Dans un passage en revue de la littérature scientifique sur la morphologie des bassins versants européens et sur leurs tentatives de restauration écologique, trois chercheurs soulignent que les actions aujourd'hui entreprises manquent souvent d'informations solides sur le passé et la dynamique des rivières et des lits majeurs. En fait, les bassins versants sont modifiés depuis des millénaires, la notion d'état "naturel" est mal documentée, et certaines interventions peuvent avoir des effets contraires à la conséquence espérée. Les chercheurs citent longuement le cas particulier des destructions d'ouvrages de moulin et de petite hydraulique, en montrant que de telles opérations amènent aussi souvent une incision du lit de la rivière, ce qui contrarie la connexion avec le lit majeur, la rétention d'eau ou l'idée d'une recharge plus active des sédiments. Espérons que cette prudence scientifique prenne le pas sur le dogme administratif et militant de la suppression aveugle du maximum d'ouvrages.
Histoire et diversité des impacts d'activité humaine sur les systèmes fluviaux, extrait de Maaß et al 2021, art cit
Les actions humaines sur les bassins versant ont commencé à partir du néolithique. Elles sont nombreuses : changement d'utilisation des terres, incluant l'agriculture, la déforestation, le reboisement et l'urbanisation, qui affectent le ruissellement et la charge en sédiments, mais aussi régulation des rivières, barrages, réservoirs, prélèvement d'eau, extraction de granulats, canalisation, dragage, remblai ou enrochement, qui modifient directement le chenal et sa connectivité avec les plaines inondables du lit majeur. Si ces activités durent depuis des millénaires, elles ont connu une accélération à l'ère moderne et en particulier au 20e siècle, en raison de la hausse démographique et des moyens technologiques de mener des travaux lourds.
La restauration écologique de rivière et de bassin versant vise à corriger des dysfonctionnements physiques (ou des pertes de biodiversité) liés à certains aménagements. Mais elle est confronté à l'ubiquité des transformations anciennes et à la difficulté de définir ce que serait encore un état "naturel" du chenal ou de son bassin, ainsi qu'à la prédiction exacte de ses effets.
Anna-Lisa Maaß, Holger Schüttrumpf et Frank Lehmkuhl passent en revue ces sujets. Voici le résumé de cette analyse :
Le climat, la géologie, la géomorphologie, le sol, la végétation, la géomorphologie, l'hydrologie et l'impact humain affectent les systèmes rivière-lit majeur, en particulier leur charge sédimentaire et la morphologie du chenal. Depuis le début du Holocène, l'activité humaine est présente à différentes échelles, du bassin versant au chenal, et a une influence croissante sur les systèmes fluviaux. Aujourd'hui, de nombreux systèmes rivière-lit mejeur sont transformés à l'occasion de restaurations vers des conditions hydrodynamiques et morphodynamiques "naturelles" sans impacts humains. Il manque des informations sur la situation historique ou "naturelle" ainsi que pour la situation actuelle. Les changements des flux sédimentaires "naturels" au cours des derniers siècles entraînent des changements de la morphologie fluviale. Le succès des restaurations de rivière dépend d'une connaissance approfondie de la morphodynamique fluviale historique et actuelle. Par conséquent, il est nécessaire d'analyser les conséquences des impacts historiques sur la morphodynamique fluviale ainsi que les implications futures des impacts humains actuels au cours des restaurations. L'objectif de cette revue est de résumer les impacts des bassins versants et des chenaux depuis le début du Holocène en Europe sur la morphodynamique fluviale, d'étudier de manière critique leurs conséquences sur l'environnement et d'évaluer la possibilité de revenir à un état de rivière morphologiquement "naturelle".
Plus particulièrement, les auteurs soulignent que les opérations de restauration sont elles aussi des chantiers et qu'elles doivent elles aussi répondre des impacts qu'elles vont créer. Un passage très intéressant pour nos lecteurs concerne les ouvrages transversaux et particulièrement les moulins, nous le traduisons ici.
"Les restaurations de rivières d'aujourd'hui sont toujours des impacts humains !
Depuis les 50 dernières années, des restaurations fluviales sont réalisées pour transformer les systèmes rivière-plaine inondable dans un état hydrologique et morphologique plus «naturel», mais ces projets de restauration sont à nouveau un impact anthropique.
La gestion des rivières, qui tient compte d'intérêts souvent conflictuels, nécessite une prise de conscience et une compréhension des processus morphodynamiques «naturels» tels que la migration latérale (Vandenberghe et al 2012). Par conséquent, la compréhension des conditions hydrodynamiques et morphodynamiques historiques des rivières, la surveillance des processus actuels et l'évaluation du développement futur sont essentielles pour la bonne gestion des rivières d'aujourd'hui.
Au XXIe siècle, les lois et directives nationales (par exemple, la loi allemande sur les ressources en eau) et internationales (par exemple, la directive-cadre sur l'eau de l'UE) mettent l'accent sur un développement hydrologique et morphologique naturel. Les caractéristiques «naturelles» d'un système rivière-plaine inondable sont résumées et formulées dans un principe directeur prédéfini, qui tient également compte des impacts anthropiques irréversibles (Patt 2016). Les objectifs de développement prédéfinis doivent être réalisés dans le cadre des restaurations de rivières et sont évalués en comparant l'état actuel d'une rivière et son principe directeur. Lors des restaurations fluviales, des zones inondables sont générées, les longueurs d'écoulement sont augmentées, les barrières anthropiques sont réduites et un développement fluvial «naturel» est initié (Gerken et al 1988).
La motivation derrière les projets de restauration des rivières varie selon la propriété foncière, l'agence de financement et le cadre culturel (James et Marcus 2006), et on rencontre souvent le problème de présenter au public ce que serait un système rivière-plaine inondable «bon et sain» (Wohl et al 2015). Pour le public, une rivière est saine si l'eau est claire et si les berges ne s'érodent pas rapidement (Wohl 2005).
Aujourd'hui, de nombreuses restaurations de cours d'eau s'accompagnent de la suppression d'ouvrages transversaux pour assurer une meilleure franchissabilité aux poissons et/ou un transport continu des sédiments. Mais la synergie de la construction et de l'enlèvement de ces structures transversales se traduira toujours par l'incision du lit de la rivière, par exemple, Buchty-Lemke et Lehmkuhl (2018) ont analysé les impacts de l'abandon des moulins à eau historiques (comme exemple de structures transversales) de la rivière Wurm en Allemagne occidentale. Ils ont conclu que l'abandon du moulin et l'enlèvement du déversoir ont déclenché un processus d'ajustement morphologique qui a créé des terrasses en amont du moulin et équilibré le point de rupture induit par le moulin dans le profil longitudinal. Cependant, un tel processus d'ajustement peut être superposé à des influences anthropiques qui contrôlent la disponibilité des sédiments et les conditions de débit ; les changements de forme de canal et de plan sont différents dans les tronçons rectilignes, sinueux et fixes. Les activités humaines du chenal de la rivière et la manière dont l'abandon du moulin a été effectué contrôlent en outre la morphodynamique fluviale. De plus, les effets de l'instabilité du chenal et des variations de la largeur des rivières sont analysés, par exemple, par Downward et Skinner 2005, Chang 2008 ou Bishop et al. 2011.
En ce qui concerne la restauration des cours d'eau, il est important et indispensable de considérer que l'abandon des moulins (ou en général la suppression des ouvrages transversaux) conduit à l'incision en amont. Si le but d'un tel retrait est de conduire à une plus grande connectivité entre le chenal et ses plaines inondables ou d'entraîner un comportement morphodynamique transversal plus élevé de la rivière, le retrait pourrait manquer son objectif.
En général, l'incision des rivières n'est pas prévue par les gestionnaires des rivières en raison de ses effets négatifs sur l'écologie des plaines inondables, mais après la suppression d'une structure transversale, une rivière vise à rétablir son profil longitudinal avant la construction de l'usine. Par conséquent, le "simple" enlèvement n'est peut-être pas toujours la solution pour une meilleure franchissabilité pour les poissons et/ou un transport continu des sédiments. (...)
Dans la littérature, seuls quelques résultats controversés de l'impact des moulins à eau (toujours à titre d'exemple pour les ouvrages transversaux) sur la morphodynamique fluviale peuvent être trouvés (voir par exemple Walter et Merritts 2008). Par exemple, Donovan et al. 2016 ont concentré leurs recherches sur la région médio-atlantique et ont déclaré que les rives du chenal à proximité des barrages de moulin rompus servaient de points chauds (hot spots) d'érosion et de dépôt locaux, mais que tous les points chauds de sédiments ne sont pas des barrages de moulin et que tous les barrages de moulin ne sont pas des points chauds. Bien que les barrages de moulins historiques et les sédiments hérités soient répandus, ils n'ont pas nécessairement des impacts uniformes sur le rendement en sédiments"
Référence : Maaß AL et al (2021), Human impact on fluvial systems in Europe with special regard to today’s river restorations, Environmental Sciences Europe, 33, 119
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