Les modifications des rivières depuis 15 000 ans (Gibling 2018)

La directive cadre européenne sur l'eau affirme que les rivières pourraient être conformes à un "état de référence" entendu comme peu impacté par l'homme. Si cela a un sens pour la mesure de pollutions, qu'est-ce que cela signifie au juste en évolution de la biologie et de la morphologie? Quelle "référence" serait celle de la nature? Dans un article récent visant à réfléchir à la notion d'Anthropocène, le géologue Martin R. Gibling montre ainsi que les premières altérations humaines des rivières sont nettement perceptibles voici 10 000 ans, puis que les cours d'eau commencent à être plus ou moins largement modifiés dans le monde voici 6500 ans, avec les techniques d'irrigation et de diversion de l'eau pour les populations sédentaires. Alors quel est donc "l'état de référence" d'une rivière française actuelle? Pourquoi faudrait-il revenir à une forme fluviale de 1900, de 1700 ou d'un âge antérieur, forme qui n'est pas plus "naturelle" qu'une autre si l'on entend par là "non-humaine"? La politique de l'eau doit réviser ses concepts en intégrant les données nouvelles de l'écologie et de l'archéologie de l'environnement. 

Schéma illustrant l'ampleur des influences anthropiques sur les systèmes hydrologiques. Les exemples illustrés proviennent principalement de milieux à influence technologique modeste, en particulier sur une période d'environ 10 000 à 4 000 ans BP. Figure conçue et rédigée par Meredith Sadler, extrait de Ginling et al 2018, art cti

Voici le résumé de l'article de Martin R. Gibling (Université Dalhousie, Canada):

"Les rivières sont au centre des débats sur l’Anthropocène car de nombreuses activités humaines depuis l’antiquité se sont concentrées sur leurs cours et dans les plaines inondables.

Une compilation de littérature sur le début de la modification humaine des rivières identifie six étapes qui représentent des innovations clés, concentrées au Proche-Orient et dans les zones voisines:

(1) des effets minimaux avant environ 15 000 BP, avec utilisation du feu et cueillette de plantes et de ressources aquatiques;
(2) des effets mineurs dus à une culture accrue après environ 15 000 ans BP, avec domestication des plantes et des animaux après environ 10 700 ans BP;
(3) l'ère agricole débutant environ 9800 ans BP, avec les sédiments mobilisés, l'utilisation répandue du feu, les premiers barrages et l'irrigation, la fabrication de briques;
(4) la période de l'irrigation à partir d’environ 6500 ans BP, avec irrigation à grande échelle, grandes villes, premiers grands barrages, approvisionnement en eau en milieu urbain, utilisation accrue des eaux souterraines, navigation sur rivières et exploitation alluviale;
(5) l'ère de l'ingénierie avec des remblais, des barrages et des moulins à eau après environ 3000 ans BP, en particulier dans les empires chinois et romains;
(6) l'ère technologique après environ 1800 de notre ère.

Les effets anthropiques sur les rivières étaient plus variés et plus intenses qu'on ne le reconnaît généralement, et ils devraient être systématiquement pris en compte dans l'interprétation des archives fluviales du Pléistocène supérieur et du Holocène".

Référence: Gibling MR (2018), River Systems and the Anthropocene: A Late Pleistocene and Holocene Timeline for Human Influence, Quaternary, 1, 3, 21

Rencontre de l’hydroélectricité en Bourgogne-Franche-Comté

Propice au développement de l’hydroélectricité, la région Bourgogne-Franche-Comté comporte déjà environ 500 centrales en exploitation et de nombreux sites continuent de se développer chaque année.

Le développement de l’hydroélectricité passe par la réhabilitation de centrales ou moulins ne produisant plus (y compris usage de forges, meuneries…), par l’optimisation des centrales existantes et l’équipement de seuils existants non valorisés. La prise en compte des enjeux environnementaux est primordiale pour obtenir une cohérence globale sur l’utilisation de la ressource.

Comme tous les ans depuis 2013, l’ADEME organise la 7ème rencontre de l’hydroélectricité qui se déroulera le vendredi 15 novembre 2019 à Nuits-Saint-Georges.

L'association Hydrauxois encourage tous les propriétaires d'ouvrages hydrauliques, particuliers ou communes, à participer à ces rencontres pour mûrir leur projet de relance hydro-électrique. Après près de 25.000 sites équipables (Punys et al 2019), notre pays a la chance d'avoir un potentiel considérable de relance en petite hydro-électricité. Une énergie simple, locale, présente dans de très nombreux villages de nos campagnes, qui doit apporter sa contribution à la transition bas-carbone de la France et à l'émergence des territoires à énergie positive. Le 15 novembre prochain, on pourra s'informer et en discuter avec des professionnels ainsi qu'avec les administrations en charge de l'énergie.

Découvrez le programme.

Face aux sécheresses comme aux crues, conserver les ouvrages de nos rivières au lieu de les détruire

Depuis deux millénaires, les étangs et moulins se sont développés sur les rivières et bassins versants de France. Outre leur fonction piscicole et énergétique d'origine, ces ouvrages ont aussi créé sur tous les bassins des rétentions et des diversions d'eau, dont les fonctionnalités sont parfois proches de celles des zones humides naturelles. Ces dernières ont pour la plupart disparu par drainage et recalibrage, à partir du Moyen Âge, puis avec une forte accélération au XXe siècle. Pierre Potherat, ICTPE en retraite ayant longtemps travaillé sur l'hydro-géomorphologie des bassins versants, rappelle ces réalités dans le cas du Châtillonnais, au nord-ouest du plateau de Langres. Il déplore la politique de destruction des ouvrages de moulins et étangs au nom de la continuité dite "écologique", appelant les décideurs à changer clairement d'orientation. Extrait et lien de téléchargement de son rapport. 

Introduction :
"Les sécheresses estivales des quatre à cinq dernières années ont contraint les décideurs à envisager de changer leur fusil d’épaule en matière de gestion de l’eau de nos rivières. Une mission parlementaire réfléchit actuellement aux moyens les plus pertinents pour répondre aux attentes des personnes directement concernées sur le terrain.

Le présent document a été rédigé à la suite d’une réunion d’information et d’échanges, tenue à Montbard en juillet dernier en présence de trois parlementaires. Il a pour but d’apporter, en premier lieu, un éclairage sur les pratiques anciennes de gestion des cours d’eau, sur les pratiques des années d’après-guerre puis sur celles des vingt dernières années. En second lieu un diagnostic des difficultés rencontrées a été formulé accompagné de pistes d’amélioration.

Les cours d’eau du plateau de Langres ont été aménagés depuis près d’un millénaire pour tirer bénéfice d’une énergie hydraulique gratuite. Des retenues d’eau, des biefs servant à faire tourner moulins, scieries et autres installations ont été créées et ont fonctionné tout ce temps sans porter atteinte à l’environnement et à la qualité des ressources halieutiques. 

En outre, ces installations, en favorisant le maintien d’un niveau d’eau élevé dans la rivière et dans les alluvions, ont permis, d’une part, de stocker une importante quantité d’eau utile en période de sécheresse, aussi bien pour la sauvegarde des poissons que pour la préservation des milieux humides, d’autre part de faciliter le débordement de l’eau et son stockage dans la plaine inondable en cas de crue.

Les pratiques des années cinquante à soixante ont surtout été axées sur la lutte contre les inondations par l‘augmentation du gabarit des rivières et la suppression des méandres. Ces travaux ont contribué à abaisser de près d’un mètre le niveau de l’eau dans la rivière ainsi que dans la nappe alluviale avec pour effet indésirable l’assèchement estival des chenaux, des praires et de certains milieux humides.

Au début des années 2000, l’application volontariste de la directive européenne relative au bon étal écologique et chimique des masses d’eau, par suppression des seuils et vannages, a contribué à amplifier le phénomène d’asséchement des zones humides et a accru la vitesse du courant en période de crue sans apporter la moindre amélioration du peuplement piscicole.

Des pistes d’amélioration sont proposées en conclusions. Il est notamment proposé de rendre à la rivière son rôle dans le stockage de l’eau en cas de sécheresse ou d’inondation."

Téléchargez le document complet :
Potherat P (2019), La gestion de l’eau des rivières de plaines. Cas du versant NW du plateau de Langres, 15 p.

Mortalité nulle d'anguilles au droit d'une usine hydro-électrique (Økland et al 2019)

Une étude allemande montre que la mortalité des anguilles en dévalaison dans des centrales hydro-électriques peut être réduite à néant, moyennant des passages adaptés et des grilles fines. L'écartement proposé pour ces grilles n'est cependant guère réaliste pour toutes les rivières et toutes les installations. Les producteurs d'hydro-électricité sont toujours en attente de protocoles d'étude du comportement des poissons en dévalaison, en particulier sur des sites de petite hydro-électricité où les conditions de vitesse, pression et débit diffèrent des moyennes et grandes centrales les plus souvent étudiées. La proportionnalité des mesures de correction d'impact passe par une définition robuste et consensuelle de l'impact au départ: l'Office français pour la biodiversité rechigne pour le moment à mettre en place les bons protocoles. 

Le site étudié, in Økland et al 2019, art cit

Finn Økland et ses collègues ont étudié la mortalité des anguilles en dévalaison au droit de la centrale Unkelmühle, reconstruite en 2011 sur la rivière allemande Sieg, un affluent du Rhin. La centrale est à 44 km de la confluence avec le Rhin, exploite une chute de 2,7 m avec 3 turbines Francis capable de faire transiter un débit total de 27 m3/s. L'accès à chaque turbine est protégée d'un rack de grilles à angle de 27° et à entrefer de 10 mm.

Voici le résumé de leur recherche :

"Nous avons examiné la mortalité, les voies de migration et le comportement de l'anguille argentée dans une centrale électrique en Allemagne, après la reconstruction de la centrale, afin de réduire la mortalité des poissons en migration vers l'aval. 

Sur 270 anguilles implantées avec des émetteurs radio et relâchées en amont de la centrale, 222 anguilles ont traversé la centrale, principalement en octobre et novembre, bien que certaines soient descendues en hiver et au printemps. La plupart des anguilles ont suivi le flux principal et sont passées au niveau de l’évacuateur de crue (59% et 49% au cours des deux années d’étude) ou ont suivi la route menant au plan de grilles situées devant les turbines (24% et 27%), où elles ont été guidées vers une voie échappant des turbines via le canal de vidange. Certaines anguilles utilisaient une passe à fentes verticales (12% et 8%), tandis que peu utilisaient une passe à poissons de type naturelle, une passe à canoë ou des passages sur-mesure pour anguilles. 

Les anguilles ont montré une grande variation individuelle dans le calendrier de migration, les vitesses de migration et le choix du contournement. Aucune anguille n'a été tuée dans les turbines, puisqu'aucune d'elles ne l'a traversée, probablement en raison de l'espacement étroit des barreaux (10 mm). Les résultats ont montré que la mortalité des centrales de passage d’anguilles peut être faible (0-4% et 0-8% au cours des deux années de l’étude) lorsque l’admission vers la turbine est protéger de grilles empêchant les anguilles de pénétrer et que des voies de dérivation sûres sont disponibles. Les estimations de la mortalité sont présentées sous forme d'intervalles, car il n'a pas été possible de déterminer le sort de 4% et 8% des individus. La mortalité potentielle aurait pu être liée à des blessures sur les voies de contournement ou à un risque accru de prédation, mais rien n'indique que des blessures ont été causées dans ces voies de contournement."

Discussion
La réduction de mortalité des poissons en dévalaison est un but logique pour tous les producteurs d'hydro-électricité, qui doivent viser à réduire les impacts accidentels et non désirés de leur production d'énergie bas carbone. D'autres sources d'énergie sont d'ailleurs confrontées à ce problème, comme la mortalité des oiseaux, chauve-souris et insectes dans les fermes éoliennes.

L'étude de Finn Økland et de ses collègues apporte l'intéressante démonstration que l'on peut obtenir une mortalité nulle. Elle montre aussi que certain dispositifs coûteux (passes dédiées) ne sont pas toujours utilisés par le poisson (autre exemple chez Newton et al 2017). Toutefois, l'espace de 10 mm entre les barreaux des grilles de protection est généralement considéré comme peu viable, pour plusieurs raisons: coût d'installation et de dégrillage (plus les grilles sont fines, plus elles sont obstruées) surtout en sites de régions très boisées (forte charge flottante de feuilles et branches), perte de productible ne permettant pas de compenser sur le revenu énergétique (aux tarifs français de rachat de l'électricité, qui ne sont probablement pas les tarifs allemands). Par ailleurs, une mortalité nulle avec une grille à entrefer de 10 mm ne dit rien de la mortalité avec des grilles à barreaux plus espacés.

Nous manquons à ce jour d'expériences plus élémentaires et de consensus sur les résultats pour caractériser le problème :

• analyses en conditions les plus naturelles possibles (pas des animaux d'élevage projetés depuis une barrique devant les turbines...), mesure au long cours par caméra du nombre d'animaux passant dans la turbine plutôt que par exutoire ou déversoir (comme on le fait pour les suivis de passes à poissons),
• suivi radiotélémétriques de migrateurs (anguilles, saumons ou autres) pour définir le taux  d'animaux passant dans la turbine ou choisissant les voies libres, cela à différentes conditions (sans grilles, grilles à entrefer allant de 100 à 10 mm), avec analyse des arrêts d'émission (mortalités par causes naturelles ou provoquées pour turbine),
• comparaison de résultats dans des conditions réalistes pour les différents types de cours d'eau, d'installations (hauteur de chute, débit, vitesse, pression...) et pour les différents types de dispositif (roue, vis, turbines Kaplan, Francis, Pelton, Banki-Mitchell). 

Divers producteurs ayant installé des processus de comptage en petite hydro-électricité nous ont fait état de mortalité nulle même avec grilles larges, avec évitement complet du passage usinier quand le débit d'entraînement est assez lent pour permettre de choisir d'autres chemins. Ils souhaitent que l'Office français de la biodiversité définissent des protocoles d'étude, d'autant que la recherche a montré un potentiel de près de 25 000 moulins équipables en hydro-électricité (voir Punys et al 2019) et que la loi française comme les directives européennes soutiennent le développement de cette petite hydro-électricité.

Un ingénieur avait produit une analyse des formules semi-empiriques de mortalité d'anguilles (Rick 2016), montrant que les mortalités sont en rapport croissant avec la hauteur et la vitesse, mais décroissant avec le débit. Certaines modélisations produites par les services administratifs sur des bassins versants se fondent sur des choix de formule contestables (voir critique de Briand et al 2015).

Ces points ne pourront donc être éclaircis que si les établissements publics (OFB), les syndicats de producteurs et d'autoconsommateurs se mettent d'accord sur des études portant sur un assez grand nombre de sites, définissant un ratio mortalité-coût-productible acceptable et s'engageant à en respecter les conclusions. Nous n'y sommes pas pour le moment.

Référence : Økland F et al (2019), Mortality of downstream migrating European eel at power stations can be low when turbine mortality is eliminated by protection measures and safe bypass routes are available, Hydrobiology, 3-4, 68-79

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Mortalité quasi-nulle de jeunes saumons dans des turbines hydro-électriques (Tomanova et al 2018)

Le chantier "exemplaire" de casse des barrages de la Sélune, imposture morale de bout en bout

En plein débat sur la nécessité de s'adapter aux sécheresses et en pleine transition énergétique bas-carbone, l'Etat français a engagé la destruction aberrante de deux grands barrages sur la Sélune, au motif d'y faire revenir hypothétiquement 1300 saumons. Pour 50 millions d'argent public. Voici encore 1 an, ces barrages étaient des réserves d'eau et produisaient de l'hydro-électricité : en France, on détruit des biens communs pour des intérêts particuliers, en l'occurrence celui des pêcheurs de loisir de saumon. Les grands médias, si prompts à s'alarmer du moindre "grand projet inutile", ne disent rien. Conformisme et lâcheté : c'est "écologique" vous dit-on, alors on n'enquête pas, on n'alerte pas, on ne critique pas. Dans ce chantier soi-disant "exemplaire", l'association des riverains tire la sonnette d'alarme sur la succession des aberrations, voire des forfaits: mépris des recours en justice qui aurait dû suspendre les travaux le temps de statuer, ignorance des 20 000 riverains opposés au projet par les bureaucraties parisiennes et leurs clientèles de lobbies, choix non écologiques de chantier à lourd bilan carbone, condamnation du groupe Vinci pour attribution frauduleuse de marché public, et maintenant travail dissimulé de migrants exploités... Les (ir)responsables publics et privés des dérives de la continuité écologique dans leurs oeuvres.  

Informations sur la Sélune

"La démolition du barrage de Vezins est un «grand chantier de l’Etat». Les services publics, relayés par quelques élus locaux, nous avaient promis une opération «exemplaire».

Les premiers doutes sont apparus avec le balai incessant d’une multitude d’énormes camions transportant de Bretagne des centaines de tonnes de «gabions» constitués de cages de grillage emplies de cailloux qu’il eût été pourtant facile de prendre sur place. Avec pour conséquence un coût beaucoup moins élevé et une empreinte carbone négligeable. Pourquoi a-t-il été décidé de dépenser plus et de polluer encore plus ?

Les travaux de gestion sédimentaire ont aussi posé question quand on a constaté que les sédiments contaminés aux métaux lourds allaient être recouverts de sédiments «sains» et confinés sur une zone exondée, accessible à terme aux humais et aux animaux.

Des coups de pelle mécanique malencontreux ont fragilisé une pile du petit pont des Biards au pied de laquelle le cours de l’Yvrande creuse un trou depuis plusieurs mois. L’entreprise chargée du chantier a quitté les lieux sans régler le problème.

En 2018, le groupe Vinci est condamné à 300.000 Euros d’amende pour avoir été favorisé dans l’attribution du marché public d’arasement des barrages après avoir obtenu des informations sur le chantier des barrages de Vezins et de La Roche-qui-Boit avant même le lancement de l’appel d’offres. Qui a informé Vinci? Pour obtenir quoi en retour?

Et maintenant, c’est une malheureuse affaire de travail dissimulé qui éclate. Et bien plus encore.

L’entreprise choisie par l’Etat pour démolir le barrage de Vezins a chargé une société parisienne de sécuriser le chantier. Quatre vigiles ont été embauchés à cet effet fin Avril et début Mai. Ils l’ont été sous de fausses identités et sans contrat de travail. Ils n’ont perçu qu’un seul mois de salaire (sans fiche de paie) et n’ont fait l’objet d’aucune déclaration préalable à l’embauche. Le rapport de l’Inspection du Travail est édifiant.  CHARIER n’aurait pas pu justifier qu’un contrat avait été établi avec l’entreprise, devenue injoignable. C’est surprenant. Les « vigiles » ne recevaient leurs instructions que des responsables de CHARIER. Ils sont désormais sans « emploi » et sans le sou. Ils occupent un logement dont le loyer a été réglé par leur « employeur » jusqu’à fin Août. Ils sont nourris par les habitants du bourg de Vezins qui font preuve d’une solidarité exemplaire envers ces jeunes hommes originaires de Côte d’Ivoire qui avaient vu dans cette embauche une occasion de régulariser leur situation de séjour en France.

Sylvie Crochet, maire déléguée de Vezins a pris les choses en main pour leur venir en aide en alertant les pouvoirs publics et les élus concernés, y compris les parlementaires.

Nous ne pouvons que souhaiter une issue heureuse à cette situation dramatique qui résulte obligatoirement d’une chaîne de responsabilités qu’il faudra bien établir.

Aucun personnel de sécurité n’a été aperçu aux abords du chantier ce weekend, malgré le nombre de curieux venus constater l’avancée de cette opération «exemplaire» à tous les points de vue."

Les amis du barrage de Vezins

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