Des truites et des ouvrages, échanges avec la Fédération de pêche de la Loire

Nous publions un courrier reçu de la Fédération de pêche 42 à propos de notre article sur l’analyse génétique des truites de ce département de la Loire, et nous répondons aux arguments avancés. 

Mise au point de M. Pierre Grès (responsable du service technique)
Dans votre article, vous critiquez ouvertement notre avis d'expert en particulier : sachez que le rapport ne le détaille pas, car cela aurait trop alourdi le document,  mais la physico-chimie, la thermie, l'hydrobiologie et la continuité ont été étudiées en parallèle très précisément, dans l’actualisation de notre plan de gestion piscicole, et c'est ce qui a permis de donner ces tableaux de synthèse. Tableau non exhaustif bien sûr, car comment retranscrire la complexité des facteurs limitants d'un bassin versant sans un atlas cartographique détaillé de dizaines de pages au /12500ème; ce n'était pas le but du présent rapport. Nous avons un réseau permanent de suivi de la qualité des eaux depuis 2002 sur prés de 100 sites, avec fréquence 6 pour la PC macropolluants (N, P, DBO...) et un IBGN /an ou tous les 2 ans et un suivi thermique permanent depuis 2009. Sur la base de ces données de terrain, nous étions donc en mesure de qualifier l'état des cours d'eau de façon assez précise et les évolutions sur 15 ans (voir site du réseau de suivi de la qualité des rivières).  De plus nous avons croisé ces informations avec les connaissances de terrain des opérateurs de contrats de rivières ligériens sur l’aspect hydrogéomorphologie des cours d’eau.

Je travaille sur ces cours d'eau depuis 20 ans, j'ai pu voir leurs évolutions, les gains de qualité liés au travail sur l'assainissement et la restauration morphologique; j’ai bien cerné aussi le problème de reconquête piscicole post sécheresse (on en a eu trois majeures en 2003, 2005 et 2015); fortement contrariée, voire empêchée par les seuils infranchissables en montaison (cas de l'Isable que vous citez), seuils qui vous tiennent tant à cœur…

De plus, si ces ouvrages posent problème aux poissons pour leur déplacement, dans le 42, leur impact est aussi et surtout thermique. Dans les secteurs à pente modérée (on va dire 5 à 10 pour mille)  du piémont des Monts du Lyonnais par exemple, le cumul des zones lentiques de ces seuils (30% du linéaire!) provoquent une augmentation majeure du gradient thermique qui peut passer à plus de 3 à 4°C au km au lieu de 0.3 à 0.5 en faciès naturel, avec un manque avéré en oxygène dissous.

En période estivale, cela devient des "mouroirs à truites fario", car on atteint les limites thermiques de l'espèce.  En ce sens le dérasement de ces seuils (quand ils ne servent plus à rien et il y a en beaucoup) peut contribuer grandement :

• à restaurer un régime thermique moins contraignant, 
• à améliorer l’autoépuration (car les retenues sont comblées de graviers et sables et souvent saturées en limons) et l'oxygénation 

Pour ce faire, en remplaçant ces seuils par des radiers à blocs (en réutilisant les matériaux de construction de ces vieux seuils pour créer des diversifications des veines d'eau et des abris).

Pour la gestion des secteurs à population native de truite dans des contextes très cloisonnés cela devient plus complexe. Ces secteurs sont pentus, les seuils impactant très peu de linéaire, sans impact thermique ou presque (sauf les grands barrages bien sûr mais ils ont une vocation AEP prioritaire d'utilité publique ; ce ne sont pas juste des biens privés avec microcentrale à coût de rachat avantageux du KWH par EDF). Ces seuils bloquent quand même la montaison des poissons. Compte tenu du statut actuel de bonne conservation des qualités génétiques des populations de truites de souche méditerranéenne sur les BV Gier et Déôme, on peut en effet se demander légitimement si ces seuils ont vraiment un effet si négatif que cela. J'avoue que là je ne serais surement pas pro arasement d'ouvrages de façon dogmatique... Il faut que l'on prenne le temps d'analyser plus loin ces résultats et leurs conséquence sur la gestion des milieux et des populations.

Réponse de l’association
Tout d’abord, merci des précisions sur les mesures et du lien vers le suivi des rivières du département de Loire. Nous avons apporté votre précision dans le texte et le commentaire de l’article cité. L’existence de ce suivi devrait permettre au gestionnaire de faire des modèles plus détaillés qu’une simple énumération, par exemple de réaliser des analyses multifactorielles de l’ensemble des données pour observer s'il émerge des associations significatives. Cela paraît d’autant plus nécessaire que le dernier bilan disponible (2015, pdf) à votre lien suggère, quand on fait quelques comparaisons avec le ROE de l’Onema, qu’il n’y a pas de lien clair entre la qualité piscicole et la présence d’ouvrages – cas du Ban, du Courzon, de l’Anzon ou d’autres rivières présentant des IPR, des biomasses et des densités de truites fario en classe bonne ou excellente, tout en ayant des seuils sur leur linéaire selon le ROE. Si l'Isable en particulier n’est pas en bon état à cause d'une impossibilité de reconquête des milieux après les assecs, comme vous le suggérez, il ne paraît pas logique d’écrire dans le rapport de 2016 que nous commentions: "Les populations en truite fario de l’Isable amont comprennent toutes les cohortes ([0+], [1+] et adultes) avec des effectifs généralement importants. Malgré des fluctuations courantes des populations induites par les manques d’eau estivaux, la qualité du milieu permet une rapide recolonisation des truites (Figure 18) depuis des zones de survie bien connues et identifiées (zones profondes ne séchant pas même au plus fort des épisodes de sécheresse)". L’Isable est fragmentée sur l’amont, cf ci-dessous la cartographie ROE Isable.

La fragmentation de l'Isable (points rouges = seuils, ROE Onema) est censée produire réchauffement et blocage des recolonisations salmonicoles. Mais la rivière est décrite comme en bon état pour les truites et comme une zone d'intérêt pour la conservation.

Concernant la température, l’annexe du bilan de 2015 cité (pp. 129 et suivantes) montre que les zones amont restent dans la zone de confort ou de tolérance thermique de la truite pour la moyenne des Tmax des mois les plus chauds, mais que plusieurs zones aval (majoritaires) du département atteignent en été les zones de stress, voire approchent les zones létales. D’une part, ce constat n’a rien de très surprenant et cette tendance va se poursuivre au cours du siècle (remontée en altitude des zones à truites, déjà observée). D’autre part, il serait là aussi opportun de produire une comparaison fine des gradients thermiques en intégrant la fragmentation et les autres facteurs confondants (présence de ville, état de la ripisylve, etc.).

Vous reconnaissez que certains secteurs très cloisonnés peuvent présenter des populations d’intérêt (pour la truite) et qu'il ne faut pas y adopter de posture "dogmatique" : c’était le point principal de notre article paru la semaine dernière, dont acte. Nous vous laissons la responsabilité de juger l’intérêt général des ouvrages, en rappelant tout de même que ce ne sont pas les fédérations de pêche (ni leurs techniciens à titre personnel) qui définissent cela, mais d’abord le droit, donc la Constitution et le code civil (pour la propriété), le code de l’énergie (pour la production), le code de l’environnement (pour l’eau), etc. Ce code de l’environnement définit les différents éléments entrant dans la définition d’une "gestion durable et équilibrée" de l’eau, cela inclut le patrimoine et l’énergie hydrauliques, comme diverses autres activités ou aménités. Le respect mutuel entre riverains et usagers paraît une condition de bonne gestion des bassins, et l’on peut regretter que les associations ou fédérations de pêche les plus militantes ne parviennent pas à exister sans exiger des réformes conflictuelles et agressives, notamment vis-à-vis des ouvrages hydrauliques.  

Enfin, notre interlocuteur exprime une conviction habituellement observée chez les fédérations de pêche, et observable dans les documents cités au cours de cet échange : la gestion de la rivière devrait être optimisée pour la truite fario (au plan de la température, des habitats, etc.) et le reste (notamment les ouvrages hydrauliques) serait appelé à devenir de simples variables d’ajustement vis-à-vis de cet objectif prioritaire.

C’est précisément ce genre de posture que nous contestons et vis-à-vis duquel nous appelons à une prise de conscience critique des riverains (dont 95% ne sont pas des pêcheurs, rappelons-le).

D’abord, une rivière n’est jamais réductible à son écologie, elle est aussi porteuse d’un patrimoine, d’une culture, d’un paysage que l’on peut vouloir sauvegarder pour leur intérêt intrinsèque. Dans les zones très anciennement peuplées comme l'Europe, la nature est une "socio-nature", un co-produit de l'action humaine. Ensuite, sur le plan écologique, l’existence de contre-exemples où des populations correctes de truites co-existent avec des fragmentations anciennes incite à la prudence quand on prétend détenir une "clé" de restauration. Quel bénéfice attend-on en densité de truites, au prix de quel sacrifice sur le patrimoine existant? L'aménagement de rivière ne peut prétendre éviter ces questions ou les trancher en petits comités dont les riverains sont exclus. Les citoyens doivent être consultés à l'amont des décisions concernant leur rivière, et non pas être placés devant le fait accompli de réformes qu'ils n'ont jamais actées. Enfin, toute rivière a une histoire et une dynamique, ainsi qu’une biodiversité (parfois acquise) non réductible aux salmonidés. Certains tronçons de rivières à truite ont pu connaître de glissements typologiques (vers des zones à ombres ou à barbeaux) en raison d’aménagements anciens, d’autres connaîtront certainement le même glissement en raison du réchauffement climatique, des événements hydrologiques extrêmes et de la baisse quantitative de la ressource en eau.

De notre point de vue, la gestion de la rivière ne doit donc pas être alimentée par une vision fixiste et déterministe centrée sur certains espèces, où chaque tronçon se verrait assigné ad vitam aeternam tel ou tel "peuplement théorique" de poissons (voir cette critique de Verneaux et de l’usage de "niveaux typologiques théoriques"). Quand ceux qui adoptent ce type d'analyse (pêcheurs) sont aussi ceux qui ont massivement modifié les peuplements pisciaires par des prélèvements et des déversements, depuis plus d'un siècle, l'incompréhension devient totale...

La Romanée sous Rouvray

Patrimoine et paysage hydrauliques : Dans cette rubrique, nous publierons de temps à autre des photographies de nos rivières et de leur bâti hydraulique. Pour commencer cette année 2017, promenade sur le chemin des moulins, en bas de Rouvray, le long de la Romanée. Le moulin Blanc (en ruine) était un moulin à farine, déjà désaffecté au XIXe siècle. Le temps fait son oeuvre, mais découvrir ces ruines au détour d'un méandre reste une belle expérience pour le promeneur. L'ancien bief crée un petit habitat différencié et renaturé. Le moulin Fricot était un moulin à tan (écorce). Il n'est pas courant en Morvan de voir un barrage de moulin fait entièrement de vannes – d'habitude, ce sont des chaussées en pierre barrant le lit de la rivière.

Seuils et barrages aident-ils à préserver la diversité génétique des truites?

Une étude génétique sur les truites du département de la Loire, menée par des fédérations de pêche associées à l'INRA, montre que les salmonidés de souche méditerranéenne n'y subsistent qu'en de rares poches autour du massif du Pilat. Cette lignée ancestrale a été surtout altérée par un siècle d'alevinage de souches atlantiques récentes, issues d'élevage à fin halieutique. Quand on observe les deux principaux bassins où subsistent les souches méditerranéennes, on constate la présence de nombreux seuils et barrages. Ces ouvrages ont sans doute limité les mélanges entre souches endémiques et souches déversées. La fragmentation aurait-elle certaines vertus pour la biodiversité? En tout cas, le constat ne plaide pas pour une suppression sans discernement des obstacles. Ce que le rapport des fédérations de pêche ne peut hélas s'empêcher de préconiser pour certains cours d'eau du département, même quand il existe une bonne préservation locale des truites en présence des ouvrages.

En Europe, il existe cinq souches de truites, que l'on nomme des "lignées évolutives significatives" (ESU, evolutionary significant unit): atlantique, adriatique,  marmoratus (sous-espèce adriatique), danubienne et méditerranéenne. En France, la truite relève de bassins hydrographiques méditerranéen (lignée MED) ou atlantique (lignée ATL). Dans le détail, on distingue 4 groupes au sein des deux grandes lignées évolutives présentes dans notre pays : les truites corses et méditerranéennes, de la lignée MED, les truites atlantiques ancestrales et modernes (baltiques), de la lignée ATL. La forme atlantique baltique, issue de mutations génétiques lors de la dernière glaciation, est celle qui tend à dominer, en raison notamment de plus d'un siècle d'élevage en pisciculture et déversement dans les rivières par les instances de gestion piscicole. Les formes ancestrales MED et ATL avaient divergé voici 0,5 à 2 millions d'années, mais elles tendent donc aujourd'hui à s'uniformiser.

Des truites méditerranéennes réduites à quelques poches préservées autour du Pilat
Un projet commun a vu le jour au début des années 2010 entre 8 fédérations de pêche FDPPMA et deux laboratoires de l’INRA (laboratoire de génétique des poissons à Jouy-en-Josas et le centre alpin de recherche sur les réseaux trophiques et écosystème limnique à Thonon). Les scientifiques référents en sont René Guyomard (INRA Jouy-en-Josas) et Arnaud Caudron (INRA Thonon). L’ensemble du projet a été porté par l’Association pour la recherche collaborative ARC Pêche et Biodiversité, créée en mars 2012 sous l’impulsion de l’INRA. Un réseau d’échantillonnage d’environ 700 secteurs de cours d’eau a été mis en place sur le réseau hydrographique de 8 départements limitrophes, permettant de cartographier assez finement le versant atlantique et méditerranéen des hydro-écorégions Massif central et Alpes du Nord.

Dans le département de la Loire, la truite commune (Salmo trutta) de souche MED est encore présente sur les bassins versants du sud-est, autour du Pilat (Gier, Déôme-Cance, affluents rhodaniens). Le rapport venant de paraître donne les résultats détaillés des pêches et des analyse génétiques. Le génotype de chaque individu pêché a été caractérisé par un indice d’hybridation compris entre 0 et 12 correspondant au nombre total d’allèles atlantiques observés sur six marqueurs connu pour leur variabilité.

La principale conclusion est que la souche MED (la plus intéressante au plan de la diversité génétique, puisque la souche ATL domine les empoissonnements) n'existe plus à un niveau élevé de conservation que sur deux bassins du département de la Loire : le Gier amont, la Déôme aval (Déôme, Riotel, Ternay, Argental).

Quelques observations sur la portée de ce projet
L'objectif est d'améliorer les pratiques piscicoles, notamment de parvenir à la gestion patrimoniale (sans déversement d'élevage, avec faible prélèvement de pêche) sur les bassins où la truite est encore densément présente, ainsi que de définir des zones de conservation prioritaire là où les truites montrent une certaine diversité génétique.

Cet objectif, louable en soi, ne doit pas faire oublier que la truite commune est une espèce non menacée aujourd'hui, ce qui n'est pas le cas de quelques dizaines d'autres espèces pisciaires en Europe. Il existe déjà les projets GENESALM et GENETRUTTA ayant pour objectif de décrire la diversité génétique de la truite commune sur l’ensemble du territoire national. On peut donc s'interroger sur la priorisation des actions concernant la biodiversité, en observant à nouveau la tendance à confondre enjeu halieutique et enjeu écologique. Ce point devra être soulevé si la Fédération des pêcheurs de la Loire entend promouvoir des mesures qui ne concernent pas seulement le monde de la pêche, mais aussi d'autres parties prenantes de la rivière.

Exemple de caractérisation "à dire d'experts" des impacts. Ces informations trop vagues ne permettent pas de corréler les données biologiques (précises) avec les données d'impact pour identifier des facteurs influençant la qualité locale des populations de truite.

La caractérisation des populations de truite (génétique, scalimétrie, structure d'âge, densité selon un référentiel local) paraît rigoureuse dans le rapport, l'analyse génétique en particulier ayant été réalisée par une post-doctorante de l'Inra. En revanche, le rapport mêle ces données quantifiées avec des évaluations à dire d'experts sur chaque bassin versant (qualité physico-chimique, continuité, thermie, morphologie, débit, autres influences anthropiques, exemple ci-dessus). Ce mélange des genres n'est pas souhaitable. La disposition de données biologiques de bonne qualité sur un réseau assez dense appelle à un couplage avec d'autres mesures de même qualité pour essayer de discriminer scientifiquement les impacts sur les populations de truite et leur structure génétique. Il est dommage que ce travail ne soit pas fait [Edit 9 janvier 2017 : la Fédé de pêche 42 nous signale que ces mesures sont faites, mais non publiées dans le rapport, voir précision en commentaire de cet article] .

Appels (comme toujours) précipités à des dérasements d'ouvrages... malgré la bonne qualité des populations!
La nécessité d'une analyse plus rigoureuse des impacts paraît d'autant plus évidente que le rapport se permet déjà quelques préconisations dans ses synthèses. En voici un exemple :

"L’Isable est un cours d’eau de bonne qualité physico-chimique, cloisonné par de nombreux ouvrages infranchissables et d’une extrême sensibilité à l’étiage avec des phases d’assecs par tronçons de plus en plus récurrentes. Aussi paradoxal que cela puisse paraître, le niveau salmonicole sur la partie amont est encore bon. Des zones refuges existent (poches d’eau ne s’asséchant pas en été dans un relatif confort thermique et physico-chimique) et permettent la recolonisation des truites après les épisodes d’assecs connus (2003, 2005, 2009, 2015). Il apparait important de mener un programme ambitieux de décloisonnement du cours d’eau par dérasement de vieux ouvrages hydrauliques sans usage et aménagement de ceux possédant encore une fonction hydraulique."

On voit le problème : une population de truite est encore en bon état malgré un cloisonnement par des ouvrages anciens ; on qualifie le résultat de "paradoxal" sans chercher davantage d'explications et on appelle à un programme ambitieux de "dérasement".

Ce genre de dérapage, dont certains milieux de la pêche (en particulier la minorité des pêcheurs de salmonidés) sont familiers, n'est plus acceptable aujourd'hui. Effacer le patrimoine ancien est une préconisation radicale qui sème la discorde et ignore certaines dimensions d'intérêt de la rivière. Et, quand elle est assise sur des résultats contre-intuitifs de populations bien conservées, cette orientation sème aussi le doute sur le bien-fondé des politiques de continuité. Si le constat d'une population altérée comme celui d'une population conservée mènent à la conclusion identique d'une nécessité d'effacer les ouvrages, on est davantage dans le dogme qu'autre chose...

Discontinuités longitudinales : sont-elles si mauvaises pour la truite? Il semble que non...
Ce problème est encore plus manifeste quand on expose (ce que n'ont pas fait les auteurs du rapport) le niveau de fractionnement des bassins ayant réussi à préserver des souches MED peu introgressées.

Voici les zones de conservation proposée du Gier amont (image du haut) et leurs obstacles à l'écoulement (image du bas, point rouge = seuil, point orange = barrage, ROE Onema).

Voici les zones de conservation proposée de la Déôme (image du haut) et leurs obstacles à l'écoulement (image du bas, point rouge = seuil, point orange = barrage, ROE Onema).

Le message est assez limpide : non seulement la présence d'un grand nombre de seuils (et de deux barrages pour le bassin du Gier) n'a pas empêché la préservation de la truite méditerranéenne, mais il y a de bonnes chances que la fragmentation (l'isolement conséquent) y ait quelque peu contribué en limitant la communication avec des zones où la truite atlantique d'élevage domine (cas par exemple de l'ensemble du Gier aval).

Faut-il chercher à préserver des souches "pures" de truites communes? Ce combat n'est sans doute pas prioritaire pour la biodiversité et la qualité des rivières, qui ne résument pas à des espèces de portée symbolique ou d'intérêt halieutique. Les moyens sont déjà rares face à des besoins conséquents dans le domaine de l'eau, il est douteux qu'un travail d'extrême précision sur des sous-populations de salmonidés appelle des investissements disproportionnés. Mais pour ceux qui endossent cet objectif, une réflexion plus approfondie sur la fragmentation des cours d'eau est certainement nécessaire. Sur des bassins massivement modifiés dans leur peuplement, il paraît difficile de promouvoir à la fois la libre circulation maximale des poissons et la préservation de quelques souches endémiques très localisées.

Pour conclure, rappelons les ambiguïtés de la pêche, qui se présente en France à la fois comme une prédation et une protection du patrimoine piscicole. Un bon moyen de protéger des espèces consiste à ne pas prélever leurs géniteurs dans les rivières et ne pas introduire des compétiteurs ou des pathogènes. Ou alors on doit accepter que l'homme modifie les trajectoires biotiques et produit une biodiversité hybride – ce qui correspond assez massivement à la réalité des cours d'eau français et européens.

Référence : Fédération de pêche FDAPPMA 42 (2016), Identification de la diversité génétique et programme de sauvegarde des populations de truites du département de la Loire.  Intégrant le Projet commun interfédéral (départements :03, 38, 42, 43, 63, 69, 73, 74) de recherche collaborative pour mieux localiser, identifier et gérer la diversité génétique chez la truite commune (Salmo trutta) à des échelles spatiales cohérentes (2012-2015). Lien d'accès (pdf).

Illustrations : en haut, Salmo trutta fario, domaine public ; autres, extraites du rapport cité ci-dessus, droit de courte citation.

Destruction des moulins de l'Armançon: rétropédalage de la Préfecture

Le Préfet de l'Yonne vient de retirer et annuler les arrêtés autorisant les destructions des ouvrages de Tonnerre et de Perrigny-sur-Armançon, demandant dans chaque cas un non-lieu à statuer dans les procédures contentieuses ouvertes par Hydrauxois. C'est pour notre association une première reconnaissance du caractère irrégulier des procédures ayant mené à ces arrêtés et, hélas, à la destruction sans retour des sites dans le cas de Tonnerre. Mais le procédé est justement stupéfiant dans ce dernier cas: on casse d'abord dans l'irrespect des conclusions de l'enquête publique, puis on retire a posteriori l'arrêté pour ne pas en répondre devant le tribunal. Un pas de plus dans l'âge post-démocratique de la continuité écologique?

Le Préfet de l'Yonne, par arrêté du 19 décembre 2016, a procédé au retrait de l'arrêté du 3 octobre 2016 qui portait autorisation unique et déclaration d'intérêt général de la destruction de l'ouvrage de Perrigny-sur-Armançon. Demande a été faite par le Préfet de procéder à un non-lieu pour la requête de l'association Hydrauxois en annulation de l'arrêté du 30 octobre 2016.

C'est donc une première victoire: un effacement de l'ouvrage de Perrigny-sur-Armançon demanderait un nouvel arrêté d'autorisation.

Pourquoi la Préfecture en est-elle arrivée à retirer elle-même l'arrêté en contentieux d'octobre 2016? Une hypothèse est que cet arrêté n'était pas légal au plan de la procédure, comme l'a soulevé l'association Hydrauxois, en raison de la méconnaissance de l’article L123-126 alinéa 3 du Code de l’environnement. Cet article exigeait que la commune délibère une nouvelle fois après l’avis défavorable du commissaire enquêteur. Cette prescription n’a pas été respectée.

Das le cas de Tonnerre, où la destruction précipitée et brutale a été engagée, la Préfecture a également procédé à une annulation post hoc de l'arrêté initial et à une demande de non-lieu. Nous demanderons néanmoins au tribunal de statuer, puisque la destruction des ouvrages a été effective dans ce cas.

Enfin, d'autres procédures restent ouvertes : plainte au procureur pour voie de fait (exclusion brutale des manifestants du seuil Saint-Nicolas), demande non satisfaite par le SMBVA de documents environnementaux relatifs au chantier.

Réunion publique:  la mairie de Perrigny-sur-Armançon organise une réunion publique sur l'avenir de la chaussée, le lundi 16 janvier 2017 à 18h30.

Les poissons et la bio-indication des rivières: problèmes liés à l'usage de la typologie de Verneaux

L'Onema – devenu Agence française pour la biodiversité en 2017 – et les fédérations de pêche sont notamment en charge d'établir des états des lieux qualitatifs des rivières, à travers l'examen de leurs populations de poissons. Or, ces acteurs utilisent fréquemment un modèle conçu dans les années 1970 (typologie de Verneaux) qui ne correspond pas aux méthodologies actuelles d'évaluation écologique des cours d'eau, mises au point par des chercheurs français dans les décennies 2000 et 2010. Nous montrons dans cet article l'existence de certains biais de construction dans cette typologie de Verneaux, faisant douter de sa valeur prédictive pour analyser un peuplement ichtyologique aujourd'hui et pour définir le type de pression existant sur la rivière. Dans la mesure où l'analyse écologique par bio-indication des cours d'eau forme la base du diagnostic et des orientations d'action, il convient désormais d'exiger sur chaque rivière l'utilisation prioritaire de l'indice poisson rivière révisé (IPR+) et l'analyse détaillée de ses résultats, au lieu d'approches discutables sur des peuplements "théoriques". Il est indispensable que les établissements publics ou à agrément public donnent une information fiable aux citoyens et aux décideurs.  

En réponse à des mesures réglementaires visant à améliorer la qualité des cours d'eau (Clean Water Act 1972 aux Etats-Unis, Directive cadre européenne sur l'eau 2000 en Europe), les chercheurs ont mis au point des outils d'évaluation de la qualité de la rivière. Ils sont connus sous le nom d'indice d'intégrité biologique (IBI Index of Biological Integrity, Karr 1981) dans le monde anglo-saxon.

La construction de ces indicateurs consiste à prendre des stations de référence représentatives des rivières peu impactées par l'homme, cela dans chaque hydro-éco-région, à évaluer leurs peuplements biologiques (principalement poissons et invertébrés), à construire un modèle pour mesurer à partir de cette référence l'écart au peuplement attendu dans d'autres rivières. En France, le bio-indicateur ichtyologique normalisé pour la DCE 2000 se nomme Indice Poisson Rivière ou IPR (Oberdorff et al 2002), qui a fait l'objet d'un travail d'optimisation récent pour devenir l'IPR+ (sur sa construction et le traitement des incertitudes, voir Marzin et al 2014). Cet indicateur est construit par les chercheurs français en conformité avec les travaux de leurs collègues européens impliqués dans la bio-indication en hydro-écologique (projet FAME et EFI+ par exemple, voir Noble et al 2007 et Pont et al 2007)

La constat : usage préférentiel de la typologie de Verneaux par l'Onema et des fédérations de pêche
On observe que certaines fédérations de pêche et l'Onema (Office national de l'eau et des milieux aquatiques, devenu Agence française pour la biodiversité au 1er janvier 2017) continuent souvent d'utiliser aujourd'hui un autre outil – les biocénotypes et la typologie théorique de Verneaux – comme premier instrument d'analyse de qualité des cours d'eau, en particulier dans le domaine ichtyologique.

Deux exemples sont donnés ci-dessus : l'analyse du ruisseau d'Ocques par la fédération de pêche de l'Yonne en 2016 (source) ; l'analyse de la rivière Coquille par la fédération de pêche de la Côte d'Or en 2012 (voir cet article sur la source, rapport non mis en ligne). Ce type d'analyse met en opposition les abondances d'espèces d'un peuplement "théorique" (barres rouges en arrière-plan) avec celles observées dans les relevés (au premier plan).

Nous considérons le non-usage des bio-indicateurs contemporains et scientifiquement validés au profit de la méthode inspirée de Verneaux comme une anomalie dommageable : la mission première de ces établissements publics (ou à agrément public) est de produire une information à l'administration, aux gestionnaires et aux citoyens fondée sur les outils actuels de la recherche appliquée et pertinents pour nos obligations réglementaires de qualité des cours d'eau. Or, si la typologie théorique de Verneaux représente un travail intéressant dans l'histoire de l'hydrobiologie française (et une référence utile pour les données anciennes des rivières comtoises), elle souffre de plusieurs biais de construction amenant à douter de son caractère exploitable aujourd'hui.

La définition d'une biotypologie (et ses limites)
Jean Verneaux est un hydrobiologiste français, qui a fait sa thèse à la fin des années 1960 sur les rivières de Franche-Comté et le réseau hydrographique du Doubs (Verneaux 1973). Sur cette base, il a produit ensuite dans les années 1970 ce que l'on nomme une "zonation" ou (selon ses termes) une "biotypologie" élargie des rivières françaises, c'est-à-dire un séquençage longitudinal de ces rivières selon leur peuplement biologique (poissons, invertébrés) en fonction notamment de conditions physiques et chimiques (Verneaux 1976-1977). Dans la même série d'articles, Jean Verneaux a proposé un modèle prédictif sur le peuplement attendu des rivières en fonction de certaines conditions de milieu. Le chercheur a par ailleurs travaillé dès cette époque jusque dans les années 2000 sur la bio-indication par invertébrés et faune macrobenthique, points qui ne sont pas abordés dans cet article.

La biotypologie de Verneaux décrit 10 guildes d'espèces (ou "biocénotypes") qui se succèdent de l'amont vers l'aval. Elle a été obtenue par une analyse factorielle des correspondances (forme d'analyse en composantes principales sur des classes plutôt que des données continues) sur un échantillon de 240 rivières et 300 espèces. Chaque espèce a un "preferendum typologique" (la biocénose où sa présence est la plus probable) et une "amplitude typologique" (une présence sur plusieurs niveaux de biocénose). Cliquer ci-dessous pour agrandir.

Ce schéma montre le résultat de l'analyse factorielle sur les 2 premiers plans de variance in Verneaux 1976a. La courbe organise les données selon leur moindre écart à son tracé, avec exclusion de certaines espèces non représentatives. La courbe est segmentée en dix biocénotypes notés B0 à B9, qui correspondent à l'évolution du peuplement de la rivière de l'amont vers l'aval. On note au passage  que les invertébrés (en particulier plécoptères, cercles noirs) répondent mieux que les poissons (cercles blancs larges, sur-représentés dans les biocénoses aval et plus éloignés de la courbe).

Quelques remarques sur la biotypologie :

• La biotypologie à 10 niveaux reflète au plan temporel une certaine classification décrivant la période des mesures (1967-75), une photographie dont on ne sait pas si elle indique un état déjà anthropisée ou non (dès sa thèse, Verneaux signale déjà que de nombreuses rivières comtoises sont déjà polluées). Il n'y a aucune raison a priori de penser que des peuplements sont stables sur des périodes pluridécennales à pluriséculaires. 
• Dans le travail de 1976-77, il n'y a pas d'indication claire sur les critères d'anthropisation (impact) des stations retenues. Les stations "polluées" sont exclues (sans précision) et l'analyse n'intègre pas d'autres facteurs d'évolution des peuplements comme la morphologie, l'usage des sols et la couverture forestière du bassin, etc. A titre de comparaison l'IPR+ comporte des descripteurs détaillé des bassins versants et des classes d'intensité pour les pressions.
• La répartition des rivières est déséquilibrée : 140 stations concernent la Franche-Comté (où Verneaux a réalisé sa thèse et construit de premières analyses factorielles), alors que 100 autres seulement couvrent le reste du territoire. Depuis Verneaux, un travail a été fait par l'Irstea sur la détermination des hydro-éco-régions, soit un filtre régionalisé plus précis. A titre de comparaison, l'IPR a été construit et validé sur un ensemble de près de 2000 stations.
• La biocénotypologie à 10 composantes est construite sur le premier plan de variance (différenciation) des données, soit 63% de l'inertie. Cela veut dire que les deux dimensions retenues expriment un peu moins des deux tiers des variations réellement observées de peuplement des rivières, excluant donc une partie des données empiriques. La courbe de meilleure approche des données exclut à son tour certaines espèces (qualifiée de "centrales" donc négligées car euryèces et non discriminantes). 
• Le travail ne donne pas le détail des résultats de l'analyse factorielle des correspondances (khi 2, cos 2, eigenvalues, etc.). L'AFC est une méthode conçue pour approcher au mieux des données multidimensionnelles en les réduisant à un espace à faible dimension (généralement 2). C'est davantage une méthode exploratoire, aussi paraît-il fragile d'en déduire un séquençage précis en 10 biocénotypes. Au regard de la méthode statistique choisie, il est déconseillé de faire par la suite de ces biocénotypes une grille trop rigide d'interprétation d'une station : la meilleure description approchée du premier plan de variance d'un jeu de données historiquement situé n'a pas de raison d'être un modèle intangible applicable à chaque rivière. 

La recherche d'un type théorique probable (et ses limites)
Après avoir défini une biotypologie, Verneaux cherche à produire un "type théorique probable", soit une formule qui permettrait de prédire les biocénotypes attendus selon des facteurs mésologiques (c'est-à-dire des données abiotiques, relatives au milieu de vie des espèces).

Certains facteurs de milieux sont éliminés sans description détaillée des motifs (autocorrélation, redondance) et des calculs. Sont finalement retenus 3 facteurs (une régression linéaire + deux exponentielles) qui représentent "50% de la contribution totale à l'explication des axes". Ces facteurs étant la T max moyenne du mois le plus chaud (linéaire), la distance à la source par la dureté, les dimensions hydrauliques pente-section. L'image ci-dessous donne les formules des 3 facteurs (thermique, trophique, morphologique) et leur régression sur les 10 niveaux de la biotypologie précédemment définies (extrait de Verneaux 1977a).

On observe que la formule est nettement dominée par la température sur les zones B0-B6. Ce qui n'est pas sans poser problème à l'usage : il est rare de disposer des T maximales moyennes sur plusieurs années des rivières échantillonnées (on se contente en général des données atmosphériques, ce qui ajoute du bruit) ;  la température est souvent un facteur ayant connu une nette évolution depuis 50 ans (période des mesures initiales de Verneaux) pour diverses raisons (prélèvement quantitatif, réchauffement climatique, changement des berges).

Quelques remarques sur cette formule :

• Le principal problème est que la formule prédictive de Verneaux ne couvre que 50% de niveaux typologiques qui eux-mêmes ne représentent que 63% de la diversité des mesures, donc on a en réalité les 2/3 de la variation réelle (empirique) des peuplements qui échappent à cette méthode.
• L'auteur ne choisit pas de diviser son échantillon en un groupe témoin et un groupe test (pour construire le modèle et pour mesurer la capacité du modèle à prédire correctement), ni de procéder à des tests de puissance ou significativité. On n'a donc aucune idée de la fiabilité prédictive de la formule choisie. 
• La formule est conçue pour décrire au mieux l'ensemble des données (poissons et invertébrés) de la biotypologie, et non pas les seuls poissons. Il aurait été plus logique de produire une AFC limitée aux poissons et de chercher les facteurs mésologiques la décrivant le mieux.

Verneaux conclut sa série d'articles de 1976-1977 en soulignant que sa typologie forme "une base utile à la pratique d'une économie rationnelle des ressources aquatiques, en particulier à la définition d'objectifs et de critères de qualité des eaux courantes". C'est l'objectif partagé par l'IPR et l'IPR+, sauf que ces indices ont été construits sur des bases plus représentatives des rivières actuelles, avec des données d'entrée plus importantes et des méthodes  statistiques plus fiables. De surcroît, ces indicateurs correspondent aux classes de qualité étalonnées pour répondre aux exigences de la directive cadre européenne sur l'eau : ils offrent donc l'information dont les gestionnaires ont prioritairement besoin aujourd'hui.

La typologie : une approche dépassée?
La typologie de Verneaux n'est pas un exercice isolé : on connaît celles de Léger 1909, de Ricker 1934, de Huet 1949, d'Illies et Botosaneanu 1963, de Statzner et Higler 1986. Elle est aujourd'hui citée dans la littérature scientifique spécialisée en hydrobiologie française et européenne, mais peu au-delà de ces frontières. Elle y est surtout citée comme une étape dans l'histoire des approches classificatoires en hydrobiologie, pas réellement comme un travail d'actualité (voir Wasson 1989 sur une présentation des typologies dont celle de Verneaux).

L'idée d'une biotypologie avec ces successions assez rigides et ses classes d'abondance escomptée est plus ou moins abandonnée en hydro-écologie après Verneaux, comme le sont aussi les typologies précédentes. La zonation de Huet reste la plus souvent citée, en général pour situer approximativement la zone dont on parle.

L'approche statistique de Verneaux est intéressante pour l'époque, de même que son angle plus écologique que halieutique, et cela préfigure ce que l'on va faire plus tard. On peut donc dire que son travail a été pionnier en France. Mais les modèles multiparamétriques développés à partir des années 1980 seront de plus en plus précis dans leur construction, notamment pour essayer de prédire la réponse d'assemblages à différents facteurs d'impacts (morphologiques, chimiques) et aussi pour discriminer des traits fonctionnels (rhéophilie, lithophilie, voltinisme, etc.) plutôt que seulement taxonomiques. Au passage, rappelons que l'idée de base de la continuité (le river continuum concept de Vannotte et al 1980) suggère qu'il y a un changement continu et graduel des conditions physico-chimiques donc des populations adaptées – in fine que des types trop rigides n'ont pas forcément d'intérêt analytique.

Ces réflexions témoignent d'un enjeu plus général sur la manière dont on se représente la rivière. Le vivant forme un système se modifiant à toutes les échelles de temps et d'espace, en lien avec des paramètres internes (biotiques) et externes (abiotiques). Ce système est au minimum complexe, probablement chaotique. Les rivières sont ainsi en modification permanente sous l'influence des changements géologiques et climatiques naturels, mais aussi depuis plusieurs millénaires sous l'influence des actions de l'homme, avec toutes sortes d'accidents historiques modifiant l'histoire de vie des populations locales (dont les discontinuités longitudinales). La reconnaissance récente de l'Anthopocène comme nouvelle ère géologique consacre le fait que cette action humaine est l'un des premiers facteurs de transformation de la nature, de manière durable.

Le principe même de la "typologie" est donc problématique : il suppose une certaine constance de peuplement a priori inexistante à l'échelle de l'évolution comme à celle de l'histoire. Quand, de surcroît, cette typologie est essentialisée pour définir un "peuplement théorique attendu" et juger la valeur supposée d'un écart actuel à ce peuplement, on entre dans une approche très fixiste et déterministe de la rivière, qui ne correspond guère au progrès de nos connaissances depuis un demi-siècle. Les conclusions d'une telle approche seront (invariablement) que le peuplement réel de la rivière ne correspond pas à son peuplement théorique : mais si ce peuplement théorique est un artefact statistique, ce n'est pas étonnant, ni instructif. L'usage de la typologie de Verneaux par l'Onema et les fédérations de pêche pose donc un problème de méthode, exposé ci-dessus, mais aussi de représentation sous-jacente à ces méthodes.

Enfin, il est tout à fait justifié en écologie d'individualiser au maximum les diagnostics et les interventions. Le premier enjeu n'est pas le choix de tel ou tel modèle statistique ou probabiliste – la démocratisation des outils d'analyse de données par l'informatique fait que l'on peut aujourd'hui utiliser des approches multimodèles assez élaborées, et prudentes sur la significativité des résultats –, mais d'abord les données sources sur lesquelles on va travailler. L'une des dimensions intéressantes du travail de Verneaux a été la mise à disposition sur les rivières comtoises de données quantifiées assez précises d'abondance, à partir des années 1960 (au début donc des lourds impacts sur les rivières par la pollution et les recalibrages). C'est d'abord ce travail d'archives (historiques, génétiques) sur l'estimation des peuplements et des abondances passés qui fait défaut sur presque tous les cours d'eau aujourd'hui.

Références citées de J. Verneaux
Verneaux J (1973), Cours d'eau de France-Comté (massif du jura). Recherches écologiques sur le réseau hydrographique du Doubs, Ann sci Univ Besançon, 3e série, zoologie, physiologie et biologie animale,  fascicule 9, 260 p.
Verneaux J (1976a), Biotypologie de l'écosystème "eaux courantes". La structure biotypologie, CR Acad Sci Paris, 283, série D, 1663-66.
Verneaux J (1976b), Biotypologie de l'écosystème "eaux courantes". Les groupements socio-écologiques, CR Acad Sci Paris, 283, série D, 1791-93
Verneaux J (1977a), Biotypologie de l'écosystème "eaux courantes". Déterminisme approché de la structure biotypologique, CR Acad Sci Paris, 284, série D, 77-79
Verneaux J (1977b), Biotypologie de l'écosystème "eaux courantes". Déterminisme approchée de l'appartenance typologique d'un peuplement ichtyologique, CR Acad Sci Paris, 284, série D, 675-78.