Mille ans d'évolution des zones humides

Dans un rapport ayant fait date, au milieu des années 1990, il était rappelé que les zones humides encore résiduelles en France sont bien souvent des milieux artificiels issus d'une transformation des marais et marécages entamée au Moyen Age. Cette première évolution, ayant vu la création des étangs, retenues, salines et polders d'Ancien Régime, avait transformé mais pas réduit à néant la capacité biologique des milieux aquatiques et humides. Ce n'est pas le cas de la transition complète des sols vers des milieux secs à vocation agricole ou urbaine, qui a commencé après la Révolution et s'est accéléré surtout au 20e siècle, jusqu'aux années 1980. A l'heure où le gouvernement cherche des solutions pour affronter les futures sécheresses et retenir l'eau dans les bassins versants, il importe d'avoir à l'esprit cette évolution historique. Détruire au lieu de gérer des milieux aquatiques et humides hérités de l'Ancien Régime est aujourd'hui un choix stupide et coûteux. Outre l'évolution des pratiques agricoles vers des techniques éco-productives plus durables, c'est la rétention d'eau intelligente sur le maximum de parcelles qui est nécessaire, y compris par la création de petits plans d'eau optimisés pour l'écologie et l'hydrologie. Non pas la ruine des zones humides artificielles ayant traversé les siècles sans faire disparaître le vivant, et apportant aujourd'hui encore des milieux et ressources d'intérêt.    

Coordonné par Paul Bernard, préfet de la région Rhône-Alpes, le rapport du Commissariat général au plan et Comité interministériel de l'évaluation des politiques publiques sur les zone humides avait permis de faire un état des lieux sur la question en France, au milieu des années 1990. Faisant suite à la loi sur l'eau de 1992, le rapport constatait que "si les deux tiers des zones humides ont disparu en France en un siècle environ (Barnaud, 1993), c'est au cours des dernières décennies que la régression a été la plus spectaculaire". Environ 2,5 millions d'hectares de marais, marécages et prairies humides ont été drainés entre 1970 et 1990, essentiellement pour créer des zones agricoles, mais aussi par extension de l'habitat et des réseaux de transport. Le rythme a atteint son maximum dans les années 1980 avant de fléchir ensuite.

Un point intéressant du rapport était de distinguer deux phases dans l'évolution des zones humides:
- la première est marquée par une transformation des zones humides naturelles en zone humides artificielles (comme les étangs ou les polders), avec maintien de fonctions biologiques d'intérêt autour des productions économiques de l'époque,
- la seconde est marquée par la disparition pure et simple des zones humides par drainage et assèchement, pour étendre le sol agricole (aussi faire régresser les zones paludéennes).

A l'heure où nous devons réfléchir aux meilleures stratégies pour retenir l'eau dans les bassins versants et préserver leur biodiversité, la destruction des zones humides artificielles déjà installées n'est certainement pas la solution. Il faut au contraire préserver ces milieux en adaptant leur gestion aux nouveaux enjeux hydroclimatiques de ce siècle.

Extraits

"Cette déjà longue histoire des interventions humaines sur les zones humides de notre pays permet de distinguer deux étapes. Dans une première phase, on a principalement transformé des zones humides - conversion de zones marécageuses en étang, remplacement de marais salés et de vasières soumises aux marées par des marais littoraux parcourus par de l'eau douce - et gagné des surfaces sur la mer par endigage et poldérisation, accélérant ainsi les processus naturels de comblement de fonds de baie. Cela a été le cas de tous les marais littoraux, le record étant battu par le marais Poitevin avec 96 000 hectares gagnés sur la mer en moins de neuf siècles grâce à l'action simultanée de l'atterrissement naturel et des endigages successifs.

Tous ces marais ont été réaffectés ou conquis pour développer des activités économiques liées aux zones humides : produire du sel (salines), du poisson (étangs), de la viande ou du lait (élevage de bovins sur prairies humides). La phase de transformation des milieux s'est bien entendu accompagnée de perturbations majeures (mise en eau, passage de l'eau salée à l'eau douce, etc.), mais il s'est ensuite constitué un système à la fois productif pour l'économie du moment et biologiquement intéressant (Lefeuvre, 1993 a et b). De nombreux indicateurs témoignent de la qualité biologique de ces milieux humides, tels le nombre d'oiseaux d'eau accueillis en période de reproduction ou d'hivernage, ou bien la densité de loutres, véritable espèce-symbole de certains marais. Cet équilibre s'est maintenu pendant des centaines d'années.

Une seconde phase débute avant la Révolution, période d'influence des physiocrates en France (1764-1789), durant laquelle se développe une politique de progrès agricole. Les marais commencent à disparaître définitivement,laissant la place à des terres agricoles après drainage et dessèchement. Les prairies humides permanentes sont alors labourées (retournement) et mises en culture.

Ce mouvement s'est poursuivi jusqu'à nos jours et s'est amplifié ces dernières décennies grâce à la mécanisation. Les techniques d'assainissement et de drainage sont désormais très au point et permettent en un temps record de convertir des prairies humides en terres labourables et cultivables analogues à celles de Beauce, notamment par la technique des casiers hydrauliques avec pompe de relevage. Une fois desséchées, les anciennes zones humides peuvent également être remblayées et devenir des espaces urbanisés. Là encore, le  progrès technique (bulldozers...) accélère les processus.

Les zones humides françaises ont donc été depuis plus de mille ans profondément modifiées, mais de manière différente dans l'espace et dans le temps. L'exemple de la Dombes illustrera ces différences. Cette région, marécageuse à l'origine, a changé d'aspect à partir du Moyen Age en raison de la création d'étangs. Ce processus a atteint son apogée en 1850, où l'on dénombrait 2 000 étangs couvrant une superficie de 19 000 hectares. Ce système "modifié" mais biologiquement riche a atteint un nouvel équilibre, bien que ce paysage d'étangs soit fondamentalement différent de celui constitué par les marécages d'origine. Récemment, ce milieu a de nouveau été transformé mais d'une tout autre manière : dans une grande partie de la Dombes, assèchements et mises en culture ont fait disparaître le caractère "humide" preservé jusque-là, et l'on peut actuellement tabler sur une surface en eau d'à peine 8 500 hectares pour 800 étangs environ (Lebreton et al., 1991).

Un autre exemple est celui de la façade atlantique de la France. Les marais salés originels ont été drainés par des canaux à ciel ouvert devenant ainsi marais continentaux, puis marais temporaires, avant d'atteindre le stade dit "marais desséchés". Malgré cette appellation, ces derniers étaient jusqu'à une date récente constitués de prairies temporairement inondables, intéressantes à la fois, comme dans le marais Poitevin, sur le plan économique (production de lait pour le beurre de Poitou-Charentes) et biologique (l'une des zones françaises les plus importantes, avec la Camargue, pour l'accueil des oiseaux d'eau). Les nouvelles techniques de drainage ont en quelques années fait basculer l'équilibre établi, ainsi que le montre la vitesse de transformation du marais Poitevin : de 1973 à 1990, la surface de prairies est passée de 75 % à moins de 40 %.

Paradoxalement, la richesse biologique des zones humides peut, au moins temporairement, être compromise par un processus de non-intervention.En effet les agriculteurs abandonnent souvent les prairies humides lorsqu'il existe des difficultés d'accès ou lorsque la mise en culture est trop coûteuse en raison des contraintes pédologiques et hydrauliques. Il en résulte en général une fermeture du milieu et parfois à terme la dominance d'une espèce végétale (fougères sur certaines zones du marais Vernier abandonnées depuis plus de 40 ans, roselières comme en Brière, aulnaies comme dans le marais de Lavours, saulaies, etc.). L'abandon conduit parfois au même appauvrissement biologique que la mise en culture avec intensification des productions agricoles. Ainsi les oies rieuses ont totalement déserté les deux sites d'hivernage les plus importants de France : le marais Vernier en raison de la fermeture du milieu consécutive à l'abandon du pâturage et les polders du Mont Saint-Michel suite au retournement puis à la mise en culture des prairies humides.

(...)

En résumé, les zones humides qui demeurent aujourd'hui en France ne sont pas, pour la plupart, des espaces "naturels" au sens strict du terme : elles sont le fruit des transformations faites par l'homme au cours des siècles dans des buts précis (agriculture, pisciculture, saliculture, etc.). La découverte de leur rôle "en tant que telles" dans l'équilibre de notre milieu de vie change complètement les données du problème. La question n'est plus "doit-on les préserver?" mais "comment peut-on les protéger, les restaurer, les réhabiliter? Doit-on même en recréer ? Le cas échéant, comment doit-on les gérer ?"

Pour répondre à ces questions, il est évident qu'il faut avant tout bien les connaître pour sauvegarder leur rôle multifonctionnel, puis savoir transmettre ces éléments nouveaux aux différents acteurs de la gestion du territoire national. Ces derniers se doivent de changer rapidement d'attitude vis-à-vis de zones qui, soulagées des réminiscences négatives, sont désormais des éléments essentiels d'une politique de l'eau et de l'aménagement du territoire."

Ce même rapport faisait observer que bon nombre de zones humides artificielles perdent de leurs fonctionnalités d'intérêt par des négligences ou ignorances de gestion. Par exemple, l'absence de marnage (variation de niveau) de retenues ou de canaux sous-utilise l'exploitation écologique des vasières, alors que ce sont des milieux d'accueil très riches. Lorsqu'il n'existe pas d'usage professionnel exigeant un emploi prioritaire et quasi-permanent des débits ou un enjeu fort de riveraineté avec maintien permanent de berges en eau, il n'est pas particulièrement difficile d'obtenir de tels marnages, en fonction de l'hydrologie,  par ouverture et fermeture limitée des vannes menant à une vidange puis un remplissage progressif, sur plusieurs jours à semaines, du milieu concerné. Autre exemple venant à l'esprit, de nombreux plans d'eau d'agrément de particuliers ont des berges trop abruptes et trop nues de végétation : quelques modifications les rendraient plus accueillants à divers assemblages (invertébrés, amphibiens, oiseaux) sans perdre la fonction d'agrément, voire en l'améliorant.

Depuis 25 ans, les responsables des politiques publiques et les experts en écologie ont-ils réfléchi à ce genre d'information et d'association des propriétaires d'ouvrages particuliers ou communaux à de nouveaux horizons de gestion? Pas à notre connaissance. On s'est intéressé aux professionnels d'un côté, aux milieux "naturels" les moins anthropisés de l'autre, mais on a laissé en plan les milieux intermédiaires qui cumulent pourtant des dizaines à des centaines de milliers de sites sur le territoire français. Cette situation est d'autant plus dommageable que, depuis la parution du rapport Bernard, des recherches scientifiques ont montré que les petits plans d'eau et autres milieux aquatiques-humides d'origine artificielle ont de l'intérêt pour la biodiversité (par exemple Chester et Robson 2013, Bubíková et Hrivnák 2018), mais qu'ils sont toujours négligés dans les choix publics (Hill et al 2018, Clifford et Hefferman 2018, Bolpagni et al 2019).

Les crises à répétition des canicules et sécheresses vont-ils conduire à un changement culturel dans les administrations de l'eau et chez les riverains? On peut l'espérer.

Référence citée : Commissariat général du Plan (1994), Les zones humides. Rapport de l'instance d'évaluation, Documentation française, 391 p.

Illustration en haut : paysage de manoir à étang, Wenceslas Hollar (1607-1677), vers 1650. En bas : ancien étang de flottage en haut Morvan (Préperny).

A lire aussi sur l'histoire de l'eau
La mémoire des étangs et marais, éloge des eaux dormantes (Derex 2017)
La mémoire des fleuves et des rivières contée par un hydrobiologiste (Lévêque 2019) 

Le désintérêt pour les ouvrages hydrauliques retarde la mise en oeuvre de bonnes règles de gestion

Trop d'ouvrages en rivière ont oublié les anciennes règles de gestion hydraulique qui avaient présidé à leur naissance lors des siècles passés. Et l'administration centrale de l'Etat français s'est pour sa part entiché d'une idéologie de la "renaturation" visant à nier toute valeur à ces ouvrages pour les faire disparaître de la rivière. Mais cette idéologie se trompe, les ouvrages ont bel et bien de l'intérêt, y compris au plan environnemental : expansion des surfaces en eau, des berges et des zones humides, diversité locale d'écoulements et d'habitats, capacité à gérer des niveaux et parfois des pollutions, etc. L'indifférence voire l'hostilité à leur encontre fait que l'on ne se penche pas sur ces fonctions et ces milieux. Ce déni est absurde: puisque les ouvrages sont là depuis longtemps, et sont faits pour rester dans beaucoup de cas, autant optimiser la gestion de l'eau, des sédiments, des berges et de la biodiversité. Et déjà étudier ces questions, au lieu de refuser dogmatiquement la réalité des écosystèmes anthropisés pourtant largement reconnue par la recherche scientifique.

Au cours des années 1960 à 1990, les dernières générations de meuniers actifs ou de petits producteurs d'électricité hors réseau se sont bien souvent éteintes. Des dizaines de milliers de moulins ont été transmis ou vendus à des propriétaires ne disposant pas toujours d'une culture hydraulique. Il y a certes des passionnés, souvent membres d'associations, mais aussi beaucoup de maîtres d'ouvrage qui n'ont jamais travaillé avec l'eau et ne se sont pas penchés sur cette dimension particulière de leur bien. La même chose vaut pour des plans d'eau piscicoles devenus sans activité. La disparition de l'administration des ponts et chaussées (années 1960), dans une ambiance centrée sur la modernisation agricole et industrielle, a aussi entraîné dans certains services administratifs un désintérêt progressif pour la question des petits ouvrages hydrauliques. Quant aux notaires, il est reconnu que la plupart d'entre eux ont hélas! négligé la précision de l'information sur les droits d'eau et sur les devoirs afférents lors des successions ou acquisitions de biens hydrauliques.

A compter des années 2000 et au sein de l'appareil d'Etat, les administrations en charge de l'eau et de la biodiversité (direction administrative du ministère de l'écologie, office français de la biodiversité ex CSP-Onema, personnels d'agences de l'eau) ont développé un discours globalement hostile aux ouvrages hydrauliques (moulins, étangs, barrages, canaux, plans d'eau divers). Cette hostilité s'explique et s'exprime par une idéologie, celle de la "renaturation" :

• L'état naturel, normal, souhaitable de la rivière serait l'absence d'impact humain, en particulier d'ouvrages hydrauliques
• Les ouvrages hydrauliques n'ayant pas d'intérêt majeur aux yeux de l'Etat (soit la grand majorité hors quelques barrages multi-usages et ouvrages urbains de protection de crue) ont vocation à disparaître au profit d'une nature "restaurée"

Un arrière-plan de cette idéologie au niveau de l'Etat central : le "new public management" incitant à réduire les investissements, personnels et services publics, à supprimer la gestion des droits d'eau jugée trop complexe, à préférer des interlocuteurs agricoles ou industriels d'une certaine dimension économique, à vanter l'auto-régulation et l'auto-épuration de l'eau demandant un minimum d'effort (le "laisser-faire" produirait tout seul un état d'agrément...). Derrière l'idée que la nature fait bien les choses, certains ont aussi à l'esprit un agenda politique interne à la gestion publique.

La renaturation : une idéologie davantage qu'une science
Pour se légitimer, cette idéologie administrative de la renaturation s'est prétendue le seul discours scientifiquement tenable, le "sachant" étant éclairé et le citoyen ignorant. Or, c'est inexact :

• Une part croissante de la recherche en écologie, en géographie, en histoire et archéologie de l'environnement reconnaît l'existence des écosystèmes artificiels (appelés aussi nouveaux écosystèmes, écosystèmes anthropiques, écosystèmes culturels) et le caractère inévitablement "hybride" des évolutions nature-culture ou nature-société.
• L'écologie de la conservation montre que des écosystèmes aquatiques ou humides d'origine humaine (mares, étangs, plans d'eau, réservoirs, canaux) possèdent eux aussi une valeur pour la biodiversité, y compris parfois des espèces protégées et menacées. 
• La recherche en sciences sociales et humaines comme en sciences du climat et de l'environnement montre que les ouvrages hydrauliques ont des enjeux multiples aux yeux de leurs riverains, avec des usages potentiels pour certaines politiques publiques (autres que celle de la seule conservation de la biodiversité endémique) et pour la gestion adaptative des cours d'eau à l'heure du changement hydroclimatique.

Si une partie de la recherche en écologie de la conservation ou de la restauration reste exclusivement attachée au paradigme d'une naturalité sans l'homme comme référence à viser, ce n'est pas en soi la seule option pouvant se réclamer de "la science".

Le déni de toute valeur aux ouvrages hydrauliques et le souhait de revenir à des rivières sans altération humaine sur la morphologie a abouti à des politiques visant à la destruction préférentielle des moulins, étangs barrages et autres. Ce qui a soulevé de nombreuses protestations. De même, le centrage sur la question des poissons migrateurs a abouti à demander systématiquement des dispositifs complexes de franchissement, qui ont des coûts conséquents pour un compartiment assez limité de la biodiversité aquatique et rivulaire. Contestés par le parlement et parfois par la justice, les gouvernements successifs ont dû contredire leur administration pour engager des réformes qui relativisent l'importance de la continuité en long, et qui obligent à prendre en compte les enjeux multiples des ouvrages.

Promouvoir une gestion écologique des ouvrages
Toutefois, ces réformes se font à reculons et toujours en ignorant la question écologique. L'administration veut bien admettre du bout des lèvres que les ouvrages peuvent avoir des intérêts pour le paysage, l'énergie, l'irrigation, la culture, certains loisirs... mais c'est toujours en rappelant combien, du point de vue écologique, ces ouvrages restent de déplorables anomalies.

Cette situation est dommageable : à partir du moment où les ouvrages hydrauliques créent des milieux, il faut l'admettre, étudier leur biodiversité faune-flore, analyser les effets locaux des ouvrages sur l'amont et l'aval, proposer aux propriétaires d'ouvrages des informations et des orientations pour une gestion plus écologique. De même, quand les ouvrages produisent des impacts et des risques, ceux-ci peuvent être réduits par le retour de pratiques hydrauliques souvent conformes au règlement d'eau originel.

De nombreux exemples viennent à l'esprit :

• connaissance des périodes clés des espèces (migrations, reproductions, etc.)
• identification des zones de frayères, des lieux de nidification
• gestion des marnages de la retenue et du bief, mise en repos saisonnière
• choix des végétalisations de berge
• régulation d'espèces invasives
• bons réflexes en situation de crise (pollution aiguë, crue)
• création d'annexes et zones humides
• bon usage de certains embâcles
• bonnes pratiques de travaux en milieu aquatique et humide
• évitement de produits délétères pour le vivant
• inventaires d'habitats et de biodiversité
• comptage participatif de certaines espèces d'intérêt

Pourquoi laisser les propriétaires d'ouvrages dans l'ignorance de ces sujets, au lieu de les informer et de les faire participer? Pourquoi ne pas optimiser la biodiversité de retenues et de canaux, quand des actions parfois simples le permettent? Pourquoi ne pas profiter du fait qu'une diversion de l'eau permet aussi de créer et gérer des milieux?

Dans tous les domaines d'activité, on essaie aujourd'hui de conseiller les citoyens et usagers pour mieux agir dans leur rapport à l'environnement. Au lieu d'intervenir auprès des ouvrages hydrauliques en souhaitant leur disparition et en se désintéressant a priori de leurs milieux, les représentants de l'Etat, des établissements experts, des agences de l'eau et des syndicats doivent désormais produire un discours plus constructif et plus utile. Les associations de propriétaires et de riverains de ces ouvrages seraient alors les relais de l'action publique.

Illustrations : habitats et écoulements autour des ouvrages hydrauliques d'un moulin. La négation de la réalité des écosystèmes anthropisés est une position idéologique et dogmatique, alimentée par l'ignorance (aucune étude systématique n'a été menée en France pour évaluer sérieusement l'écologie des moulins, étangs et autres ouvrages).

A lire en complément
Rapport sur la biodiversité et les fonctionnalités écologiques des ouvrages hydrauliques et de leurs annexes 
Eau, climat, vivant, paysage : s'engager pour les biens communs
Identifier, protéger, gérer les habitats aquatiques et humides du moulin 
Biefs, canaux et étangs sont des zones humides au sens de Ramsar 

La Banque mondiale s'inquiète de la pollution des nappes et des rivières, une "question invisible"

Dans un rapport intitulé Qualité inconnue: la crise invisible de l’eau, construit avec ses propres données, la Banque mondiale s'inquiète de la détérioration de l'eau dans le monde, tant dans les pays en développement trop souvent privés d'eau potable que dans les pays développés où les milieux naturels sont affectés depuis des décennies. Extraits. 

"La complexité de la qualité de l’eau et la multitude de paramètres à suivre sont au moins en partie la raison pour laquelle la surveillance globale de la qualité de l’eau s’est révélée si complexe. Pour éclairer la question, cette étude a constitué une base de données vaste et peut-être la plus grande sur la qualité de l’eau. Les données ont été collectées sous la surface à l'aide d'informations provenant de stations de surveillance in situ ou d'échantillons. Les satellites ont collecté des données du ciel en utilisant des techniques de télédétection. D'autres données ont été générées par ordinateur à l'aide de modèles d'apprentissage automatique. Ces dernières sont particulièrement intéressantes car les stations de surveillance et la télédétection fournissent des données pour des points limités dans l’espace et dans le temps, tandis que les données modélisées peuvent combler des lacunes pour fournir une image plus complète de l’état de la qualité de l’eau. Exploiter toutes ces preuves fournit des informations très révélatrices. 

Les pays riches et les pays pauvres supportent tous deux une pollution élevée de l’eau. La carte ES.1 présente le risque global global pour la qualité de l'eau pour les trois principaux indicateurs de la qualité de l'eau de l'ODD [objectif de développement durable] 6.3.2: l'azote (nitrate-nitrite), un polluant fort en termes d'échelle, de portée, de tendances et d'impacts; conductivité électrique, une mesure de la salinité dans l'eau; et la demande biologique en oxygène (DBO), un indice largement utilisé pour la qualité de l’eau. La carte ES.1 montre clairement que le statut de pays à revenu élevé ne confère pas d'immunité face aux problèmes de qualité de l'eau. Cela contredit ce que l’on pourrait supposer sur la base de l’hypothèse environnementale de la courbe de Kuznets, selon laquelle la pollution finira par décroître avec la prospérité. Non seulement la pollution ne diminue pas avec la croissance économique, mais la gamme de polluants tend à s’élargir avec la prospérité. Les États-Unis à eux seuls reçoivent des avis de rejet de plus de 1000 nouveaux produits chimiques dans l'environnement chaque année, soit environ trois nouveaux produits chimiques par jour. Il est difficile de faire face à une telle gamme croissante de risques, même dans les pays disposant de ressources importantes, et presque impossible dans les pays en développement.

Les résultats présentés dans ce rapport montrent l’importance de la qualité de l’eau dans divers secteurs et la manière dont ses impacts touchent presque tous les objectifs de développement durable. Les problèmes de quantité d'eau reçoivent beaucoup d'attention de la part des acteurs du développement, mais les impacts sur la qualité de l'eau peuvent être tout aussi importants, voire plus importants. Ce rapport décrit les résultats de nouvelles analyses révélant des impacts plus importants que ceux connus jusqu'à présent sur la santé, l'agriculture et l'environnement. Lorsque ces impacts sectoriels sont agrégés, ils expliquent un ralentissement important de la croissance économique. Les polluants bien connus, tels que les contaminants fécaux, ainsi que les nouveaux polluants, notamment les nutriments, les plastiques et les produits pharmaceutiques, constituent un défi de taille.

L'azote est essentiel pour la production agricole, mais il est également volatile et instable. Fréquemment, plus de la moitié des engrais azotés sont lessivés dans l’eau ou dans l’air. Dans l’eau, il peut en résulter une hypoxie et des zones mortes, problèmes qui résultent d’un manque d’oxygène dissous dans l’eau, qui peut prendre des siècles pour se rétablir. Dans l'air, il peut former de l'oxyde nitreux, un gaz à effet de serre 300 fois plus puissant pour capter la chaleur que le dioxyde de carbone. C’est pourquoi certains scientifiques pensent que le monde a peut-être déjà dépassé les limites planétaires sûres pour l’azote et que c’est la plus grande externalité du monde, dépassant même le carbone.

Bien que l'on sache que l'azote oxydé peut être mortel pour les nourrissons, ce rapport montre que ceux qui survivent à ses premières conséquences peuvent être marqués à vie, entravant leur croissance et leurs revenus plus tard. L’azote dans l’eau est responsable de l'affection fatale du syndrome du «bébé bleu», qui prive les enfants d’oxygène. Ce rapport constate que ceux qui survivent subissent des dommages à plus long terme tout au long de leur vie. Les nourrissons nés en Inde, au Vietnam et dans 33 pays d'Afrique exposés à des niveaux élevés de nitrates au cours des trois premières années de leur vie ont grandi plus rapidement qu'ils ne l'auraient fait autrement. Ce résultat est frappant pour trois raisons: premièrement, cela signifie que l'exposition aux nitrates pendant la petite enfance peut éliminer une grande partie du gain de taille (indicateur bien connu de la santé et de la productivité générales) observé au cours des cinquante dernières années; deuxièmement, cela suggère que les nitrates pourraient avoir des impacts similaires ou plus graves sur la hauteur et d'autres paramètres de développement que les coliformes fécaux; et enfin, les impacts se retrouvent même dans les zones géographiques où les niveaux de nitrates sont inférieurs aux niveaux présumés sûrs. (...)

Le sel, le contaminant le plus élémentaire qui sévit dans le monde depuis l'Antiquité, est en augmentation constante dans les sols et les plans d'eau. Ce rapport présente une nouvelle recherche qui documente l'ampleur de l'impact du sel sur la production agricole. Sumer, la civilisation qui nous a donné la roue, la charrue et le langage écrit, a également été le pionnier de l'agriculture irriguée. Cela a conduit à une accumulation de sels qui a détruit le potentiel agricole et a conduit au déclin final de la grande civilisation. Aujourd'hui, les eaux et les sols salins se répandent dans une grande partie du monde, en particulier dans les zones côtières de faible altitude, les zones arides irriguées et autour des zones urbaines, ce qui a un impact considérable sur les rendements agricoles. Ce rapport quantifie les effets sur les rendements et constate qu'ils diminuent presque linéairement avec les concentrations de sel dans l'eau. Globalement, il y a assez de nourriture perdue chaque année à cause de l'eau salée pour nourrir 170 millions de personnes, ou un pays de la taille du Bangladesh.

L'eau potable saline est nocive pour la santé humaine, en particulier dans les phases vulnérables du cycle de la vie - la petite enfance et la grossesse - compromettant le développement humain. Au Bangladesh, où l’eau saline est très répandue, elle est responsable de 20% de la mortalité infantile dans les zones côtières les plus touchées. Les femmes enceintes exposées à de fortes quantités de sel risquent davantage de faire une fausse couche et courent un plus grand risque de prééclampsie et d’hypertension gravidique. Mais une nouvelle recherche révèle des effets visibles, même dans les zones de salinité plus faible qu'au Bangladesh, où la mortalité fœtale a augmenté de 4% dans les régions salines. Lorsque les bébés exposés à des taux de salinité élevés survivent, ils présentent un risque plus élevé de complications pour la santé. Malgré cela, il n’existe pas de normes d’eau potable fondées sur la santé pour le sel.

Les polluants émergents tels que les microplastiques et les produits pharmaceutiques illustrent bien la nature complexe des problèmes de qualité de l’eau, à multiples facettes, sans solution immédiate ni évidente. L'utilité des plastiques et des produits pharmaceutiques est incommensurable, mais les sous-produits involontaires ont des conséquences étendues et difficiles à quantifier et à contenir. Les microplastiques, produits décomposés de biens de consommation, sacs en plastique et autres matériaux polymères, sont omniprésents dans le monde entier. Bien que l’ampleur du problème reste incertaine, certaines études l’ont détectée dans 80% des sources mondiales d’eau douce, 81% de l’eau du robinet municipale et même 93% des bouteilles d’eau. Bien que l’ingestion de microplastiques et de nanoplastiques puisse être nocive pour la santé humaine suscite de plus en plus d’inquiétudes, il existe encore peu d’informations sur les limites sûres. L'élimination des plastiques, une fois dans l'eau, est difficile et coûteuse. Les approches volontaires visant à réduire, réutiliser et recycler le plastique, bien que populaires, ne peuvent aller si loin et ne résoudront pas le problème sans la combinaison appropriée de réglementations et d'incitations. La prévention est donc essentielle, tout comme une meilleure compréhension de ces dangers et la nécessité de méthodes normalisées d'évaluation de l'exposition et des dangers.

Compte tenu de la gamme de contaminants, est-il possible de déterminer le coût économique total de la mauvaise qualité de l'eau pour l'activité économique? La multitude de contaminants, la complexité des mesures et l'incertitude des impacts laissent cette question sans réponse. Cependant, il est possible de donner une indication de la relation entre la qualité de l'eau en amont et l'activité économique en aval à l'aide de plusieurs ensembles de données récemment divisées sur l'activité économique sur l'activité économique, mesurées par le produit intérieur brut (PIB), la qualité de l'eau et d'autres paramètres pertinents. Les rejets de pollution en amont agissent comme un vent contraire qui ralentit la croissance économique dans les zones situées en aval, réduisant jusqu'à un tiers la croissance du PIB dans les régions situées en aval." 

Source : Banque mondiale, Damania R et al (2019), Quality unknown. The invisible water crisis, 122 p.

Une rivière de tête de bassin en déficit d'espèces lentiques (Seddon et al 2019)

Une étude anglaise a recherché ce que pouvait être les "conditions de référence écologiques" d'une petite rivière de tête de bassin au 19e siècle, par des carottages sédimentaires et des études des anciens invertébrés. Elle trouve une plus grande diversité d'espèces voici 150 ans, mais surtout davantage d'espèces lentiques, habituées des eaux calmes ou stagnantes. La cause en serait des tracés jadis plus sinueux, moins incisés, avec des zones humides annexes avant drainage et calibrage. Il y aurait donc ici un déséquilibre en défaveur d'espèces lentiques aujourd'hui... soit le contraire de ce qui est souvent entendu dans les choix de rivière de tête de bassin, où certains se plaignent  des zones calmes de retenues et de canaux "pas naturels". En fait, la discontinuité latérale confirme dans cette étude son impact souvent plus marqué sur la biodiversité aquatique locale que la discontinuité longitudinale. Mais de toute façon, l'état d'une rivière au 19e siècle peut-il être une "référence" et un objectif alors que cet état était déjà modifié et que le vivant a évolué de manière continue pendant 3 millénaires? Cette "référence" supposée devrait-elle concerner tout le lit de la source à l'exutoire, ou doit-on accepter que les actions humaines changent des stations et des tronçons, donc que co-existent divers habitats à divers degrés d'anthropisation? On a besoin de débats sur ces questions, car les citoyens doivent trouver du sens à l'action publique et à ses coûts. 

A quoi ressemblaient les rivières et leurs populations biologiques dans le passé, quand il y avait moins d'interventions humaines? Peut-on faire de ce passé la "référence" d'un état à retrouver dans le futur? Avec ces questions à l'esprit, Emma Seddon et ses collègues ont analysé la rivière Hull, cours d'eau septentrional du Royaume-Uni situé en zone sédimentaire (calcaire). La rivière prend sa source près de la ville de Driffield, sa zone amont comprenant plusieurs petits affluents, dont Eastburn Beck, principal site d'étude de cette recherche. Les sols entourant Eastburn Beck sont principalement composées de terres agricoles arables et pastorales depuis les années 1850. Le système est considérée comme typique des rivières de bassin sédimentaire au Royaume-Uni, avec des concentrations élevées en nutriments et en oxygène, des eaux claires, des niveaux variables en fonction des saisons (débits élevés en hiver et étiages en automne).

Cette carte montre le tracé de la rivière Hull et son évolution entre le parcours ancien (pointillés), au milieu du XIXe siècle, et le parcours actuel (trait plein). Le recalibrage vers un tracé rectiligne (rectification) est l'évolution la plus manifeste.

Extrait de Seddon et al 2019, art cit.

Voici le résumé de la recherche des universitaires anglais :

"La définition des conditions de référence est un élément crucial pour quantifier l'étendue de la modification anthropique et pour identifier les objectifs de restauration dans les écosystèmes de rivière. Bien que les approches paléo-écologiques soient largement appliquées dans les lacs pour établir des conditions de référence, leur utilisation dans les écosystèmes lotiques reste limitée. 

Dans cette étude, nous examinons les scores de biodiversité et de biosurveillance macro-invertébrés contemporains, historiques (1930 et 1972) et paléo-écologiques à Eastburn Beck, un affluent en amont de la rivière Hull (Royaume-Uni), afin de déterminer si les approches paléo-écologiques peuvent être utilisées pour caractériser les conditions de référence d'un système lotique. Les échantillons paléo-écologiques comprenaient une plus grande diversité gamma (18 taxons) que les échantillons contemporains (8 taxons), des échantillons prélevés en 1972 (11 taxons) et en 1930 (8 taxons). Les échantillons paléo-écologiques comprenaient davantage de communautés différentes de Gastropodes, Trichoptères et Coléoptères (GTC) sur le plan taxonomique par rapport à des échantillons contemporains et historiques (1930 et 1972). Les résultats des indices de biosurveillance utilisant la communauté GTC ont indiqué que le paléochenal avait (a) une qualité biologique similaire pour les invertébrés, (b) un régime d'écoulement moins énergétique et (c) une augmentation des dépôts de sédiments fins par rapport au chenal contemporain. 

Les résultats montrent clairement que les données paléo-écologiques peuvent fournir une méthode appropriée pour caractériser les conditions de référence des habitats lotiques. Cependant, il est important de reconnaître que les données fauniques provenant des gisements de paléochenaux fournissent un 'instantané' à court terme des conditions dans le fleuve immédiatement avant son isolement hydrologique. Les activités de restauration des rivières devraient donc s’appuyer sur de multiples sources de données, y compris des informations paléo-écologiques lorsque cela est possible, pour caractériser une gamme de conditions de référence reflétant la nature hautement dynamique des écosystèmes lotiques."

Les échantillons paléo-écologiques de restes d'invertébrés pré-fossiles ont été obtenus via la collecte de quatre carottes de sédiments provenant de paléo-chenaux identifiés sur les cartes d'arpentage de 1849, chenaux qui étaient alors toujours présents dans la plaine d'inondation adjacente du ruisseau.

Ce graphique montre les "boites à moustaches" de la répartition de la richesse en Gastropodes, Trichoptères et Coléoptères à différentes époques (à noter qu'on ne peut pas garantir à plus de 95% une perte brute de richesse taxonomique).

Extrait de Seddon et al 2019, art cit.

Sur l'évolution de la composition, les chercheurs notent plus précisément :

"À l'échelle gamma (paysage), la diversité des macro-invertébrés était nettement plus élevée dans les échantillons paléo-écologiques fluviaux que dans les échantillons contemporains. Les différences de diversité gamma ont probablement été provoquées par d'importantes modifications de l'habitat dans les eaux d'amont de la rivière Hull au 19e siècle, résultant du recalibrage du lit de la rivière et donc de l'isolement du paléochenal. Les eaux amont précédemment sinueuses ont été remblayées et canalisées pendant les années 1850, créant un chenal de lit de gravier en grande partie uniforme, droit et surincisé (à 2 m sous la plaine inondable) pendant la majeure partie de son cours (Environment Agency  2003). La modification de l'habitat dans les sources des cours d'eau du Royaume-Uni s'est traduite par des conditions d'écoulement plus homogènes (débit rapide), la déconnexion du principal chenal de la plaine inondable, la perte de la plupart des habitats de retenue et une réduction de la complexité de l'habitat (Collins et al 2011).

Du fait de la simplification de l'habitat, la communauté macro-invertébrée contemporaine était presque exclusivement composée de taxa rhéophes, adaptés aux grandes vitesses d'écoulement, alors que la communauté paléo-écologique contenait un mélange de taxons adaptés aux faibles vitesses à faible énergie (limnophile) et forte énergie d'écoulement (rhéophiles). En outre, l'examen de la carte topographique de 1849 indiquait que les zones humides riveraines, qui existaient auparavant, ont été perdues du fait de la réduction de la connectivité hydrologique entre la rivière et la plaine inondable, conséquence directe de la gestion du chenal et du drainage des terres."

Discussion 
Cette étude permet d'observer qu'a contrario de la tendance française à considérer systématiquement les espèces d'eaux vives (lotiques) comme la référence des rivières de têtes de bassin, c'est aussi bien le déficit d'espèce d'eaux calmes ou stagnantes (lentiques) qui peut caractériser l'évolution biologique sur 150 ans, quand elle est analysée sérieusement. Ce déficit provient de la discontinuité latérale ayant entraîné la disparition des annexes hydrauliques du lit principal, les débordements du lit majeur lors des crues et les zones humides. Nous sommes donc loin en ce cas des priorités de programmes et de financements assez simplistes qui ont insisté pour l'essentiel depuis 10 ans sur la nécessité de restaurer des cours lotiques en traitant la continuité longitudinale en priorité. A dire vrai, la cause de cette déviation des politiques françaises de morphologie de rivière a un suspect bien connu : le lobby des pêcheurs de salmonidés (truite, ombre, saumon) qui s'intéressent presque exclusivement aux conditions optimales de certaines espèces de poissons, et qui exigent des choix prioritaires sur celles-ci. Parfois au détriment d'autres habitats (retenues, biefs, zones humide latérales) qui se sont installés sur la rivière au fil de l'histoire, offrant des fonctionnalités plus adaptées aux espèces lentiques. Il conviendrait aussi d'examiner en détail sur quelle "référence" un indice de qualité comme l'I2M2 a été étalonné.

Mais à dire vrai, et sur le fond de cette étude, on ne se satisfera pas pour autant de la démarche d'Emma Seddon et ses collègues. Car la question venant immédiatement à l'esprit en lisant leur travail est : pourquoi considérer que l'état de l'eau et du vivant au 19e siècle serait une "référence" pour l'action humaine au 21e siècle?

Des chercheurs ont montré que sur des cours d'eau à faible énergie, les profils des berges et des lits ont en réalité changé de manière continue pendant au moins 3000 ans, et que le style méandriforme de la fin du Moyen Âe est déjà le résultat d'action anthropique et d'évolution naturelle post-glaciaire (Lespez et al 2015, Brown et al 2018). Cette dimension perpétuellement dynamique du vivent, dont on ne voit pas pourquoi elle s'arrêterait au cours de ce siècle et dans ceux à venir, pose donc de manière plus radicale et fondamentale la question de la rigueur scientifique de l'idée d'un état de référence (Bouleau et Pont 2014, 2015), mais aussi la question des préjugés davantage politiques que scientifiques concourant à élaborer des politiques publiques et des bilans de ces politiques publiques (par exemple Depoilly et Dufour 2015, Dufour et al 2017), bilan dont la rigueur est loin d'être au rendez-vous (Morandi et al 2014).

Autre question posée : pourquoi une rivière devrait-elle être reproduite à l'identique d'un modèle du 19e siècle sur tout son cours, alors que l'on peut très bien avoir des stations et tronçons préservés d'actions récentes et/ou renaturés (s'il y a  demande sociale ou services rendus), d'autres qui sont anthropisés à divers degrés, l'ensemble présentant a priori une diversité intéressante de peuplements, de fonctions, de styles fluviaux et de paysages?

Ces questions ne sont pas posées aujourd'hui dans la politique des rivières, où l'on préfère répéter des mantras assez simplistes venant de décideurs et financeurs publics. On les posera pourtant encore et toujours, car les riverains doivent comprendre et valider le sens des options qui leur sont proposées, en particulier quand les options impliquent des coûts et des contraintes.

Référence : Seddon E et al (2019), The use of palaeoecological and contemporary macroinvertebrate community data to characterize riverine reference conditions, River Res Applic. doi.org/10.1002/rra.3490

A lire sur ce thème
Les effets complexes d'un étang sur la qualité de l'eau et les invertébrés en tête de bassin (Four et al 2019) 
Restauration morphologique de rivières anglaises : résultats décevants sur les invertébrés (England et Wilkes 2018)
Effets des petits ouvrages sur les habitats et les invertébrés (Mbaka et Mwaniki 2015)
Davantage de richesse taxonomique chez les invertébrés aquatiques depuis 30 ans (Van Looy et al 2016)
Les résultats inconsistants des restaurations de continuité écologique imposent des suivis et analyses coûts-bénéfices (Mahlum et al 2017) 

L'avenir des sécheresses et de la gestion de l'eau au 21e siècle (Wan et al 2018)

L'actualité du printemps et de l'été 2019 nous le rappelle encore: les sécheresses sévères entraînent des dommages socio-économiques importants par réduction de l'approvisionnement en eau, mauvaises récoltes, production d'électricité réduite, mortalités piscicoles et nombreuses autres perturbations. Huit scientifiques ont fait tourner des modèles climatiques et hydrologiques pour analyser la possible évolution des sécheresses au 21e siècle, en distinguant la sécheresse météorologique (défaut de précipitations), la sécheresse agricole (sols secs), la sécheresse hydrologique (baisse des nappes et débits). Leur travail (encore provisoire car les modèles doivent s'améliorer) montre que les épisodes de sécheresses devraient globalement s'aggraver dans la plupart des régions du monde, surtout aux latitudes moyennes. Plus on émet de gaz à effet de serre, plus l'impact sera fort: la prévention par transition énergétique est donc déjà une première nécessité. Les auteurs montrent aussi que l'on peut conjurer les sécheresses agricoles, mais au risque d'aggraver les sécheresses hydrologiques si l'usage de l'eau est localement excessif, notamment pour l'irrigation. Il devient indispensable d'avoir une vue précise de la ressource en eau de chaque bassin et de ses connexions à l'aval, tant pour les besoins de la société que pour la préservation des milieux aquatiques. En ce domaine qui relève de la sécurité des humains et de la survie de nombreuses espèces, le dogmatisme ne saurait être de mise. Notamment sur la question des barrages et retenues, otage de postures trop souvent radicales.   

Un épisode de sécheresse a généralement pour origine un déficit en précipitations (ou une augmentation de l'évapotranspiration) sur une longue période (sécheresses météorologiques), ce qui entraîne une réduction de l'infiltration et de l'humidité du sol (sécheresses agricoles) et, par conséquent, une réduction du ruissellement direct, des écoulements souterrains et des débits (sécheresses hydrologiques). Cette traduction d’une condition météorologique anormale en une sécheresse agricole et / ou hydrologique est définie en recherche comme une "propagation de la sécheresse". Elle implique des processus météorologiques et hydrologiques non linéaires : interactions entre déficits de précipitations, dynamique de la végétation, évapotranspiration excessive, dynamique des écoulements, activités humaines.

La majorité des études récentes attribuent au changement climatique une tendance croissante aux sécheresses météorologiques, agricoles comme hydrologiques.

Wenhua Wan et 7 collègues ont testé le couplage entre des modèles climatiques et des modèles hydrologiques pour analyser l'évolution possible de ces sécheresses au cours du 21e siècle, cela à l'échelle globale. Ils préviennent que ce travail reste préliminaire et indicatif en raison de la complexité des interactions, notamment dans les modèles hydrologiques et dans le couplage aux projections des activités humaines.

Voici le résumé de la recherche par les auteurs :

"Cette étude examine les effets du changement climatique et de la gestion de l'eau, y compris l'irrigation agricole, les prélèvements d'eau et la régulation des réservoirs, sur les futures sécheresses météorologiques, agricoles et hydrologiques, et leurs connexions. L'analyse est basée sur les simulations de quatre modèles hydrologiques globaux forcés avec les projections de cinq modèles climatiques globaux pour la période historique 1971-2000 et la période future 2070-2099, avec et sans gestion de l'eau. Trois indices de sécheresse unifiés, l’indice normalisé de précipitation, l’indice normalisé d’humidité du sol et l’indice normalisé de débit, sont adoptés pour représenter respectivement les sécheresses météorologiques, agricoles et hydrologiques. 
L'analyse suggère que les changements de la sécheresse pour cause climatique se renforcent, mais dans des directions différentes pour les trois types de sécheresse, tandis que les changements induits par la gestion de l'eau dans les sécheresses agricoles et hydrologiques sont plus cohérents dans l'espace et les simulations. Globalement, les activités de gestion de l’eau réduisent la durée et l’intensité des sécheresses agricoles d’un ordre de grandeur environ, tout en augmentant celles des sécheresses hydrologiques jusqu’à 50%. Une analyse à l'échelle du bassin révèle que plus l'intensité de l'irrigation est élevée, plus les changements dus à la sécheresse induits par la gestion de l'eau seront importants. En raison des activités de gestion de l'eau dans certaines régions, les périodes de retour de sécheresses agricoles extrêmes (en termes de gravité) peuvent passer de 100 à 300 ans, voire plus, alors que des sécheresses hydrologiques typiques d'une durée de 100 ans sont susceptibles de se produire plus souvent dans les régions situées en latitudes 25°N–40°N et 15°S–50°S. 
Cette étude fournit une vision globale de la modification de la sécheresse dans l'Anthropocène, ce qui contribuera à améliorer les stratégies d'adaptation aux futures sécheresses."

Dans le détail, la projection confirme une aggravation des sécheresses dans la plupart des régions (dont la France), cela de manière d'autant plus marquée que les émissions de carbone augmentent (les RCP 2,6 et 8,5 désignent des hypothèses de forçages radiatifs par effet de serre de 2,6 et 8,5 W/m2 en 2100):

"Bien qu'en moyenne, les précipitations à l'échelle mondiale soient plus importantes au siècle prochain, cependant, en raison de la répartition inégale spatio-temporelle des précipitations et des influences humaines, les trois types de sécheresse s'intensifient, en particulier dans les régions peuplées. Comparativement, les changements dans la structure de la sécheresse sont beaucoup plus importants pour le RCP8.5 que pour le RCP2.6, ce qui peut être attribué à l'inégalité croissante des précipitations, accompagnée d'une température plus élevée et de taux d'évaporation plus élevés."

Ce tableau donne les tendances de la durée, intensité et sévérité des trois types de sécheresse, pour les 2 hypothèses d'émissions carbone. Les valeurs sont en pourcentages. La colonne Nat-hist/hist indique comment l'effet climatique seul augmente les effets des sécheresses par rapport à la situation de fin de 20e siècle. La colonne Hum-nat/nat indique comment la poursuite de la gestion actuelle de l'eau seule augmente (ou baisse) les effets des sécheresses par rapport à une situation où nous stopperions des prélèvements à leur niveau actuel.

Extrait de Wan et al 2018, art cit, cliquer pour agrandir. 

On doit ainsi s'attendre à une hausse de sévérité des sécheresses hydrologiques comprise entre 57 et 140% du seul fait du changement climatique. Mais la poursuite à l'identique des modes de gestion de l'eau peut encore aggraver cette sécheresse hydrologique, même si elle limite la sécheresse agricole.

Cette carte montre l'exemple de l'évolution des intensités de sécheresses agricoles et hydrologiques, selon les deux scénarios 2.6 et 8.5, avec ou sans évolution de la gestion humaine de l'eau.

Extrait de Wan et al 2018, art cit, cliquer pour agrandir. 

Les scientifiques observent : "Les effets de la gestion de l'eau sur les sécheresses agricoles et hydrologiques sont toutefois cohérents entre les RCP. Dans l'ensemble, les activités de gestion de l'eau permettront d'atténuer les caractéristiques de la sécheresse agricole, en particulier dans les régions intensément irriguées. Cependant, ces changements dus à la gestion de l'eau sont bien moins importants que les changements induits par le climat, mais atteignent un niveau de consensus plus élevé au sein des projections des modèles. En revanche, les changements induits par la gestion de l'eau dans les sécheresses hydrologiques peuvent être soit un allégement lorsque la demande d'irrigation est relativement faible, soit une intensification lorsque la demande en eau d'irrigation est élevée. En outre, ces changements induits par la gestion de l'eau dans les sécheresses hydrologiques peuvent être comparables aux changements induits par le climat. L'analyse des sécheresses extrêmes basée sur le concept de fréquence de sécheresse suggère que la gestion de l'eau conduira à des sécheresses agricoles extrêmes moins fréquentes, mais à des sécheresses hydrologiques plus fréquentes dans le monde."

Les auteurs concluent à la nécessité d'un partage des eaux fondés sur de bonnes anticipations :

"Cette étude souligne l’importance des activités de gestion de l’eau dans le contexte des changements climatiques futurs, en plus de la réduction des émissions de gaz à effet de serre. L'évolution spatio-temporelle et la propagation des sécheresses ont souvent un impact important sur les systèmes intégrés d'eau, d'énergie et d'alimentation. Par exemple, l'atténuation des sécheresses agricoles (eg via le détournement de l'eau des canaux ou des réservoirs en amont) peut être bénéfique pour la sécurité alimentaire, mais entraîner une réduction du débit des rivières en aval, mettant ainsi en péril la sécurité de l'énergie et de l'eau. L'évolution et la propagation des sécheresses peuvent également franchir les frontières des pays et des régions, entraînant ainsi des conséquences politiques. Par exemple, la demande excessive en eau dans les pays en amont peut déclencher des sécheresses hydrologiques dans les pays en aval. En effet, non seulement le changement climatique, mais les activités de gestion de l’eau affecteront fondamentalement les caractéristiques et l’évolution des futures sécheresses météorologiques, agricoles et hydrologiques, qui auront de profondes influences socio-économiques et politiques. Par conséquent, nous recommandons que des stratégies de gestion de l'eau appropriées soient prises en compte dans la modélisation de la gestion de la sécheresse et de l'atténuation de ses effets."

Discussion
Le partage des eaux entre les activités humaines, mais aussi entre le besoin humain et celui des milieux aquatiques naturels, est déjà un enjeu majeur et cette tendance devrait s'accentuer dans le siècle à mesure que s'installe une plus forte incertitude climatique. Pour être résilientes, nos sociétés devront être capables d'affronter des amplitudes thermiques et hydrologiques incluant des épisodes extrêmes. S'il reste une première approximation globale par modèles à améliorer, le travail de Wenhua Wan et de ses collèges a le mérite de montrer que la sécheresse agricole et la sécheresse hydrologique doivent être pensées ensemble. Leur étude suggère aussi in fine que la baisse des émissions de gaz à effet de serre par hausse des productions d'origine renouvelable non carbonée reste la première urgence du moment : un scénario à fort émission de gaz à effet de serre (RCP 8.5) produirait des effets nettement plus difficiles à gérer.

Dans une campagne contre la construction de barrages et retenues, France Nature Environnement a présenté ainsi ce travail de Wan et al : "Une étude publiée en 20181 dans le Journal of Geophysical Research montre que ces aménagements humains pourraient certes réduire la sécheresse agricole de 10 % mais conduiront à une augmentation de l’intensité des sécheresses sur l'ensemble du bassin à hauteur de... 50 %." (site FNE, version consultable du 17/08/2019)

Comme on le voit, la lecture attentive de la référence citée par FNE ne raconte pas tout à fait la même histoire. Une baisse d'un ordre de grandeur (un facteur 10) n'est pas une baisse de 10% : l'étude de Wan et al confirme bien l'efficacité possible de la lutte contre les sécheresses agricoles. Les sécheresses induites par le changement climatique seul seront de toute façon plus marquées, donc se pose d'une manière ou d'une autre la question de nos choix de gestion et d'abord de la prévention des émissions carbone. Savoir si la gestion humaine de l'eau aggravera les sécheresses hydrologiques reste une question ouverte et largement liée à l'intensité locale des besoins en irrigation. Enfin, cette recherche est muette sur la question des barrages de retenues et de leur répartition optimale dans un bassin versant : retenir toute l'eau à l'amont aurait forcément des effets négatifs à l'aval, mais répartir des retenues sur le bassin peut être plus intéressant. Au demeurant, c'était le cas en France jadis, les cartes anciennes montrant un grand nombre de petites retenues présentes dans toutes les vallées, certainement à but premier piscicole, mais aussi avec des effets probables de réserve d'eau. Bien entendu, du fait de sa consommation d'eau et de la hausse attendue du coût de cette eau, le modèle agricole est le premier concerné par une réflexion sur l'avenir des usages. C'est aussi le cas du tourisme continental en été, les rivières et plans d'eau voyant de fortes affluences.

L'INRA et Irstea ont publié en 2016 une expertise collégiale sur l'effet cumulé des retenues. Les chercheurs français y soulignaient le besoin de connaissance, car les modèles hydrologiques ne sont pas toujours convergents et les données empiriques sont encore rares. De plus, la gestion future de l'eau se fera bassin par bassin en fonction des données fines sur l'eau, les sols, la végétation, les besoins humains, les écosystèmes aquatiques et, dans le cas particulier des retenues, leur nature exacte (retenues collinaires, grands barrages réservoirs, plans d'eau déconnectés du lit mineur, plans d'eau sur lit mineur). L'hypothèse d'une meilleure recharge des nappes par restauration de zones humides est aussi à envisager par bassin : l'idée est bonne, mais elle dépend de l'incision des lits mineurs, de la dynamique de crue, de la disponibilité du foncier en lit majeur, du taux réel de recherche des nappes... toutes choses qui sont à étudier avant d'y voir une solution fiable et à échelle des besoins.  On ne peut donc pas accepter que les uns ou les autres mettent en avant "la science" sur la question de la construction future des retenues, car nous n'avons pas en réalité d'assertion scientifique forte sur le bilan coût-bénéfice.  Pour les retenues qui existent déjà, on peut douter de l'intérêt de les détruire dans une période aussi incertaine sur l'avenir hydrique, climatique et énergétique de nos sociétés. Hélas, l'Etat français a pour le moment choisi cette option au nom de la "continuité écologique".

Certains ne jurent que par les solutions fondées sur la nature, d'autres réclament des constructions de barrages partout où un besoin est exprimé. La solution ne sera probablement pas unique ni systématique, elle devra être fondée sur des faits et des preuves, des expérimentations avec des évaluations précises, des concertations locales visant à construire des compromis.  Il nous faut surtout éviter des postures de principe confinant au dogmatisme et des choix mal informés ne tenant pas compte de l'ensemble des attentes sociales sur l'eau.

Référence : Wan W et al (2018), A holistic view of water management impacts on future droughts: A global multimodel analysis, JGR Atmosphere, 123, 11, 5947-5972

Illustration en haut : Lit de la rivière Doubs complètement asséché, fin octobre 2018. Maisons-du-Bois-Lièvremont. CC Espirat