Fragmentation des cours d’eau de Normandie

Fragmentation des cours d’eau de Normandie

La fragmentation des cours d’eau est le phénomène d’altération de la continuité écologique qui est occasionné par la présence d’obstacles à l’écoulement. Pour les milieux aquatiques, la continuité écologique se définit à la fois par la circulation des espèces et par le bon déroulement du transport des sédiments. Cette continuité recouvre deux dimensions : amont-aval et latérale. Ainsi, elle peut être impactée par des ouvrages transversaux comme les seuils et barrages, mais aussi par des ouvrages longitudinaux comme les digues et les protections de berges.

Chiffres clés

  • Un obstacle à l’écoulement tous les 3 km en Normandie en 2020;
  • La Normandie est la 3e région de France métropolitaine ayant la plus forte densité d’ouvrages faisant obstacle à l’écoulement en 2020;
  • 41 % du linéaire de cours d’eau normand utilisé pour ce calcul a un taux d’étagement supérieur à 30 % en Normandie en 2020;
  • 23 % du linéaire de cours d’eau normand utilisé pour ce calcul a un taux de fractionnement supérieur à 0,6 ‰ en Normandie en 2020;
  • 4 943 obstacles à l’écoulement en Normandie en 2020, dont 50 % n’ont aucun usage ou un usage obsolète pour les activités humaines.

Vanne de décharge sur un cours d’eau normand (Photo: A. Dudouble)

Point sur l’exhaustivité des données utilisées
Le référentiel des ouvrages faisant obstacle à l’écoulement utilisé pour cette analyse n’est pas exhaustif et ne recense pas tous les obstacles à l’écoulement de France (ni de Normandie), malgré les efforts déployés ces dernières années pour le rendre le plus complet possible. C’est cependant le seul référentiel couvrant la France entière, nous l’utilisons donc comme base de données de référence pour ce travail. Pour la Normandie, le référentiel des ouvrages faisant obstacle à l’écoulement est exhaustif sur 65 masses d’eau cours d’eau (sur 591) d’après l’Office français de la biodiversité (OFB). Pour la France métropolitaine et les départements d’outre-mer, on estime à 120 000 le nombre total d’obstacles à l’écoulement d’après l’Observatoire National de la Biodiversité, contre 100 174(4) obstacles recensés au moment de la rédaction de ce document. De plus, le référentiel des cours d’eau SYRAH-CE utilisé ici ne couvre que 47 % de l’ensemble des cours d’eau de Normandie référencés dans la BD TOPAGE®.

État et types d’obstacles à l’écoulement en Normandie en 2020

État des obstacles à l’écoulement en Normandie en 2020

En Normandie, 4 943 obstacles à l’écoulement* sont recensés en 2020. Sont également recensés 3 ouvrages qui sont en projet de construction et 288 obstacles qui sont entièrement détruits (du fait ou non d’une intervention humaine), et qui n’engendrent donc plus d’impact sur la biodiversité et les habitats.
Il faut toutefois noter que le nombre d’obstacles n’est pas le seul facteur à prendre en compte. En effet, leur localisation est également à considérer. À titre d’exemple, un seul ouvrage impactant à la connexion terre-mer est généralement plus impactant que 4 ou 5 ouvrages localisés au niveau des sources aussi bien en matière de franchissement par les poissons migrateurs que d’altération des habitats.

*Obstacles validés et soit existants, soit en construction soit détruits partiellement d’après le référentiel des ouvrages faisant obstacle à l’écoulement.

Types d’ouvrages faisant obstacle à l’écoulement

En Normandie le type d’ouvrage est connu pour 95% des obstacles. La grande majorité sont des seuils de rivières (82%) suivi par des obstacles induits par un pont (9%) puis par des barrages (3%).

Historiquement construits dans un but précis (irrigation, industrie, hydroélectricité, navigation) aujourd’hui 50 % des obstacles n’ont aucun usage ou leur usage est obsolète, leur destruction n’influerait donc pas sur l’activité humaine.

Seulement 13% des ouvrages ont un usage actuel connu*. Il s’agit pour les plus courant de : la production d’énergie et d’hydroélectricité (4%), de loisirs et sports aquatiques (2%), d’activités aquacoles (2%) et pour la sécurité des biens et des personnes (1%)

*pour 37% des ouvrages le type d’usage est inconnu ou n’est pas renseigné.

6%

des obstacles disposent d’un dispositif de franchissement piscicole en 2020 d’après le référentiel des obstacles faisant obstacle à l’écoulement

La problématique de la fragmentation des cours d’eau est multiple et déterminante pour les espèces de poissons grands migrateurs. Ces espèces vivent alternativement en eau douce et en eau salée soit pour se reproduire (espèces potamotoques : Saumon atlantique, Truite de mer, Aloses, Lamproie marine et fluviatile), soit pour leur croissance (espèce thalassotoque : Anguille européenne). Les frayères (zones de reproduction) notamment doivent donc être accessibles et par conséquent, les ouvrages doivent pouvoir être franchis

Parmi les 6 % d’obstacles disposant d’un dispositif de franchissement piscicole, les plus courants sont : les passes à ralentisseurs (2 %), les passes à bassins successifs (1 %), les autres types de passes (à anguilles non incluses) (1 %), les rivières de contournement (1 %), autres types de dispositifs de franchissement piscicole (1 %).
Cependant, de nombreux dispositifs de franchissement piscicoles sont anciens et ne permettent pas de répondre à la réglementation actuelle.

D’après la loi sur l’eau et les milieux aquatiques (LEMA) du 30 décembre 2006 (article 6), les cours d’eau classés en liste 2 ont la nécessité d’assurer le transport suffisant des sédiments et la circulation des poissons migrateurs.

Densité d’ouvrages faisant obstacle à l’écoulement par cours d’eau en 2020

Définition :
La densité représente l’effet barrière des ouvrages sur un cours d’eau, c’est-à-dire « dans le cas de la faune piscicole, l’altération des conditions de circulation longitudinale dans les deux sens, vers l’amont ou vers l’aval » (Miguet P., 2017). La densité correspond au nombre total d’ouvrages sur un linéaire donné, rapporté à la longueur de ce linéaire

Les départements Normands qui possèdent le plus important linéaire de cours d’eau avec une densité de plus de 40 obstacles pour 100km sont:

  • le Calvados avec 692 km de cours d’eau;
  • l’Eure avec 663 km de cours d’eau;
  • l’Orne avec 493 km de cours d’eau.
Barrage de Poses dans l’Eure (Photo: A. Dudouble)

Densité d’ouvrages et densité de cours d’eau à l’échelle des départements normands

Les écarts observés entre la Seine-Maritime, l’Eure et le Calvados, l’Orne et la Manche s’expliquent par:

  • Un nombre d’obstacles recensé important dans l’Eure (988 obstacles) et en Seine-Maritime (697) contre 784 dans le Calvados; 548 dans l’Orne et 432 dans la Manche;
  • Un contexte hydrographique différent, les cours d’eau calcaires de l’ex-Haute-Normandie sont plus favorables à l’usage de la force hydroélectrique.

Densité d’ouvrages et densité de cours d’eau à l’échelle nationale

1

obstacle à l’écoulement tous les 3 km! Ce chiffre fait de la Normandie la 3ème région de France ayant le plus d’obstacles.

Les seuils constituent un obstacle à l’écoulement pour la biodiversité et les sédiments (Photo A. Dudouble)

En plus d’être la 3eme région métropolitaine ayant une des plus fortes densité d’obstacles par linéaire de cours d’eau (derrière la Région Grand-Est et l’Ile de France). La Normandie est également la 4e région ayant le moins de densité de cours d’eau (325 m de cours d’eau par km²), ce qui signifie que la région est relativement peu dense en cours d’eau par rapport à la moyenne de France métropolitaine (423 m de cours d’eau par km²). Ces moyennes masquent cependant une très forte hétérogénéité selon les territoires.

Taux d’étagement en Normandie en 2020

Définition
Le taux d’étagement mesure l’ « effet retenue », c’est-à-dire la rupture de l’écoulement naturel engendré par les obstacles (Miguet P., 2017). Il traduit mieux la réalité en renseignant à la fois sur le niveau de fragmentation et d’artificialisation, sur l’altération morphologique des cours d’eau et sur la transparence migratoire. Il traduit ainsi la perte de fonctionnalité induite par les ruptures artificielles de la continuité longitudinale des cours d’eau. Le taux d’étagement est le rapport entre la somme des hauteurs de chutes artificielles créées en étiage par les obstacles transversaux et le dénivelé naturel du cours d’eau.
Seuil de déversoir (Photo: A. Dudouble)

Pour les cours d’eau où il a pu être calculé*, le taux d’étagement moyen en Normandie est de 21 %, ce qui est bien au-dessus de la moyenne nationale (8 %). Cela place la Normandie à la 5e place des régions métropolitaines ayant le plus fort taux d’étagement régional.

Taux d’étagement par département normands en 2020

En Normandie, le taux d’étagement est calculé pour 81 % du linéaire des cours d’eau*, (le calcul étant impossible sur les cours d’eau sans obstacles recensés et sur les cours d’eau de dénivelé nul).

41 % du linéaire de cours d’eau normand utilisé pour ce calcul a un taux d’étagement supérieur à 30 % (taux d’étagement maximal défini par le SDAGE Seine-Normandie 2016-2021 pour les masses d’eau naturelles visées par le plan de gestion des poissons migrateurs (PLAGEPOMI)), contre seulement 30 % en France métropolitaine.


L’Orne est le département normand ayant le pourcentage de taux d’étagement inférieur à 30 % le plus important (51 % du linéaire de cours d’eau de l’Orne). Il s’agit du seul département normand au niveau de la moyenne métropolitaine. À l’inverse, l’Eure est le département normand ayant le pourcentage de taux d’étagement supérieur à 30 % le plus élevé (86 % du linéaire de cours d’eau de l’Eure) traduisant de fortes contraintes sur les cours d’eau ayant comme conséquences des effets néfastes pour la vie aquatique.

*Cours d’eau de la base de données SYRAH-CE agrégés par rang de Strahler, auxquels on a enlevé les cours d’eau de rang 1 (cours d’eau allant de la source à sa première confluence)

Pour compléter l’information liée au taux d’étagement, l’indice “taux de fractionnement” est développé dans la fiche complète téléchargeable en bas de page. Comme la densité d’ouvrages, cet indice représente “l’effet barrière” en décrivant plus spécifiquement la pression des obstacles sur la continuité des cours d’eau.

Ce qu’il faut retenir

4 943 obstacles sont recensés en Normandie, dont 82 % sont des seuils en rivière et 50 % n’ont aucun usage ou leur usage est obsolète et pourraient donc être détruits sans impacts sur l’activité humaine.
Avec une densité de 35 obstacles à l’écoulement pour 100 km de cours d’eau en 2020, soit un obstacle tous les 3 km, la région Normandie est la 3e région de France métropolitaine ayant la plus forte densité d’ouvrages faisant obstacle à l’écoulement.
La fragmentation des rivières s’apprécie également au travers du taux d’étagement des cours d’eau, qui traduit l’ « effet retenue », c’est-à-dire la rupture de l’écoulement naturel engendrée par les obstacles. Ainsi, 41 % du linéaire de cours d’eau normand utilisé pour ce calcul présente un taux d’étagement supérieur à 30 %, ce qui place la Normandie à la 5e place des régions métropolitaines ayant le plus fort taux d’étagement régional. Ce taux d’étagement élevé met en danger les peuplements piscicoles de ces cours d’eau et pourrait être résolu en restaurant les continuités écologiques.
Pour compléter le taux d’étagement, le taux de fractionnement est couramment utilisé. De façon similaire à la densité d’obstacles à l’écoulement, le taux de fractionnement traduit l’ « effet barrière » des ouvrages sur un cours d’eau, c’est-à-dire « dans le cas de la faune piscicole, l’altération des conditions de circulation longitudinale dans les deux sens, vers l’amont ou vers l’aval ». En Normandie, 23 % du linéaire de cours d’eau normand utilisé pour ce calcul a un taux de fractionnement supérieur à 0,6 ‰, plaçant la Normandie comme la 6e région de France métropolitaine ayant le taux de fractionnement le plus faible.
Des solutions existent pour supprimer ou réduire l’impact de ces obstacles sur la biodiversité ou sur le transport de sédiments : effacer les ouvrages, les abaisser, installer des dispositifs de franchissement piscicole, etc.

Point sur la réglementation
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  • Schémas Directeurs d’Aménagement et de Gestion des Eaux (SDAGE) des bassins Seine-Normandie et Loire-Bretagne : visent à assurer le rétablissement de la continuité écologique au sein des bassins hydrographiques pour atteindre les objectifs environnementaux des masses d’eau.
  • Articles R436-45 et R436-46 du Code de l’environnement : mise en place d’un plan de gestion des poissons migrateurs (PLAGEPOMI) qui fournit le cadre juridique aux mesures nécessaires à la pérennité des espèces migratrices et à leur exploitation à travers un encadrement de la pêche dans les différents départements du bassin et des prescriptions particulières concernant la protection et la restauration des habitats, le rétablissement de la libre circulation, le suivi des populations et la communication, pendant une durée de 5 ans.
  • Loi de modernisation de l’action publique territoriale et l’affirmation des métropoles (MAPTAM) du 27 janvier 2014 : attribue au bloc communal une compétence exclusive et obligatoire relative à la gestion des milieux aquatiques et la prévention des inondations (GEMAPI).
  • Arrêté du 25 janvier 2010 modifié par l’arrêté du 7 août 2015 : établit le programme de surveillance de l’état des eaux en application de l’article R. 212-22 du code de l’environnement.
  • Circulaire du 25 janvier 2010 : relative à la mise en œuvre par l’État et ses établissements publics d’un plan d’actions pour la restauration de la continuité écologique des cours d’eau.
  • Loi Grenelle I, ou loi du 3 août 2009 de programmation à la mise en œuvre du Grenelle de l’environnement : enjoint, dans son article 29, de préserver et de remettre en bon état les continuités écologiques des milieux nécessaires à la réalisation de l’objectif d’atteindre ou de conserver, d’ici à 2027 au plus tard, le bon état écologique ou le bon potentiel pour les masses d’eau superficielles. En Normandie, 225 ouvrages sont priorisés « Grenelle ».
  • Loi sur l’eau et les milieux aquatiques (LEMA) du 30 décembre 2006 (article 6) : création de l’article L214-17 du Code de l’environnement, qui adjoint d’établir deux listes de cours d’eau, pour lesquels :
    • Cours d’eau classés en liste 1 : aucune autorisation ou concession ne peut être accordée pour la construction de nouveaux ouvrages s’ils constituent un obstacle à la continuité écologique.
    • Cours d’eau classés en liste 2 : nécessité d’assurer le transport suffisant des sédiments et la circulation des poissons migrateurs. Tout ouvrage doit y être géré, entretenu et équipé selon des règles définies par l’autorité administrative, en concertation avec le propriétaire ou, à défaut, l’exploitant.
  • Directive Cadre sur l’eau (DCE) du 23 octobre 2000 : objectif de bon état des eaux superficielles en 2015, avec des reports de délai prévus jusqu’en 2027.

Pour en savoir plus, téléchargez la fiche complète de notre collection Indicateurs de Biodiversité Normandie consacrée à la fragmentation des cours d’eau en Normandie

Iuna Thomas
Iuna Thomas
Chargée de mission scientifique – Analyse et traitement de données