station aval 60 50 40 30 20 10 0 < 0,1 0,1 - 0,2 0,2 - 0,4 0,4 - 0,6 0,6 - 0,8 0,8 - 1,2 1,2 - 2 >2 classe de profondeur Figure 31 : Comparaison des différentes classes de profondeurs sur les 2 stations Les profondeurs sont plus diverses sur la station aval, en raison de l’alternance des faciès radiers mouilles que l’on ne retrouve pas sur la station amont où les plat lentiques dominent avec de faibles profondeurs (Figure 31). D’après TROSCHEL, les écrevisses délaissent les zones où la profondeur dépasse 0,5 m. La zone préférentielle est par conséquent plus importante sur la station amont. Le recouvrement important par la vase (facteur limitant concomitant au mauvais état sanitaire des individus) de la station amont au moment des opérations permet de dire que le milieu est peu favorable à l’écrevisse à pattes blanches. Par contre, si le substrat de ce secteur est lavé de ces matières fines, le milieu deviendrait très accueillant pour cette espèce à la vue de la quantité très importante d’habitats disponibles. Malgré la quantité d’habitat moins importante, la station aval est apte à abriter une population d’écrevisses à pattes blanches. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 69 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Figure 32 : Synthèse des données faunistiques obtenues en 2008 FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 70 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Analyse discursive Dans cette partie, les résultats seront discutés mais on s’attachera également ici à émettre des hypothèses sur les facteurs limitant la colonisation par les communautés aquatiques étudiées des secteurs où elles sont absentes, et sur les contraintes qui pèsent sur les peuplements pour les secteurs où elles sont présentes. Cette discussion permettra d’orienter la réflexion vers des propositions de gestion et de suivi mais également vers des actions précises et chiffrées en vue d’améliorer la qualité de l’écosystème dans sa globalité. Très peu de données historiques sont disponibles sur cette vallée dont on ne se préoccupe que récemment avec le projet de l’autoroute A45 signé (déclarée d’utilité publique en juillet 2008) et la définition du périmètre de l’espace naturel sensible (ENS). Ces derniers ont induit de nombreuses études visant à diagnostiquer la qualité, les points forts et les points faibles de ce bassin. La présente étude a donc synthétisé ces données, parfois peu fiables, et fait un état des lieux plus axé sur le milieu aquatique qui n’avait pas forcément été abordé en profondeur précédemment. Le peuplement piscicole du Bozançon apparaît fortement perturbé. L’espère repère du secteur d’étude (B2 à B3,5), la truite fario n’est que partiellement présente sur l’ensemble du réseau hydrographique et en sous abondance générale par rapport au référentiel. La limite amont de cette population est matérialisée par un seuil infranchissable d’une hauteur d’environ 6 mètres, 400 m en amont du pont des « Ponçonnières ». La Figure 32 synthétise la répartition des espèces piscicoles et astacicole contactées sur l’ensemble de la vallée du Bozançon. Les 9 stations de pêches électriques ne suffisent pas à obtenir une répartition précise des peuplements. Alors les prospections nocturnes (les poissons étant observables) permettent de préciser cette répartition, les seuils artificiels et naturels ayant aidés au repérage. Un secteur apparaît plus fonctionnel pour le développement de l’espèce repère (truite fario) mais sur un linéaire très faible en aval du seuil précédemment cité (sur environ 700 m). Une présence très ponctuelle de cette espèce a été observée lors de prospections nocturnes de l’aval de ce secteur jusqu’à la confluence avec le Gier. La dynamique de la population de truite fario du Bozançon connaît de sérieux problèmes (Figure 33). En effet, cette année, aucun alevin de truite n’a été recensé, ce qui signifie que le recrutement de l’année 2008 n’a pas du tout fonctionné. Hors, la reproduction sur l’ensemble des cours d’eau du département du Rhône a été excellente après 2 années hydrologiques très favorables (banque hydro). La comparaison des histogrammes des fréquences de tailles des populations de truite fario rencontrées sur un cours d’eau (le Mezerin) proche géographiquement et appartenant au même bassin versant que le Bozançon (Gier) avec ceux du Bozançon (« les Ponçonnières », aval seuil) va permettre de mettre en évidence cette carence. Les données utilisées sont issues de pêches électriques réalisées en 2007 et en 2008. Les effectifs sont basés sur les individus capturés sur une station. La comparaison se fait sur les différentes classes d’âge observées et non sur les effectifs. Les alevins capturés sur le Bozançon en 2007 se retrouvent sur l’histogramme en 2008 (âgés d’un peu plus d’un an) mais la perte est significative (développé ci après). Il n’y a pas d’alevins en 2008 alors qu’on retrouve une cohorte sur le Mézerin. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 71 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - histogramme des fréquences de tailles de la population du Mezerin en 2008 Effectif 30 20 10 0 45 70 Effectif 95 120 145 170 195 220 245 270 295 Taille 270 295 Taille 270 295 Taille histogramme des fréquences de tailles de la population du Bozançon en 2007 30 20 10 0 45 70 Effectif 95 120 145 170 195 220 245 histogramme des fréquences de tailles de la population du Bozançon en 2008 30 20 10 0 ? 45 70 95 120 145 170 195 220 245 Figure 33 : Comparaison des histogrammes de fréquences de tailles sur le Mezerin le 1er juillet 2008 et sur le Bozançon le 28 juillet 2007 et le 23 juin 2008 Les effectifs seront comparés sur une estimation de 60% de capture sur les individus 0+ et de 80% sur les individus 1+ et 2+. On passe de 280 individus 0+ estimés pour 1000 m² en 2007 à 25 individus 1+ estimés pour 1000 m² en 2008. Le taux de mortalité naturel entre les phases de croissance 0+ (en juin) et 1+ (en mars) est d’environ 33% (mise au point, CSP). Alors on aurait dû retrouver une estimation pour 1000 m² de 188 individus 1+ en 2008. On constate donc une mortalité non naturelle qui diminue les effectifs de 87%. Un évènement s’est donc produit pendant cette phase de transition délicate entre le stade juvénile et le stade 1+. Plusieurs hypothèses sont à émettre sans pour autant être vérifiée. Les ouvertures répétées des vannes de fond des 2 retenues collinaires relarguant de grandes quantités de MES peuvent être à l’origine de cette mortalité. La sensibilité des stades juvéniles aux brusques changements de conditions physico-chimiques (augmentation de la concentration en éléments toxiques contenant dans les sédiments de la retenue) du milieu ont pu provoquer des létalités importantes. De plus, les matières en suspension consomment de l’oxygène. En effet, la diminution de la concentration d’oxygène est proportionnelle à la concentration en MES dans le milieu. La forte turbidité observée lors des lâchers a induit des baisses importantes de la teneur en oxygène dissous du cours d’eau, les juvéniles étant très sensibles à ce paramètre. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 72 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - effectif/ 1000m² 70 60 50 40 30 20 10 0 Bozançon Mezerin 0+ 1+ 2+ classes d'âges Figure 34 : Comparaison des effectifs estimés pour 1000 m² de différentes classes d’âges sur le Bozançon et le Mezerin en 2008 La différence entre le Bozançon et le Mezerin est nette sur toutes les classes d’âges (Figure 34). 47 alevins estimés sur le Mezerin contre rien sur le Bozançon et plus de 2 fois plus d’individus 1+. On peut d’abord constater que l’abondance d’individus adultes capturés est très faible par rapport à celle du Mezerin. Les espèces d’accompagnements, vairon et loche franche, n’ont que partiellement colonisé l’ensemble du réseau. Le vairon est présent de la confluence avec le Gier jusqu’au lieu dit « les Ponçonnières » tandis que la loche franche est présente discontinuellement de la confluence avec le Gier jusqu’à 400 mètres en aval de la confluence avec le Petit Bozançon. Cette espèce tolérante s'est maintenue seule dans le cours apical jusqu'à un verrou de roche mère. La présence de seuils infranchissables semble être le principal facteur responsable de la dispersion de ces espèces. Après des épisodes hydrologiques critiques ou des pollutions, les petites espèces ne peuvent plus regagner leur aire de répartition originelle en raison de l’existence d’obstacles. Certains secteurs ont donc pu conserver assez d’individus pour assurer le renouvellement de la population, d’autres non. Ceci pourrait expliquer les discontinuités observées. La présence d’individus allochtones (perche soleil, perche, pseudorasbora…) sur plusieurs stations de pêches électriques indique l’absence de dispositif empêchant la fuite du poisson des retenues collinaires dans le cours d’eau. Il est important de rappeler l’absence totale de peuplement piscicole indigène sur le Petit Bozançon et sur le Bozançon en amont de la confluence avec le Petit Bozançon. L’hypothèse d’une absence historique de poisson sur ce secteur paraît peu évidente, une étude menée en 2004 (LATITUDE) indiquait la présence diffuse de truite fario de la confluence avec le Petit Bozançon jusqu’au pont de la RD 30 rendu infranchissable par un seuil et un radier béton. Néanmoins, les sondages piscicoles réalisés cette année là dans le cadre de l’étude ne révélaient aucun poisson sur la station correspondant à la station BOZAN-05 de 2008. La fiabilité de ces informations n’est donc pas certaine. Malgré tout, l’hypothèse d’une disparition semble plus plausible. En effet, la mauvaise qualité de l’eau en période estivale (cf. données existantes, IBGN) a pu considérablement réduire les effectifs. La recolonisation par l’aval de ce secteur étant rendu impossible par la présence de nombreux seuils infranchissable, les peuplements auraient progressivement disparu. Une population d’écrevisses à pieds blancs a été notifiée sur 2.3km du Bozançon. Des données antérieures datant de 2004 et 2007 signalaient la présence de cette espèce sur 3,4 km dont 1,8 km de présence diffuse vers l’aval. Les prospections de 2008 ont permis d’augmenter le linéaire colonisé connu de 1km vers l’amont. Cependant, seulement 5 individus ont été observés sur le linéaire de présence diffuse (3 femelles et 1 mâle tous adultes) et un individu capturé en pêche électrique (mâle adulte). Ces spécimens probablement issus de dévalaison ne FDPPMA Rhône -Septembre 200873 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration sont pas considérés comme une population car il s'agit uniquement d’adultes, ils sont menacés à court terme. Une dévalaison aussi lointaine peut être expliquée par le fonctionnement des retenues collinaires en amont. En effet, lors de l’ouverture des vannes, la brusque montée des eaux de mauvaise qualité peut entraîner des individus qui n’auraient pas eu le temps de se mettre à l’abri. Des opérations de Capture Marquage Recapture ont été réalisées sur 2 stations (amont et milieu de la population) afin d’obtenir une image globale de la population et d’en estimer plus précisément la dynamique. Ces opérations ont mis en évidence plusieurs perturbations notamment sur la station amont située non loin des 2 retenues collinaires. Sur cette station la population est déséquilibrée (sex-ratio 0.4M/F) et en mauvais état sanitaire (présence de champignons). La fonctionnalité sur ce secteur semble limitée par un faible taux de reproduction ou de survie des œufs et/ou du stade juvénile. L’abondance d’individus âgés aux fortes capacités de reproduction devrait pourtant favoriser le recrutement. Un évènement a donc probablement altéré soit les capacités de reproduction des individus, soit les premières phases de développement (œufs, larves ou juvéniles). La population de ce secteur paraît fortement menacée car lorsque la cohorte la plus âgée arrivera en fin de vie, le faible nombre d’individus restants aura des difficultés à assurer le renouvellement de la population. Les impacts semblent moins importants sur la station aval. Malgré une faible abondance de la cohorte la plus âgée, la population paraît plus fonctionnelle avec un sex-ratio plus équilibré et un bon état sanitaire. Le pic des effectifs se situe entre 55 et 65 mm, taille qui correspond à l’atteinte de la maturité chez l’écrevisse à pieds blancs (CHANGEUX, 2006, modifié selon HOLDICH et LAVERY). Contrairement à la station amont, si la cohorte la plus âgée disparaît, le renouvellement de la population peut être assuré par la cohorte suivante qui possède un effectif assez important. De plus, des spécimens d’une taille supérieure à 80 mm ont été observés en amont de la station lors des opérations. La population de cette station est moins impactée par le fonctionnement des 2 retenues collinaires. Le maintien de cette population peut être possible mais son évolution à plus long terme est difficilement estimable. Les causes des absences, des discontinuités et de l’état des communautés aquatiques du Bozançon sont multiples. 3 problématiques ont été identifiées sur ce bassin versant : une présence répétée d’ouvrages artificiels infranchissables, l’implantation de retenues collinaire de surfaces importantes et l’hypothèse d’une pollution des eaux, ponctuelle ou continue, par les traitements phytosanitaires des vergers et par une station d’épuration. La présence importante des seuils artificiels dans la vallée du Bozançon a de nombreux impacts, qu’ils soient physiques ou écologiques, sur le milieu aquatique (cf. synthèse bibliographique). Les populations piscicoles et astacicoles sont complètement cloisonnées, le linéaire de cours d’eau restant ouvert à la libre circulation étant très faible (de l’ordre de quelques centaines de mètres entre chaque ouvrage). L’ensemble des espèces de poissons et plus particulièrement la truite fario, dont les migrations holobiotiques sont nécessaires à sa reproduction, sont fortement impactés puisqu’elles ne peuvent plus rejoindre les zones de fraies. Bien que les capacités de franchissement de l’écrevisse soient très mal connues, des ouvrages verticaux uniquement minéraux semblent être très difficile à franchir pour cette espèce. L’installation de ce type d’ouvrage va aussi modifier le fonctionnement naturel général de l’hydrosystème et notamment un compartiment indispensable au déroulement du cycle biologique d’un bon nombre d’espèces, le substrat. Le ralentissement des écoulements en amont va induire un dépôt de matières fines. Le recouvrement du substrat par des matières fines constitue une altération de la fonctionnalité du milieu et peut perturber le taux d’oxygène (BELLANGER, 2006). Des sédiments fins comme le sable, l’argile et la vase peuvent se déposer, et en s’accumulant, ils empêchent l’eau de circuler et diminuent donc l’oxygénation (HOTTE et QUIRON, 2003). Cela est d’autant plus vrai pour les juvéniles d’écrevisses qui ont FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 74 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - de faibles capacités de déplacements et des besoins élevés en oxygène (BELLANGER, 2006), pour les œufs qui peuvent subir des attaques de bactéries nombreuses dans ce type de substrat ainsi que pour les larves qui peuvent facilement être enfouies et étouffées. De plus, le colmatage du substrat réduit considérablement les zones de fraie potentielles de la truite fario qui sont déjà diminuées par le ralentissement des écoulements et l’augmentation de la lame d’eau. 3 retenues collinaires ont été identifiées comme problématiques bien qu’elles aient toutes un impact sur le milieu (cf. synthèse bibliographique). 2 retenues successives ont été réalisées sur le cours amont du Bozançon et une sur le Grand Bozançon juste en amont de sa confluence avec le Bozançon. Ces dernières posent de sérieux soucis car elles impactent le linéaire du Bozançon colonisé par l’écrevisse à pattes blanches et constituent toutes trois une limite amont de la colonisation du milieu par cette espèce. Il est important de signaler que l’habitat de l’écrevisse à pattes blanches est protégé au niveau national (arrêté du 21/07/83), européen (Annexe II de la Directive Habitat) et international (Annexe III de la convention de Berne). La retenue du Grand Bozançon constitue un infrant qui empêche la remontée des individus dans ce cours d’eau. Sa qualité (ripisylve, substrat et physico chimique (SEQ EAU V2)) étant excellente; il pourrait servir de zone refuge en cas de problème sur le Bozançon. Les deux autres constituent également un infrant mais leur fonctionnement est également très impactant pour le milieu. En effet, l’ouvrage ne laisse passer aucun débit réservé alors que la loi Pêche de 1984 stipulait que « tout ouvrage construit ou à construire dans le lit d’un cours d’eau doit comporter des dispositifs maintenant dans ce lit un débit minimal garantissant en permanence la vie, la circulation et la reproduction des espèces qui peuplent les eaux au moment de l'installation de l'ouvrage ». Cette valeur minimale ne devait pas être inférieure au 40 ème du module du cours d’eau au droit de l’ouvrage (loi de 1984) puis augmenter au 10ème du module au plus tard avant janvier 2014 (art. L214-18 de la Loi sur l’Eau et les Milieux Aquatiques de 2006 remplaçant l’art. L432-5 du code de l’Environnement). La gestion de ces retenues par ouverture d’une vanne de fond (com. pers. service technique mairie de St Martin la Plaine) provoque de violentes montées des eaux aléatoires, ou du moins quand le niveau d’eau dans la retenue a atteint la côte limite fixée. Ce lâcher d’eau de qualité médiocre toxique pour la faune (variation du taux d’oxygène, ammoniac, nitrates, nitrites, matières en suspensions) entraîne des variations physico-chimiques brutales, des chocs thermiques et un colmatage des fonds. L’habitat de la partie du cours d’eau située en aval de ces retenues connaît d’importants problèmes et a vu diminuer son potentiel d’accueil pour une faune remarquable. De plus, la gestion par ouverture de vannes de fond afin de diminuer la quantité d’eau dans la retenue induit la libération intensive de sédiments stockés dans le plan d’eau provoque une modification de la qualité du cours d’eau en aval (cf. synthèse bibliographique). Ce relargage de sédiments est la cause du dépôt de matières fines observé à l’aval des retenues, ce qui aggrave l’impact des seuils en terme de colmatage des zones potentielles de fraies de la truite fario. Les écrevisses font également partie des cibles de ce phénomène et notamment le stade œufs et juvéniles comme expliqué précédemment. La vanne de l’ouvrage étant placée au fond de la retenue (com. pers. service technique mairie), l’impact sur la thermie est moindre (Hydrosphère, 2001) et les mesures effectuées en 2008 confirment qu’il n’y a pas d’écart significatif entre l’amont et l’aval de la retenue (vannes ouvertes). D’après PEAY (2003), les refuges ménagés par les berges et les blocs sont très importants dans le cas de cours d’eau soumis à des montées d’eaux périodiques. C’est d’ailleurs certainement grâce à la conservation de quelques habitats de ce type que la population persiste ici. Le substrat est recouvert d’une épaisse vase et une odeur nauséabonde est perceptible sur environ 500 mètres en aval. Mais l’impact, accentué par la présence de nombreux seuils, se fait sentir sur un linéaire beaucoup plus important (Figure 11) jusqu’à la confluence avec le Gier. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 75 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration Les 2 retenues collinaires impactent l’ensemble des communautés aquatiques présentes dans le Bozançon. L’aval immédiat de ces ouvrages est impropre au développement d’espèces piscicoles et astacicoles. Par contre, dès lors que le Grand Bozançon rejoint le Bozançon on observe les premières écrevisses (limite amont de population). Si cette gestion et ce fonctionnement perdurent, la population astacicole de ce secteur, déjà malmenée, risque de ne pas se maintenir à moyen terme. Quant aux poissons, aucune espèce n’a été recensée sur ce secteur amont, les multiples seuils infranchissables ne permettent pas de montaison jusqu’ici. Les 2 catégories d’ouvrages (seuils et retenues) citées précédemment ont un impact identique, ils diminuent voire suppriment le débit du cours d’eau. Les conséquences sont particulièrement préjudiciables pour les communautés aquatiques en période d’étiage et de canicule comme cela a été le cas en 2003. Un assèchement partiel du Bozançon sur sa partie amont peut expliquer l’absence de poissons, les écrevisses pouvant survivre dans un volume d’eau moins important ce qui justifierait de leur présence actuelle. Le Petit Bozançon a également pu subir un étiage sévère pendant cette période mais un assèchement total est peu probable puisqu’il est alimenté en permanence par le rejet d’une station d’épuration située sur la tête du bassin versant. Cette absence reste tout de même difficilement explicable. En effet, la ripisylve et le substrat d’excellente qualité n’apparaissent pas comme les facteurs limitants. Ce cours d’eau n’a été que très peu aménagé, de rares seuils ont été recensés et il n’existe aucune retenue collinaire sur le lit principal. Cependant, un seuil apparaît problématique en empêchant la colonisation de ce cours d’eau par l’aval. Sa position à l’extrême aval interdit les échanges avec le Bozançon. Mais un facteur qui n’a pas été étudié avec précision pourrait être responsable de la désertion de ce cours d’eau. Le ruissellement des produits de traitements phytosanitaires des vergers aux abords du Petit Bozançon peut apparaître comme le facteur limitant. Deux hypothèses sont envisageables : soit la pollution est ponctuelle c'est-à-dire qu’elle est intervenue par le passé, soit elle intervient encore ponctuellement aujourd’hui pendant la période des traitements. Des analyses précises doivent être effectuées afin de savoir si le milieu est de nouveau apte à accueillir des populations piscicoles et astacicoles ou s'il est nécessaire de résoudre le problème. La station d’épuration de la commune de Riverie, dont l’abattement de pollution est nul en 2007, impacte les compartiments physiques et physico chimique du Petit Bozançon. Le substrat, à l’aval immédiat du rejet, est recouvert d’algues et de matières organiques. Cependant, l’impact visuel intervient sur un faible linéaire (Figure 11). Les analyses réalisées en 2002 ne montrent pas de signes particuliers de dégradation de la qualité de l’eau (SEQ eau V2). Le taux d’eaux claires parasites étant important, il est possible que la pollution soit diluée et par conséquent minimise l’impact. La thermie semble également pouvoir expliquer certaines absences observées. En effet, la température est un des facteurs les plus explicatifs de la répartition des peuplements piscicoles dans un cours d’eau (VERNEAUX, 1976). Les températures élevées mesurées sur la partie amont du Bozançon (aval des retenues) peuvent permettre de comprendre la disparition progressive des truites sur ce secteur qui ne correspondait plus à leurs exigences physiologiques. Les dépassements répétés chaque année ont pu peu à peu faire dévaler les populations vers des zones plus favorables ; les seuils infranchissables situés à l’aval empêchant toute recolonisation. Les propositions de gestions et actions qui seront développées dans le chapitre suivant doivent permettre d’abord de pérenniser les peuplements en place, d’augmenter le linéaire colonisé et colonisable par les différentes populations (axé sur la truite fario et l’écrevisse à FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 76 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration pieds blancs) et enfin d’améliorer la qualité globale de l’écosystème dans un bon d’atteint du bon état écologique d’ici 2015. Tableau 11 : synthèse des perturbations rencontrées sur les différents cours d'eau de la vallée du Bozançon cours d'eau Bozançon amont Bozançon aval Seuils Retenues Thermie et Qualité de Qualité de collinaires débit l'habitat la ripisylve cloisonnement, pas de débit déconnexion et réservé, dépôt de MES lâchers d'eau cloisonnement, déconnexion et dépôt de MES pas de débit réservé lâchers d'eau des retenues colmatage sur Renouée du hypothèse certaines Japon phytosanitaires portions dépôt de MES hypothèses phytosanitaires et rejets de STEP déconnexion du Petit Bozançon Bozançon Grand Bozançon envasement Qualité de l'eau déconnexion du Bozançon faible débit à l'étiage (tête de bassin) hypothèse métaux dans sédiments Favorable Influence mineure ou localisée Influence forte Influence majeure FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 77 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Propositions de gestions et actions avec pré-chiffrage (Le détail est présenté en annexes VII, VIII, IX, X ; la localisation des actions est présentée dans la Figure 35.) I. Mesures de gestion et de traitement des trois retenues collinaires Trois ouvrages ont été identifiés comme très pénalisants sur le bassin versant du Bozançon et constituent un problème urgent à résoudre. Plusieurs solutions de gestion sont possibles en fonction du gain écologique et paysager attendu. Les 2 retenues successives situées sur l’amont du Bozançon peuvent bénéficier de différents aménagements en fonction des moyens financiers. La solution la plus positive et bénéfique pour le milieu serait d’effacer totalement ces ouvrages. Demandant des investissements financiers nuls, la restitution de la totalité du débit entrant, sans stockage dans la retenue, par ouverture permanente des vannes de fond ne rétablira pas de fanchissabilité mais permettra néanmoins à court terme de limiter la montée des températures à l’aval et d’éviter le relarguage périodique de substances nocives pour la faune aquatique lors des lâchers d’eau. Cependant, un arasement partiel semble apparaître comme un bon compromis financier et écologique : en plus des gains cités précédemment, la continuité écologique sera rétablie. I.1. Actions Concernant les retenues collinaires, le démantèlement d’ouvrage de cette importance demande des moyens humains, matériels et financiers plus importants que l’arasement de simples seuils. Une étude précise est nécessaire afin d’anticiper les éventuels problèmes et d’évaluer les conséquences. A noter qu’une concertation sera nécessaire avec le propriétaire de la retenue collinaire située sur le Grand Bozançon sur la commune de Saint Romain en Jarez. En effet, cet ouvrage, utilisé jusqu’en 2001 pour l’irrigation de ces vergers, n’a aujourd’hui plus aucune utilité. Le propriétaire, Monsieur Thierry PONCET, n’étant pas contre un effacement, les travaux sont envisageables. La roche mère étant affleurante, l’érosion régressive sera limitée. La liberté sera laissée au cours d’eau afin qu’il reprenne un tracé naturel ainsi qu’à la végétation rivulaire qui colonisera progressivement le milieu. Les 3 retenues devront être traitées de façon similaire, en commençant par celle située en amont ce qui permettra de piéger les éventuels départs de fines dans celle du dessous. I.2. Enveloppe financière L’arasement partiel des retenues collinaires a été chiffré lors d’une visite sur site avec l’entreprise RAMPA. Le montant total pour les trois retenues s’élève à 116077 euros TTC. L’arasement total a également été estimé, le montant financier pour les 3 retenues étant très élevé (proche du million d’euros), il n’apparaître pas dans ce rapport (cf. annexe VIII). II. Mesures visant au rétablissement de la circulation écologique Comme cette étude le détaillait précédemment, il est avéré que les populations piscicoles, particulièrement la truite fario, sont amenées à réaliser des migrations estivales sur de plus ou moins longues distances pour atteindre des zones favorables à leurs besoins physiologiques. La circulation piscicole d’étiage conditionne donc ces migrations et les possibilités de fuites et de recolonisation des populations. De plus, il est avéré, lors de certains hivers (GACON, 2006), FDPPMA Rhône -Septembre 200878 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration que les premières migrations vers les zones de frai se déroulent dans des conditions d’étiages. Ainsi, les difficultés de franchissement dans de telles conditions hydrologiques peuvent entraîner des retards ou des reproductions forcées dans des zones défavorables et par conséquent limitent le recrutement annuel. La gestion des seuils s’avère complexe et nécessite la prise en compte de différents enjeux économiques et/ou d’intérêt général. Une des solutions envisagée régulièrement est la mise en place de passes à poissons. Cependant, dans le cas du Bozançon, le nombre très important d’ouvrages infranchissables élimine cette possibilité qui, financièrement, est inconcevable. Le génie civil des seuils rencontrés ne nécessite généralement pas d’intervention lourde avec la présence de gros engins. On peut donc tout à fait envisager la destruction d’un certain nombre d’ouvrages, précisément ceux qui sont situé sur les secteurs colonisés par la truite fario et l’écrevisse à pattes blanches mais également ceux qui empêchent la connexion entre le Bozançon et ses affluents. Dans l’optique de réouvrir un maximum de linéaire colonisable par les populations, il est important de tenir compte de la présence de seuils naturels infranchissables. 23 seuils verticaux artificiels jalonnent un linéaire de 8,5 kilomètres, de la confluence avec le Gier à la première retenue collinaire sur le Bozançon ainsi que 2 autres problématiques situés sur le Petit Bozançon empêchant la recolonisation de cet affluent par l’aval. Les seuils qui bénéficient d’une priorité seront ceux dont l’impact sur le milieu est le plus important (hauteur importante) et surtout qui ouvrent un linéaire conséquent à la circulation. La reconnexion au Gier bien qu'indispensable à moyen terme pour l'atteinte du bon état n'est pas jugée prioritaire chronologiquement parlant. II.1. Actions Le dérasement ou l’arasement de seuil doit être accompagné de quelques précautions afin de ne pas créer d’impact négatif sur l’hydrosystème. Tout d’abord, les périodes de reproduction des espèces sensibles (la truite fario et l’écrevisse à pieds blancs) doivent être largement prises en compte. En effet, le départ de matériaux lors des opérations peut perturber le déroulement de cette phase cruciale du cycle de vie indispensable au renouvellement de la population. Par conséquent, les travaux devront être effectués préférentiellement entre les mois de mai et d’octobre (ex. arrêté préfectoral de l’autoroute A89). La partie amont des seuils étant généralement comblée, il est important de respecter cette période. Des précautions particulières sont à prendre sur les secteurs abritant l’écrevisse à pieds blancs. Le départ massif de matériaux contenus dans la partie amont du seuil doit impérativement être évité, notamment sur les seuils de hauteur importante (> 4m). Il est envisageable retirer les matériaux à l’aide d’une mini pelle avant les opérations de destruction de l’ouvrage. Il faut alors assécher la partie amont par création d’un batardeau afin de travailler à sec. Le départ éventuel de matériaux sera surveillé ainsi que les zones de dépôts et d’érosion aux abords de l’ouvrage. La présence de « points durs » (affleurement de roche mère) réguliers sur le Bozançon limitera ce processus. Ne possédant aucun retour d’expérience de ce type de travaux sur des secteurs abritant l’écrevisse à pattes blanches, il faut garder à l'esprit qu'ils revêtent un caractère expérimental. Les interventions sur ces seuils seront de 3 ordres en fonction de différents paramètres que sont l’usage de l’ouvrage, l’accessibilité du site et ses caractéristiques physiques (principalement hauteur de l’ouvrage). L’arasement total est préconisé sur les seuils de hauteur supérieure à 1,5 mètres et relativement accessibles car pouvant nécessiter l’usage d’une mini pelle mécanique. Les ouvrages inférieurs à 1,5 mètres seront partiellement détruits par création d’une brèche centrale à l’aide d’une barre à mine. Cette opération ne nécessitant pas la présence d’engins mécaniques est moins coûteuse financièrement et limite également l’impact écologique. D’autres ouvrages artificiels présents dans cette vallée ne pourront pas être arasés du fait de leur utilité actuelle (stabilisation de profil, pont autoroutier…), la seule solution FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 79 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - consiste à les aménager pour les rendre franchissable par la faune piscicole via la construction de passes à poissons. Un classement par priorité a été effectué en fonction des secteurs concernés. En priorité 1 seront classés les seuils dont l’arasement permettra un gain écologique important c'est-à-dire un rétablissement de la continuité écologique conséquent. Par contre, les secteurs jalonnés par des seuils naturellement infranchissables seront moins prioritaires car le linéaire ré ouvert à la libre circulation sera limité (cf. annexe VII). Par ailleurs, ce type d’opération est contrôlé par la DDAF et nécessite le montage d’un dossier Loi sur l’Eau. II.2. Enveloppe financière L’estimation des coûts est synthétisée dans le Tableau 12. Le chiffrage de l’arasement des seuils artificiels et de l’aménagement par des passes à poissons est basé sur les coûts utilisés dans l’étude piscicole et astacicole préalable au Contrat de Rivière du Rhins, Rhodon et Trambouzan (2008). Le montant total dédié aux seuils artificiels est de 151500 euros TTC pour les travaux à réaliser en priorité (MO comprise). III. Mesures visant à évaluer la qualité physico-chimique du cours d’eau Les analyses physico-chimiques disponibles sur ce réseau hydrographique ne permettent pas de qualifier l’eau, notamment sur le Petit Bozançon. Pourtant, l’absence de peuplement observé sur ce cours d’eau semble provenir d’une qualité de l’eau ne permettant pas la survie de poissons et d’écrevisse. Le ruissellement des produits phytosanitaires utilisés sur les vergers (concentration importante sur ce secteur) peut être à l’origine de cette absence. Des analyses précises pendant les périodes de traitements phytosanitaires doivent être effectuées sur les produits utilisés afin de vérifier cette hypothèse. La station de Riverie doit être réhabilitée car son abattement de pollution est nul. Son impact paraît faible mais il est important que les systèmes d’assainissements fonctionnent correctement pour éviter toute pollution même ponctuelle. III.1. Action Des analyses physico-chimiques de l’eau et des sédiments doivent être pratiquées sur différents secteurs. L’hypothèse d’une pollution par des métaux provenant de cartouches de tirs (ball trap) sur le Grand Bozançon sera vérifiée par une analyse de sédiments sur le site concerné (1 station). La pollution possible par le ruissellement des produits phytosanitaires sera vérifiée par la recherche de molécules contenant dans les pesticides et les insecticides. Des analyses effectuées sur d’autres bassins versants aux problématiques similaires révèlent des pics de ces produits durant les mois de mai/juin et août/septembre. Il sera donc nécessaire d’effectuer 2 prélèvements d'eau minimum dans l’année pendant ces périodes. 2 stations seront placées sur les zones occupées par les vergers, une sur le Petit Bozançon et une sur le Bozançon accompagnées de 2 stations amont « référence » potentiellement indemnes de pollution. Les analyses peuvent à l'extrême rigueur être dupliquées sur un seul bras (Petit Bozançon) pour FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 80 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - diminuer les coûts, en supposant la variabilité temporelle des traitements phytosanitaires homogène sur le bassin. III.2. Enveloppe financière L’estimation des coûts des analyses physico-chimique de l’eau est basée sur un devis réalisé par le Laboratoire Santé Environnement Hygiène de Lyon. Dans l’eau seront recherchés les composés HAP, organiques volatiles, PCB, pesticides azotés, chlorés, phosphorés et multi résidus et les phtalates. L’estimation des coûts des analyses sur les sédiments est basée sur un devis réalisé par le Laboratoire de la Drôme. Dans les sédiments seront recherchés les composés organiques semi volatils et volatils. Les coûts sont détaillés dans l’annexe IX. Tableau 12 : Synthèse des actions à mettre en œuvre et estimation des coûts actions seuils artificiels type quantité priorité coûts (€ TTC) passe à poisson béton 2 2 52000 passe à poisson béton passe à poisson rustique pose de barettes + pré bassin brèche centrale dans seuil brèche centrale dans seuil 1 1 1 1 11 6 1 2 3 1 2 2 1 1 3 2 67000 1500 29500 2000 22000 106000 12500 41000 1 1 42159 1 1 27508 1 1 26910 1 4665 1 1 3720 1866 effacement seuil 129500 124500 79500 sous total priorité 1 sous total priorité 2 sous total priorité 3 retenues collinaires du Arasement partiel de l'ouvrage amont Bozançon Arasement partiel de l'ouvrage aval retenue collinaire du Grand Bozançon sous total analyses physicochimiques sous total Sauvetages piscicoles et astacicoles TOTAL priorité 1 (euros TTC) TOTAL priorité 2 (euros TTC) TOTAL priorité 3 (euros TTC) Arasement partiel de l'ouvrage 96577 analyse de sédiments avec recherche 5 de métaux analyse de l'eau avec recherche de 4 molécules de phytosanitaires 2 10251 11750 236328 124500 79500 Maîtrise d'œuvre 29000 Procédures réglementaires 15300 Chiffrage globale (euros TTC) 484628 FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 81 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Figure 35 : Localisation des actions proposées et de leurs priorités FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 82 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - IV. Suivi Un suivi de la faune piscicole et astacicole du bassin versant est nécessaire afin de pallier à l'absence de connaissance sur l'évolution des populations et observer l'effet des actions entreprises. Un pas de temps annuel, pour les campagnes de CMR sur les deux stations étudiées et des prospections nocturnes pour vérifier les linéaires concernant les écrevisses à pieds blancs, sera utile pour cerner les fluctuations d'abondance de cette espèce menacée. Un suivi bisannuel des populations piscicoles natives identifiées sur 4 stations semble suffisant compte tenu des espèces en présence peu polluosensibles. Les données de la station de suivi annuelle (Réseau de Suivi piscicole des Têtes de Bassin) en aval du seuil des Ponçonnières seront en revanche à intégrer pour observer précisément l'évolution de la population de truite. Les densités varient naturellement fortement d'une année sur l'autre chez cette espèce qu'il faut donc suivre avec une précision accrue. Le coût estimatif de l'opération est donné dans le tableau suivant : Tableau 13 : Suivi piscicole et astacicole, estimation des coûts annuels Type Moyens coût journalier (€ TTC) 3 stations par jour quantité coût total (€ TTC) Inventaire piscicole Inventaire astacicole Prospection astacicole 4 pêches électriques / 2ans 1500 0,75 1125 CMR 1000 2 2000 prospection nocturne 1000 1 1000 380 3 1140 TOTAL 5265 Saisie/ Rédaction FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 83 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Conclusion Les différents aménagements, parfois anciens, qu’a subi la vallée du Bozançon ont conduit à la dégradation progressive de cet écosystème. En effet, ce bassin versant a été anthropisé de manière drastique notamment pour le fonctionnement de moulins, l’alimentation en eau potable et l’irrigation que ce soit par l’intermédiaire de seuils ou de retenues collinaires. La ruralité de l’occupation du sol, (sauf extrême aval) n’a pas empêché le développement de pratique culturale (arboriculture) pouvant impacter fortement un milieu aquatique, mais limite néanmoins la pression urbaine (routes, effluents…). L’objectif de cette étude était de qualifier l’état de cet écosystème, de proposer des mesures et des actions permettant sa restauration et de déterminer une enveloppe financière globale. Les prospections de terrains et les études des populations piscicoles et astacicoles du Bozançon ont permis de déterminer les différentes perturbations qui détériorent l’hydrosystème. Ces dernières concernent les différents compartiments de l’écosystème aquatique : physique, physico-chimique et biologique. Bien que cette masse d’eau ait bénéficié d’un délai supplémentaire pour l’atteinte du bon état écologique (Agence de l’eau RMC) allant jusqu’à 2027, il paraît nécessaire d’intervenir rapidement sur ce cours d’eau. En effet, les différents peuplements encore présents (notamment truite fario et écrevisse à pattes blanches) semblent rencontrer de grandes difficultés à effectuer l’ensemble de leur cycle de vie, ce qui conduira irrémédiablement à leur extinction. Il a donc été proposé des aménagements afin d’effacer les ouvrages identifiés comme problématiques (seuils et retenues collinaires) mais également des analyses physico-chimiques pointues dans le but de vérifier les hypothèses émises concernant l’impact des produits phytosanitaires utilisés sur les vergers, d’un système d’assainissement défaillants et de la pratique de « ball trap » dans la vallée. L’investissement financier pour atteindre le bon état écologique est donc très important. Les actions définies dans cette étude pourront être intégrées dans le programme de travaux sur l’ensemble du bassin versant du Gier et/ou dans le cadre de mesures compensatoires diverses. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 84 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Bibliographie Asconit Consultant. 2008. Etude post Avant Projet Sommaire de l’autoroute A45 – thème milieu naturel. 16p. Association Rivières Rhône Alpes. 2007. synthèse de la journée technique d’information et d’échange. 21p. Baran, P., Delacoste, M., Lascaux, J.M. & Lagarrigue, T. (1999). Étude de l'habitat de la truite commune (Salmo trutta, L.) dans quatre cours d'eau à haute valeur patrimoniale de la Loire. Janvier 1999. ENSAT/FDPPMA42, FEOGA, Agence de l'eau Loire Bretagne, CSP, Conseil Général de la Loire.69 p. + annexes. Bellanger. J. 2007. Cahier des charges standard pour l’étude méthodologique des populations d’écrevisses autochtones en Rhône Alpes. Diagnostic du milieu et des populations d’écrevisses à pieds blancs. Recherche du déterminisme de répartition et des causes de régression. 21 p. Bensettit, F. et Gaudillat, V. 2004. 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En jaune les espèces à statut patrimonial ou bioindicateur ANNEXE VI : fiche de prospection nocturne (écrevisses) ANNEXE VII : détails des coûts concernant les ouvrages artificiels (seuils) ANNEXE VIII : détails des coûts concernant les retenues collinaires ANNEXE IX : détails des coûts concernant les analyses physico-chimiques FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 87 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - ANNEXE I : Fiche de description des tronçons caractérisation des tronçons date hydrologie rivière commune N° op lit majeur occupation du sol rive lim. amont lim. aval remarques : pente des versants lit moyen ripisylve peuplements rive esp. Plantées esp. Inv. largeur (m) % linéaire % ombrage % contact linéaire aménagé érosion (% linéaire) berges hauteur min/moy/max / / / / rive aménagements type (forme) stabilité dominant secondaire lit mineur habitats aquatiques affluents impacts rive substrat/supports profondeur (cm) faciès géomorphologie largeur min/moy/max / sinuosité aménagements sedim./colm. (%) linéaire (m) incision / sous berges sous berges / sous blocs / encombres biogènes (m²) sous blocs encombres biogènes autres… éléments impactants rive origine type volume (m3) rejets long. impactée débit estimé rive encombres impacts intensité piétinement impact linéaire sans linéaire (m) remarques générales : FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 88 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - ANNEXE II : Fiche de description des ouvrages artificiels et des seuils naturels Fiche de renseignements des ouvrages N° seuil cours d'eau et date pt gps conditions hydrologiques N° seuil cours d'eau et date pt gps conditions hydrologiques type d'ouvrage type d'ouvrage Longueur (m) état de l'ouvrage Bon Longueur (m) état de l'ouvrage Bon Largeur ou diamètre (m) Moyen Largeur ou diamètre (m) Moyen hauteur (m) Dégradé hauteur (m) Dégradé Hauteur seuil (m) impacts Hauteur seuil (m) impacts Hauteur chute (m) Amont (m) Hauteur chute (m) Amont (m) Profondeur fosse (m) Aval (m) Profondeur fosse (m) Aval (m) Si effacement Largeur moyenne (m) Profondeur moyenne (m) Profondeur max (m) dimensions de l'ouvrage dimensions de la retenue dimensions de l'ouvrage dimensions de la retenue Largeur moyenne (m) Profondeur moyenne (m) Profondeur max (m) matériaux utilisés Si effacement matériaux utilisés franchissabilité (en fct de l'sp) Bois Pierre Béton Seuil ancien bétonné à l'étiage au module hautes eaux Bois Pierre Béton Seuil ancien bétonné observations érosion comblement emcombres propriétaire usages franchissabilité (en fct de l'sp) à l'étiage au module hautes eaux observations érosion comblement emcombres propriétaire usages remarques (vannes, déviation…) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- remarques (vannes, déviation…) 89 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - ANNEXE III : Fiche de description des stations de pêche électrique Renseignements sur la station Cours d’eau : Lieu dit : Date : Localisation : Renseignements sur la pêche Objet de la pêche : Conductivité : Hydrologie : Etiage / Basses / Moyennes / Hautes Température de l’eau : à ..h.. Nombre d’anodes : Nombre de passages : Temps de pêche (1ier passage) : Turbidité : Temps de pêche (2ème passage) : Nombre d’épuisettes : Longueur de station (m) : Matériel utilisé : Responsable de la pêche : Largeur de la lame d’eau (m) : … / … / … / … / … Composition de l’équipe Remarques (rejets, dégradations des berges, Renseignements halieutiques Largeur du lit du cours d’eau : … / de … pêche, / … / sensibilités … / … aux évènements de pêche : conditions Fréquentation par les pêcheurs : hydrologiques…) : Empoissonnement : Espèce : Stade : Date : Quantité : Tronçon : Description de la station FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 90 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Pourcentage de recouvrement Faciès d'écoulement V < 30cm/s H < 60 cm V > 30cm/s Amont d'obstacle ou de radier Pente douce, écoulement uniforme, vaguelette à la surface de l'eau H > 60 cm Plat courant Pente forte, turbulences liées à l'affleurement du substrat Pente très forte, turbulences matérialisées par de l'écume blanche Amont d'obstacle ou de radier V < 30cm/s Plat lentique Radier Rapide Fosse de dissipation Profil asymétrique dans une concavité de méandre Mouille de concavité Profil asymétrique le long d'un obstacle à l'écoulement (encombre, rocher) Fosse d'affouillement Substrats Roche mère Dalles (>1m) Blocs (25cm à 1m) Pierres (5 à 25cm) Cailloux (15mm à 5cm) Graviers (2 à 15mm) Sables (0,06 à 2mm) Argiles et limons (<0,06mm) Vases Litière Substrats artificiels (préciser) Colmatage Chenal lotique % de recouvrement FDPPMA Rhône -Septembre 2008- Pourcentage de recouvrement Bactéries et champignons Algues filamenteuses Microphytes Bryophytes Phanérogames immergés Phanérogames emergés Chenal lentique Pied de cascade ou chute V > 30cm/s Pas de situation particulière Végétation aquatique Profondeur de la lame d'eau (m) Pourcentage de recouvrement < 0,1 0,1 - 0,2 0,2 - 0,4 0,4 - 0,6 0,6 - 0,8 0,8 - 1,2 1,2 - 2 >2 Ombrage (en % de surface en eau) : Encombres / souches (en m²) : Sous berges / sous blocs (en m²) : Boisements de berge (en % de linéaire de berges) : 91 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration ANNEXE IV : Choix et localisation des stations de pêche électrique cours d'eau station description sommaire le Bozançon BOZ - 1 le Rau de Vaille BOZ - 2 le Bozançon BOZ - 3 le Bozançon BOZ - 4 amont pont du lieu dit "Les Ponçonnières" le Bozançon BOZ - 5 aval seuil artificiel du lieu dit "Les Ponçonnières" le Bozançon BOZ - 6 aval pont route départementale 30 le Bozançon BOZ - 7 aval immédiat de la confluence avec le Grand Bozançon le Petit Bozançon BOZ - 8 amont immédiat de la confluence avec le Bozançon le Petit Bozançon BOZ - 9 amont du pont de la Petite Boutonne, point d'altitude 439, lieu dit "Soleymieux" amont immédiat de la confluence avec le Gier, secteur semi-naturel entre les nombreux passages sousterrains amont immédiat de la confluence avec le Bozançon, avant le premier seuil infranchissable secteur boisé avec occupation du sol prairiale au niveuau du lieu dit "la Croisette" Ces stations ont été choisies dans le but de démontrer d’éventuelles perturbations d’ordre physicochimique, physique et hydraulique. La station BOZAN-01 située dans un contexte artificialisé et permet d’identifier la qualité et la quantité des peuplements ayant colonisé ce secteur déconnecté à l’amont et à l’aval La station VAILL-01 a été placée suite à des relevés de terrain permettant de remarquer des travaux d’assainissement dont le rejet s’effectue dans cet affluent (ruisseau de Vaille). Le remplacement du système d’épuration actuellement en cours sur la commune de Saint Joseph paraît avoir fortement impacté le cours d’eau malgré l’accord de la Police de l’Eau. L’analyse du peuplement piscicole de ce secteur apportera des précisions sur les conséquences de ces travaux sur le milieu aquatique. La station BOZAN-02 se trouve dans un secteur globalement jalonné par de nombreux seuils artificiels mais positionnée sur un linéaire de 1,3 kilomètres ouvert à la circulation piscicole. L’impact de ces infrants sur un peuplement piscicole pourra donc être quantifié afin de prendre si besoin est et si possible des mesures d’arasements. La station BOZAN-03 correspond à la station de suivi pêché en 2007 et qui est par conséquent pêchée chaque année afin d’obtenir une évolution quantitative et qualitative temporelle de son peuplement. La station BOZAN-04, située dans le même tronçon que la station de suivi BOZ-4, a été choisie afin de faciliter l’accès en vue d’un suivi après travaux ou après diverses interventions sur l’écosystème. La station BOZAN-05 placée sur un secteur où la présence d’écrevisses à pattes blanches a été détectée en 2004. Elle permettra donc de confirmer ou non cette présence et de déterminer les espèces piscicoles accompagnant cette population. La station BOZAN-06 située à l’aval de deux grandes retenues collinaires mesurera l’effet de ces plans d’eau, notamment physique (colmatage par des fines, augmentation de la température…), susceptibles de modifier la composition du peuplement piscicole présent. La station PEBOZ-01 a été choisie car d’après les sondages piscicoles et les prospections nocturnes effectuées dans le cadre de l’étude pour la définition de l’ENS, ce secteur n’abrite ni peuplement piscicole, ni peuplement astacicole en 2004. En effet, la présence d’un seuil artificiel infranchissable semble avoir interdit toute recolonisation de ce secteur. Enfin la station PEBOZ-02 a été placée sur la tête de ce bassin versant. Aucune donnée n’est actuellement disponible sur ce secteur censé être relativement préservé de toute pression anthropique mais tout de même impacté par la station d’épuration de Riverie dont le fonctionnement est fortement limité. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 92 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - ANNEXE V : Répartition longitudinale (au sens biotypologique) des abondances optimales potentielles de 31 espèces piscicoles (d’après Degiorgi et Raymond 2000) Limites de classes de numériques et pondérales pour différentes espèces piscicoles (D’après Degiorgi et Raymond 2000). En jaune les espèces à statut patrimonial ou bioindicateur NTT 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 CHA TRF LPP VAI LOF OBR CHE GOU ANG VAN HOT BAF SPI BOU BRO PER GAR TAN ABL CAS PSR CCO SAN BRB BRE GRE PES ROT BBG PCH SIL 2 1 3 2 0,1 4 3 1 0,1 5 3 2 1 1 0,1 5 4 3 3 2 1 4 5 3 4 3 2 0,1 0,1 3 5 4 5 4 3 1 1 0,1 3 4 4 4 5 4 3 2 1 0,1 0,1 0,1 0,1 2 3 5 3 5 5 3 3 1 1 1 1 1 2 3 5 3 4 4 3 3 2 2 3 2 2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 1 2 4 2 3 4 4 4 2 3 5 3 3 1 1 1 1 1 0,1 0,1 0,1 1 1 3 1 3 3 4 5 3 4 4 4 4 3 2 2 2 2 1 1 1 0,1 0,1 0,1 0,1 1 1 2 1 2 2 5 5 3 5 3 5 5 4 3 3 3 3 3 2 3 1 1 1 1 0,1 0,1 0,1 0,1 NTT 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 score abon optimal 2 1 1 1 5 1 1 2 8 2 2 3 12 2 3 4 14 2 3 5 16 2 4 6 20 2 5 7 22 2 7 9 24 2 9 12 36 2 12 15 48 3 15 18 56 4 18 21 var opt obser var opt théo Classes numériques : ind./ha Code 0,1 CHA CHE GOU LOF LPP OBR TRF VAI ANG VAN HOT BAF SPI BOU BRO PER GAR TAN ABL CAS PSR CCO SAN BRB BRE GRE PES ROT BBG PCH SIL 1 2 7,5 8,0 1 1 1 1 1 3 3 4 3 2 5 3 5 5 5 4 4 4 3 4 3 3 3 3 3 3 2 1 0,1 0,1 0,1 7,0 60 4 21 24 8,5 9,0 1 1 1 3 3 4 2 1 3 2 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 4 4 5 4 3 3 3 3 2 2 5 1 1 2 1 4 4 4 4 5 4 5 5 4 4 4 4 4 5 4 5 5 5 1 1 5 1 1 1 1 4 3 3 3 5 4 4 4 3 4 5 5 3 5 5 5 5 5 7,5 8,0 8,5 9,0 76 6 23 27 84 6 25 30 80 6 23 28 76 6 17 28 Classes pondérales : kg/ha 3 4 5 < < < < 80 50 60 200 20 20 750 280 580 2000 100 60 1500 550 1150 4000 200 130 3000 1100 2300 8000 400 250 6000 2200 4600 16000 800 500 50 150 5 50 100 30 20 30 5 10 150 5 250 5 50 5 5 50 10 60 10 10 5 10 / 500 1750 10 280 960 130 60 180 20 30 1700 30 5000 20 250 20 20 300 50 630 30 40 20 40 / 1000 3500 30 550 1930 250 130 350 50 60 3400 50 10000 40 500 50 50 600 90 1250 60 80 40 80 / 2000 7000 50 1100 3850 500 250 700 90 120 6800 100 20000 80 1000 90 90 1200 180 2500 120 150 80 150 / 4000 14000 100 2200 7700 1000 500 1400 180 240 13600 200 40000 160 2000 180 180 2400 360 5000 240 300 160 300 / FDPPMA Rhône -Septembre 2008- Code < >= CHA CHE GOU LOF LPP OBR TRF VAI ANG VAN HOT BAF SPI BOU BRO PER GAR TAN ABL CAS PSR CCO SAN BRB BRE GRE PES ROT BBG PCH SIL 1 2 3 4 5 < < < < >= 5,00 19,00 5,00 8,00 0,13 8,25 10,00 38,00 10,00 16,00 0,25 16,50 20,00 76,00 20,00 32,00 0,50 33,00 40,00 152,00 40,00 64,00 1,00 66,00 25,50 4,50 5,00 10,00 25,00 17,50 0,30 0,40 7,50 0,50 27,50 3,75 15,75 2,50 0,03 6,25 3,75 2,75 4,50 3,25 0,25 0,50 1,25 1,00 / 51,00 9,00 10,00 20,00 50,00 35,00 0,60 0,80 15,00 1,00 55,00 7,50 31,50 5,00 0,06 12,50 7,50 5,50 9,00 6,50 0,50 1,00 2,50 2,00 / 102,00 18,00 20,00 40,00 100,00 70,00 1,20 1,60 30,00 2,00 110,00 15,00 63,00 10,00 0,12 25,00 15,00 11,00 18,00 13,00 1,00 2,00 5,00 4,00 / 204,00 36,00 40,00 80,00 200,00 140,00 2,40 3,20 60,00 4,00 220,00 30,00 126,00 20,00 0,24 50,00 30,00 22,00 36,00 26,00 2,00 4,00 10,00 8,00 / 93 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - ANNEXE VI : fiche de prospection nocturne (écrevisses) Informations sur la prospection Date : Participants : Heure début : Cours d'eau : Heure fin : Limite amont : Limite aval : Conditions d'observation Conditions météo : Turbidité : Température (heure et lieu): Autre(s) remarque(s) : Desciption du milieu Occupation du sol dominante à proximité immédiate du cours d'eau : Densité et diversité de la ripisyle : Habitat aquatique : présence de : sous-berges chevelu racinaire embâcles, branchages blocs végétation aquatique litière autres caches : …………….. substrat majoritaire 1 : substrat majoritaire 2 : colmatage : Facteurs limitants supposés : Observation d'écrevisses : oui Espèce 1 : limite amont : limite aval : nombre approximatif d'individus observés : Densité observé (ind/m2): Sexe ratio: Espèce 2 : limite amont: limite aval: nombre approximatif d'individus observés : Densité observé (ind/m2): Sexe ratio: Observations diverses : non linéaire : Tailles min/max: linéaire : continu discontinu continu discontinu Tailles min/max: Autre(s) espèce(s) observée(s) : (poissons, batraciens…) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 94 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - ANNEXE VII : détails des coûts concernant les ouvrages artificiels (seuils) coût travaux (€ TTC) par m de qté ft déniv. ou mL 1 20000 145m 200 1 20000 1 20000 1 2000 1 2000 1 2000 1 2000 6,2m 5000 1,9m 5000 1 2000 6m 5000 1 2000 2,5m 5000 1,7m 5000 1 2000 2,2m 5000 1 1500 N° actions nature Cours d'eau 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 passe à poisson béton pose de barettes passage couvert + pré bassin passe à poisson béton passe à poisson béton brèche centrale brèche centrale brèche centrale brèche centrale effacement d'un seuil effacement d'un seuil brèche centrale effacement d'un seuil brèche centrale effacement d'un seuil effacement d'un seuil brèche centrale effacement d'un seuil aménagement rustique d'une rampe en bois Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon Bozançon 19 effacement d'un seuil Bozançon 20 21 22 23 24 25 31 brèche centrale Bozançon 1 brèche centrale Bozançon 1 effacement d'un seuil Bozançon 3,2m brèche centrale Bozançon 1 brèche centrale Petit Bozançon 1 brèche centrale Petit Bozançon 1 effacement d'un seuil Bozançon 2,2m sous total priorité 1 (TTC) sous total priorité 2 (TTC) sous total priorité 3 (TTC) Total travaux TTC Maîtrise d'œuvre 10 à 15 % (priorité 1) Procédures réglementaires (priorité 1) total (€ TTC) (priorité 1) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 1 5000 2000 2000 5000 2000 2000 2000 5000 coût (€ TTC) dimensionnement 1000 500 1000 1000 total (€ TTC) priorité 21000 29500 31000 67000 2000 2000 2000 2000 31000 9500 2000 30000 2000 12500 8500 2000 11000 1500 2 2 2 3 1 1 1 1 1 1 1 2 2 3 1 1 1 1 30000 1 2000 2000 16000 2000 2000 2000 11000 129500 124500 79500 333500 16187,5 5800 1 1 1 1 1 1 2 Objectif sous total reconnecter Bozançon au Gier 81500 connecter tronçon aval au tronçon médian 67000 Décloisonner le secteur médian 50500 Augmenter le linéaire colonisable par TRF 32000 Décloisonnement/restauration ponctuelle Connecter Bozançon/Petit Bozançon 12500 8500 Décloisonnement Bozançon amont 14500 Reconnecter populations APP, restaurer écoulements/substrats sur 150ml 30000 Décloisonnement Bozançon amont 22000 Reconnexion Petit Bozançon 4000 Décloisonnement Bozançon amont 11000 151488 95 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - ANNEXE VIII : détails des coûts concernant les retenues collinaires N° action Cours d'eau nature Arasement partiel par création d'une échancrure dans le barrage amont A Bozançon Arasement partiel par création d'un pertuis dans le barrage amont B Arasement partiel par création d'une échancrure dans un plan d'eau privé (sous Grand Bozançon réserve de l'accord du propriétaire) interventions Amenée et repli du matériel, installation de chantier Décroutage de l'étanchéité en béton bitumineux Evacuation de l'étanchéité en béton bitumineux en décharge Arasement partiel sous total HT TVA 19,6 % sous total TTC Ameneée et repli du matériel, installation de chantier Création d'un pertuis de dimension 2,00*2,00, par percement à la pelle mécanique et brise roche sous total HT TVA 19,6 % sous total TTC Ameneée et repli du matériel, installation de chantier Vidange par pompage de la retenue Démolition de la digue et remodelage des berges en pente régulière sous total HT TVA 19,6 % sous total TTC total travaux TTC Maîtrise d'œuvre (10 à 15 %) Procédures réglementaires Total (€ TTC) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- unité prix unitaire quantité montant HT forfait 5000 1 5000 m² 500 6 3000 m3 100 25 2500 m3 15 1650 24750 35250 6909 42159 forfait 1 5000 5000 m3 1 18000 18000 23000 4508 27508 forfait 1 5000 5000 forfait 1 2500 2500 m3 15 1000 15000 22500 4410 26910 96577 12072 9500 118149 96 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - ANNEXE IX : détails des coûts concernant les analyses physico-chimiques N° actions nature 26, 27,28, 29, 30 analyse de sédiments : vérifier l'hypothèse d'une pollution par la pratique de ball trap et par les produits phytosanitaires 28, 29 27, 30 analyse de l'eau : vérifier l'hypothèse d'une pollution ponctuelle ou diffuse par ruissellement des produits phytosanitaire de traitements des vergers ou par la station d'épuration de Riverie Cours d'eau quantité coût unitaire (euros) priorité Total (€ TTC) Grand Bozançon 1 station 933 1 933 Bozançon Petit Bozançon 2 stations 933 1 1866 2 stations 933 1 1866 Bozançon 2 stations 933 1 1866 Petit Bozançon 2 stations * 2 prélèvements 930 1 3720 Total analyses (priorité 1) 10251 Total prélèvement (priorité 1) 800 Total (€ TTC) 11051 Note : les analyses proposées ici correspondent au minimum nécessaire à l'obtention d'une image de la qualité des eaux. La CROPPP (Cellule Régionale d'Observation et de Prévention des Pollutions par les Pesticides) préconise la réalisation de 4 campagnes de prélèvements d'eau annuels sur chaque station. FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 97 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - ANNEXE X : détails des coûts concernant les sauvetages avant travaux Type Moyens coût journalier (€ TTC) 3 stations par jour 2 stations par nuit (4 nuits) quantité coût total (€ TTC) sauvetage piscicole pêche électrique 1500 10 stations 3750 sauvetage astacicole capture nocturne 1000 4 stations 8000 Total sauvetage (€ TTC) FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 11750 98 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Annexe XI : Liste des espèces intervenant dans le calcul des différentes métriques FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 99 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Liste des figures Figure 1 : Diagramme ombrothermique de la station de Mornant ......................................................................... 9 Figure 2 : Réseau hydrographique du bassin versant du Bozançon (source : IGN) ............................................. 10 Figure 3 : Carte géologique du basin versant étudié (source : carte géologique du BRGM modifiée, IGN) ....... 11 Figure 4 : Profil en long du Bozançon et du Petit Bozançon ................................................................................ 12 Figure 5 : Comparaison des débits moyens journaliers des 6 dernières années sur le Gier (à gauche) et sur l’Yzeron (à droite) ....................................................................................................................................................... 15 Figure 6 : Synthèse des données physico-chimiques et hydrobiologiques antérieures ......................................... 18 Figure 7 : Synthèse des données piscicoles et astacicole sur le bassin versant du Bozançon ............................... 20 Figure 8 : Diagramme circulaire des surfaces relatives des différents types d’occupation du sol sur le bassin versant du Bozançon ................................................................................................................................................... 39 Figure 9 : Occupation du sol du bassin versant du Bozançon .............................................................................. 40 Figure 10 : Représentation de la qualité de la ripisylve sur le bassin versant du Bozançon ................................ 44 Figure 12 : cartographie de la qualité du substrat sur le réseau hydrographique du Bozançon .......................... 46 Figure 13 : Type d’infrants rencontrés sur le Bozançon ....................................................................................... 47 Figure 14 : Hauteurs des seuils rencontrés sur le Bozançon ................................................................................ 47 Figure 15 : Localisation des infrants rencontrés sur le bassin versant du Bozançon .......................................... 48 Figure 16 : Profondeurs des fosses en aval des seuils rencontrés sur le Bozançon .............................................. 49 Figure 17 : Franchissabilité des ouvrages artificiels rencontrés sur le Bozançon ............................................... 49 Figure 18 : Comparaison des température maximales absolues, des températures moyennes et maximales consécutives des 30 jours les plus chauds sur les stations étudiées en 2008. ............................................................. 51 Figure 19 : Fréquence des classes de températures moyennes journalière 2007 des 30 jours les plus chauds sur le Bozançon amont et aval .......................................................................................................................................... 51 Figure 20 : Evolution de la température de l’eau à l’amont et à l’aval et la température de l’air de fin mai à fin août 2008..................................................................................................................................................................... 52 Figure 21 : Profil thermique du Bozançon ............................................................................................................ 53 Figure 22 : Localisation des stations de pêche électriques sur le Bozançon ........................................................ 55 Figure 23 : Occurrence des différentes espèces rencontrées sur le bassin versant du Bozançon ......................... 56 Figure 24 : Composition spécifique de la biomasse piscicole des stations inventoriées sur le bassin du Bozançon ..................................................................................................................................................................................... 58 Figure 25 : Classe de qualité de l’Indice Poisson Rivière des stations inventoriées en 2008 sur le bassin versant du Bozançon ................................................................................................................................................................ 60 Figure 26 : Répartition d’Austrapotamobius pallipes sur le secteur d’étude ........................................................ 63 Figure 27 : histogramme des fréquences de tailles de la population du Bozançon amont .................................... 65 Figure 28 : histogramme des fréquences de tailles de la population du Bozançon aval ....................................... 66 Figure 29 : Comparaison de l’estimation de l’effectif par classe de taille ........................................................... 67 Figure 30 : Comparaison de la surface d’abris disponible sur les 2 stations ....................................................... 68 Figure 31 : Comparaison des types de substrat sur les 2 stations ........................................................................ 68 Figure 32 : Comparaison des différentes classes de profondeurs sur les 2 stations ............................................. 69 Figure 33 : Synthèse des données faunistiques obtenues en 2008 ......................................................................... 70 Figure 34 : Comparaison des histogrammes de fréquences de tailles sur le Mezerin le 1er juillet 2008 et sur le Bozançon le 28 juillet 2007 et le 23 juin 2008 ............................................................................................................ 72 Figure 35 : Comparaison des effectifs estimés pour 1000 m² de différentes classes d’âges sur le Bozançon et le Mezerin en 2008 .......................................................................................................................................................... 73 Figure 36 : Localisation des actions et de leurs priorités ..................................................................................... 82 FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 100 Diagnostic écologique du Bozançon - mise en place d’un plan de restauration - Liste des tableaux et photographies Tableau 1 : Classe de qualité de l'IPR en fonction de sa note ............................................................................... 34 Tableau 2 : Classes d'abondance correspondant aux densités numériques et pondérales de l'écrevisses à pattes blanches ...................................................................................................................................................................... 38 Tableau 3 : Récapitulatif des valeurs et plage de confort de l’écrevisses à pieds blancs rencontrées dans la bibliographie. .............................................................................................................................................................. 38 Tableau 4 : Grands d’occupation du sol du bassin versant du Bozançon ............................................................. 39 Tableau 5 : Codes couleurs de caractérisation des tronçons de cours d’eau ....................................................... 42 Tableau 6 : Evaluation de la qualité de la ripisylve tenant des deux critères retenus .......................................... 42 Tableau 7: Stock (estimé) de géniteurs truite fario en fonction des différents tronçons........................................ 61 Tableau 8 : niveau de menace des populations de truite fario en fonction du nombre de géniteurs ..................... 61 Tableau 9 : Synthèse de la CMR sur la station amont du Bozançon ..................................................................... 65 Tableau 10 : Synthèse de la CMR sur la station aval du Bozançon ...................................................................... 66 Tableau 11 : synthèse des perturbations rencontrées sur les différents cours d'eau de la vallée du Bozançon .... 77 Tableau 12 : Synthèse des actions à mettre en œuvre et estimation des coûts ...................................................... 81 Tableau 13 : Suivi piscicole et astacicole, estimation des coûts annuels .............................................................. 83 Photographie 1 : Pêche électrique (Pierre GACON) ............................................................................................ 31 Photographie 2 : Description de la station (Pierre GACON) ............................................................................... 32 Photographie 3 : Vallée du Bozançon (Romain PARROT) ................................................................................... 41 Photographie 4 : Ripisylve d'excellente qualité (Romain PARROT) ................................................................ 43 Photographie 5 : Ripisylve de très mauvaise qualité (Romain PARROT) ........................................................ 43 Photographie 6 : Système d'assainissement de la commune de St Joseph avant travaux (Romain PARROT) 45 Photographie 7 : Système d'assainissement de la commune de St Joseph après travaux (Romain PARROT) 45 Photographie 8 : Types d'ouvrages rencontrés sur le Bozançon (Romain PARROT) ........................................... 50 Photographie 9 : Espèce repère du Bozançon, la truite fario (Julien VALLI) ...................................................... 57 Photographie 10 : Espèce d'accompagnement, vairon et loche franche (Julien VALLI) ...................................... 57 Photographie 13 : Prospection nocturne (Romain PARROT) ............................................................................... 62 Photographie 14 : Austrapotamobius pallipes rencontrée sur le Bozançon (Romain PARROT) .......................... 62 Photographie 15 : Biométrie et marquage des individus (Romain PARROT) ....................................................... 64 Photographie 16 : Séchage individuel (Romain PARROT) ................................................................................... 64 Photographie 17 : Remise à l'eau (Julien VALLI) ................................................................................................. 64 FDPPMA Rhône -Septembre 2008- 101
