Les passes à poissons peuvent être fonctionnelles avec de faibles débits (Wolter et Schomaker 2019)

Deux chercheurs allemands montrent de manière empirique qu'un débit d'équipement de 5% du débit moyen de la rivière suffit en général à assurer la fonctionnalité  d'une passe à poissons, chiffre pouvant être plus élevé pour les rivières à faible débit (ou moins pour celles à fort débit). C'est une bonne nouvelle car le coût de ces dispositifs dépend notamment de la quantité d'eau à y faire transiter. La préservation d'un débit suffisant pour l'usine ou le moulin peut aussi être un motif de désaccord entre le propriétaire et l'administration : un choix raisonnable devrait apaiser les choses.   

Christian Wolter et Christian Schomaker (Institut Leibniz d'écologie aquatique et de pêche intérieure, département Biologie et écologie des poissons, Berlin, Allemagne) ont étudié près de 200 systèmes de passes à poissons, principalement localisés en Europe. Leur but: analyser la contrainte de débit pour une fonctionnalité satisfaisante.

Les réseaux hydrographiques allaient de petits ruisseaux avec un débit moyen de 0,07 m3 / s aux grands fleuves de 12 000 m3 / s. Les passes à poissons avaient des débits d'équipement compris entre 0,04 et 12 m3/s. La majorité des passes à poissons évaluées étaient des passes de type bassins successifs (51), suivies des passes rustiques (45), des canaux de contournement (38) et des passes à fente verticale (34).

Voici le résumé de leurs travaux :

"La connectivité longitudinale est l’un des principaux problèmes abordés dans la restauration des rivières de nos jours. Dans le même temps, l'atténuation des impacts du changement climatique par les modes d'énergie renouvelable exerce de plus en plus de pression sur les derniers tronçons de rivières libres pour la production d'hydroélectricité. Au niveau du site, ce compromis se manifeste dans la négociation de l'eau pour le passage du poisson vers l'amont et l'aval par rapport aux pertes pour la production d'hydroélectricité. 

Cette étude a compilé et analysé 193 études évaluant les passes à poissons conçues pour permettre la migration en amont de toutes les espèces et de toutes les classes de taille de leur système hydrographique respectif. Les études ont fourni l’évaluation globale du fonctionnement et du débit consacrés à l’entretien des passes à poissons, du site et des caractères de la rivière. L'objectif principal ici était de définir des orientations générales sur la quantité minimale d'eau nécessaire pour que le passage du poisson en amont fonctionne pleinement en fonction de la taille de la rivière. Il y avait une corrélation significative entre la fonctionnalité et le débit de conception d'une passe à poissons. Les passes à poissons entièrement fonctionnelles (N = 92) présentaient un débit médian théorique de 5% du débit moyen moyen de la rivière, 1,1% pour les passes à un fonctionnement restreint et et 0,22% pour les passes non fonctionnelles. 

Un modèle de puissance pourrait être dérivé des besoins de débit de conception par rapport au débit de la rivière, qui est inversement lié à la taille de la rivière. Dans les grandes rivières, une part relativement faible du débit moyen est suffisante, alors que dans les petites rivières, elle ne peut pas être réduite davantage pour des raisons de dimensions. Ce modèle pourrait constituer un premier guide pour l’ajustement des besoins en matière de production d’hydroélectricité et de conservation des poissons dans les rivières réglementées."

Courbe de régression débit rivière / débit passe pour les dispositifs ayant été vérifiés comme fonctionnels, extrait de Wolter et Schomaker 2019 art cit. 

Discussion
Le dimensionnement des passes à poissons est un enjeu pour la conservation biologique des espèces-cibles mais aussi pour la rentabilité des projets hydro-électriques, pour la préservation de la consistance légale des droits d'eau et pour le maintien de certains qualités appréciées de sites (paysage, maintien d'un plan d'eau). Le travail de Wolter et Schomaker suggère que le débit réservé ou débit minimum biologique (10% du débit moyen interannuel en France) est a priori suffisant dans la grande majorité des cas pour assurer une passe fonctionnelle sur ses espèces cibles. Cela doit conduire les services instructeurs de l'Etat à faire des propositions raisonnables en ce domaine, d'autant que de nombreux ouvrages devront être équipés sur les rivières classées au titre de la continuité écologique. Le coût des passes est notamment fonction de la hauteur à franchir et du débit d'équipement du dispositif : arriver à un bon rapport coût-efficacité-acceptabilité doit être le guide pragmatique des interventions.

Référence : Wolter C, Schomaker C (2019), Fish passes design discharge requirements for successful operation, River Res Applic., doi.org/10.1002/rra.3399

Illustration (en haut) : conception d'un ruisseau de contournement sur un moulin du Cousin (Yonne). Quand le foncier est disponible, ces solutions offrent une bonne intégration paysagère et des écoulements proches de conditions naturelles.