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n°37/10 décembre 2021

Sommaire

Par : SPYRATOS, Vassilis ; GARNIER, Claire-Cécile

La directive cadre européenne sur l’eau (DCE) a donné une impulsion forte à la politique française menée en matière de bio-indication. Le bon état écologique des masses d’eau est devenu l’un des indicateurs majeurs de pilotage et d’évaluation de la politique de l’eau. Cet article présente les points de vue de deux responsables du ministère en charge de l’environnement sur le défi que représente la mise en œuvre des outils de la DCE en France, lors d’une phase particulièrement active pour le développement des méthodes et l’appui aux politiques publiques. Il a notamment fallu organiser les avancées et questions scientifiques et réglementaires, en une politique publique la plus cohérente et efficace possible pour les objectifs de préservation et de reconquête de la qualité écologique des milieux aquatiques.

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Par : SOUCHON, Yves ; STROFFEK, Stéphane

Voilà vingt ans que la directive cadre européenne sur l’eau (DCE, 2000/60/CE) s’est invitée dans le paysage européen de la gestion des milieux aquatiques, avec pour ambition politique l’atteinte du bon état pour toutes les masses d’eau de surface, souterraines et côtières en 2015. Au vu des pratiques de gestion alors en vigueur en 2000 dans la plupart des pays européens, la tâche était immense pour mettre en œuvre cette directive. Deux témoins privilégiés nous font part de leur vécu au cours de cette période, Stéphane Stroffek, chef de service dans le département de la connaissance et de la planification à l’Agence de l’eau Rhône-Méditerranée-Corse et Yves Souchon, directeur de recherche émérite à INRAE, directement impliqué dans l’accompagnement technique et scientifique de la DCE au sein d’un laboratoire d’hydro-écologie à Lyon.

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Par : TISSOT-REY, Laurence ; GOURAUD, Véronique

Dans le cadre de la mise en œuvre de la directive cadre européenne sur l’eau, EDF a mobilisé ses équipes de recherche pour apporter une expertise sur les bioindicateurs poissons retenus pour l'évaluation de l'état écologique des masses d'eau. Menés en collaboration avec INRAE et l'Office français de la biodiversité, des travaux sur l'application de l'indice poisson rivière dans plusieurs contextes piscicoles situés à proximité d'aménagements de production d'électricité ont permis de cerner les limites d’application et de tester la robustesse de cet indicateur, contribuant ainsi à sa notice d’utilisation.

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Par : CHAUVIN, Christian ; COQUERY, Marina ; MORIN, Anne

Depuis quinze ans, Aquaref fait partie du paysage français et européen pour la mise en œuvre de la directive cadre européenne sur l’eau (DCE). La mise en place d’Aquaref a-t-elle répondu aux besoins ? Quel positionnement dans un futur proche et pour l’après-DCE ? Quels sont les limites opérationnelles d’Aquaref et comment les dépasser ? Le colloque organisé en 2017 pour les dix ans d’action de ce consortium a mis en évidence un bilan jugé très positif et proposé des voies d’évolution claires pour assurer la pérennité de ce dispositif.

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Par : CHAUVIN, Christian ; LEPAGE, Mario ; HETTE-TRONQUART, Nicolas

La directive cadre européenne sur l’eau a placé l’hydrobiologie au cœur de l’évaluation de la qualité des milieux aquatiques. Dans ce contexte, la bioindication est redevenue une discipline très active de l’écologie, soutenue par des enjeux sociétaux forts. Dans cet article, les auteurs présentent un aperçu des différents aspects du contexte dans lequel les indicateurs biologiques et les méthodes d’évaluation ont été développés, principalement pour les cours d’eau et les estuaires. Ils montrent au-delà les enjeux auxquels ces travaux doivent faire face. 

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Par : MONDY, Cédric ; VILLENEUVE, Bertrand ; ARCHAIMBAULT, Virginie ; USSEGLIO-POLATERA, Philippe

Pour répondre aux nouvelles règles d’évaluation fixées par la directive cadre européenne sur l’eau, les méthodes de bioindication basées sur l’observation des invertébrés ont été renouvelées et améliorées. Grâce à la combinaison de plusieurs métriques taxonomiques et fonctionnelles, le nouvel indice multimétrique I2M2 permet aujourd’hui de mieux évaluer l’état écologique d’un cours d’eau et d’améliorer la détection de certaines pressions liées aux activités humaines, comme par exemple la présence de micropolluants. 

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Par : VILLENEUVE, Bertrand ; VALETTE, Laurent ; FERRÉOL, Martial ; SOUCHON, Yves ; USSEGLIO-POLATERA, Philippe ; STROFFEK, Stéphane

Pour des raisons techniques et économiques, toutes les masses d’eau européennes ne bénéficient pas d’un suivi direct de leur qualité établi à partir d’une collecte régulière de données biologiques. En France, cela représente environ dix mille sites. Pour combler ces lacunes, des chercheurs d’INRAE ont mis au point un ensemble de modèles capables de prédire avec un bon taux de réussite l’état écologique de ces masses d’eau à partir d’un jeu de données de pressions. Si ce type d’outil prédictif est d’un intérêt majeur pour les gestionnaires, il ne doit cependant pas être considéré comme une approche antagoniste à l'amélioration du réseau de surveillance mais plutôt comme un moyen de fournir un cadre général pour aider les politiques de l'eau.

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Par : ARGILLIER, Christine ; LOGEZ, Maxime ; LEPAGE, Mario

Malgré les nombreux usages dont ils font l’objet et leur rôle avéré pour la biodiversité aquatique et terrestre, les plans d’eau et les estuaires français ont été historiquement peu étudiés, et leur état écologique peu renseigné. L’évaluation et le suivi de leur qualité écologique dans le cadre de la directive cadre européenne sur l’eau ont relevé d’un véritable challenge dans les années 2000. Aujourd’hui, l’acquisition de données de qualité au cours des deux dernières décennies et l’arrivée de nouvelles méthodes de surveillance, comme la télédétection spatiale ou le recours à l’ADN environnemental, laissent présager de nouvelles perspectives de suivi de ces précieux écosystèmes.

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Par : BOUGON, Nolwenn ; ROUBEIX, Vincent ; LEPAGE, Mario ; FERRÉOL, Martial ; DANIS, Pierre-Alain ; AKOPIAN, Maia

La directive cadre européenne sur l'eau exige des États membres la production d’indicateurs physico-chimiques devant traduire le fonctionnement des écosystèmes et la production de valeurs seuils correspondant à différents niveaux de leur dégradation. Or, en France, ces données manquent en raison notamment de la diversité des écosystèmes et de la faible connaissance des conditions physico-chimiques réelles et de leurs interactions avec les multiples pressions anthropiques. C’est dans ce contexte que trois équipes de recherche de INRAE et de l’OFB ont mis au point des méthodes statistiques innovantes pour déterminer des valeurs seuils physico-chimiques calées sur les indicateurs biologiques, plus réalistes et plus protectrices des milieux aquatiques.

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Par : ARGILLIER, Christine ; REYNAUD, Nathalie ; BAUDOIN, Jean-Marc

En mettant en avant l’hydromorphologie comme un critère clé de la qualité écologique des masses d’eau, la directive cadre européenne sur l’eau s’est révélée être un moteur important de nouveaux travaux en Europe. Pour les plans d’eau, plusieurs méthodes ont été développées en France pour répondre à ce nouveau contexte réglementaire, par le biais d’une approche multi-échelles spatiales couplant informations numériques géolocalisées et mesures de terrain. 

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Par : VALETTE, Laurent ; CHANDESRIS, André ; PIFFADY, Jérémy ; VILLENEUVE, Bertrand ; TORMOS, Thierry ; VAN LOOY, Kris ; FERRÉOL, Martial ; MALAVOI, Jean René ; SOUCHON, Yves

L’hydromorphologie, c’est-à-dire la composante physique des masses d’eau, influence fortement l’état écologique des cours d’eau. C’est aussi un des principaux leviers d’action de la directive cadre européenne sur l’eau (DCE) pour améliorer la qualité écologique d’un cours d’eau. Depuis 2012, en France, la démarche SYRAH CE, pour système relationnel d’audit de l’hydromorphologie cours d’eau, fait partie intégrante des méthodes déployées à chaque cycle d’évaluation de la DCE.  Deux cent trente mille kilomètres de cours d’eau sont renseignés, et des cartes de zones à risques produites.  Elle est aussi utilisée comme aide à la hiérarchisation des actions de restauration physique des cours d’eau. 

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Par : BOUGHABA, Jeanne

Dans l’Union européenne, la directive cadre sur l’eau et la directive Inondations fixent un cadre commun pour une gestion intégrée des ressources en eau et pour la protection des écosystèmes qui leur sont associés. L’application de ces directives nécessite des actions conjointes et coordonnées de tous les États membres. C’est dans cet objectif que dès 2003, une stratégie commune de mise en œuvre de la directive cadre européenne sur l’eau a été adoptée. Elle est basée sur l’existence de plusieurs groupes de travail, techniques et stratégiques, dont le groupe ECOSTAT chargé des questions relatives à l’état écologique des eaux de surface. Dans ce focus, l’auteure fait le point des activités de ce groupe et des principaux défis à relever sur l’état écologique des eaux superficielles à l’échelle européenne dans les années à venir. 

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Par : BOULEAU, Gabrielle ; CHAUVIN, Christian

Recourir au marché pour externaliser des tâches et les contrôler par des procédures « qualité » sont deux modalités particulières de la nouvelle gestion publique. Plusieurs sociologues ont pointé le paradoxe de ces réformes qui recentrent l’État sur des fonctions de pilotage mais réduisent sa capacité d'expertise. Dans la lignée de ces travaux, les auteurs étudient ici les contradictions qu’a rencontrées la réforme des laboratoires publics de chimie et d’hydrobiologie chargés de la surveillance des eaux de surface. 

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Par : TEICHERT, Nils ; LEPAGE, Mario ; HETTE-TRONQUART, Nicolas ; ARGILLIER, Christine

Les approches en écologie fonctionnelle ouvrent aujourd’hui de nouvelles perspectives dans le domaine du diagnostic écologique. C’est le cas par exemple du critère de la redondance fonctionnelle que les auteurs de cet article ont appliqué aux communautés de poissons pour évaluer leur sensibilité fonctionnelle à la perte d'espèces, et au-delà, mesurer l'influence d’un déclin potentiel de diversité sur le fonctionnement de l'écosystème. L’intégration de ce type d’indice, en complément des critères habituels, est utile pour définir des plans de gestion ou des sites prioritaires à protéger face à des perturbations environnementales, en se concentrant sur les processus écosystémiques.

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Par : GEFFARD, Olivier ; COQUERY, Marina ; RECOURA-MASSAQUANT, Rémi ; PERCEVAL, Olivier ; BOLZAN, Dorothée ; BOURRAIN, Xavier ; REBILLARD, Jean-Pierre ; NAVARRO, Lionel ; NICOLAI, Miguel ; CASTEROT, Baptiste ; FERREOL, Martial ; VILLENEUVE, Bertrand ; CHAUMOT, Arnaud

Avec le soutien de l’Office français de la biodiversité et des Agences de l’eau, les équipes d’écotoxicologie et de chimie d’INRAE ont développé une méthode de biosurveillance active de la contamination chimique des cours d’eau à l’aide d’une espèce de crustacé sentinelle, Gammarus fossarum. Au-delà d’évaluer la conformité des cours d’eau vis-à-vis de normes de qualité environnementale, cette méthode permet aujourd’hui de qualifier le niveau de contamination biodisponible du milieu pour plus d’une centaine de substances chimiques et d’identifier les substances les plus problématiques. Cette connaissance de la contamination biodisponible des cours d’eau offre également l’opportunité de mieux appréhender et prédire son impact sur les communautés biologiques qu’ils hébergent. 

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Par : CHAUMOT, Arnaud ; PERCEVAL, Olivier ; RECOURA-MASSAQUANT, Rémi ; DEGLI ESPOSTI, Davide ; GEFFARD, Olivier

Complétant l’approche de biosurveillance active des niveaux de contamination chimique des milieux développée chez le gammare, le co-développement INRAE-OFB initié il y a une dizaine d’années a amené à la sphère opérationnelle les premiers bioessais in situ qui permettent d’évaluer la toxicité des cours d’eau à une échelle nationale. Ces outils basés sur l’étude des effets en réponse à la contamination chimique sont aujourd’hui normalisés, déployés à l’échelle des réseaux de surveillance de la directive cadre européenne sur l’eau. Ils permettent aux gestionnaires d’avancer dans l’identification des pressions toxiques qui s’exercent sur les écosystèmes aquatiques continentaux.

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Par : PESCE, Stéphane ; BONNINEAU, Chloé ; ARTIGAS, Joan ; MARTIN-LAURENT, Fabrice ; MORIN, Soizic

De nombreux microorganismes tels que les bactéries, les champignons ou la microfaune sont complètement ignorés par la réglementation au sujet de la qualité des masses d’eau. Or tous ces microorganismes jouent un rôle écologique majeur dans les écosystèmes aquatiques. Au cours de la dernière décennie, divers indicateurs microbiens ont démontré leur potentiel pour le diagnostic de la pollution toxique et de ses effets. Après une description de ces outils de diagnostic et leur mise en perspective opérationnelle, cet article explore les freins ayant à ce jour limité leur utilisation. 

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Par : MARGOUM, Christelle ; MARTIN, Alexis ; LE DRÉAU, Matthieu ; GUILLEMAIN, Céline ; GOUY, Véronique ; COQUERY, Marina

Un échantillonneur passif composite innovant à base de silicone et dénommé TSP, pour « Tige Silicone Polaire », a été conçu pour l'échantillonnage, la détection et la quantification dans les eaux d'une gamme élargie de pesticides. Sa petite taille, son usage unique et son faible coût sont autant d’atouts qui le rendent particulièrement intéressant pour des mesures intégrées au sein des petits bassins versants. En s’appuyant sur plusieurs exemples d’applications dans des petits bassins versants agricoles, cette synthèse montre comment cet échantillonneur intégratif passif permet de répondre à des enjeux opérationnels multiples.

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Par : DABRIN, Aymeric ; YARI, Anice ; MASSON, Matthieu ; LE COZ, Jérôme ; COQUERY, Marina

Plusieurs études ont montré que l’utilisation des matières en suspension était plus pertinente que celle du sédiment pour évaluer la contamination chimique de la matrice sédimentaire. Dans cette note, les auteurs préconisent l’utilisation de pièges à particules car ils permettent de récupérer une quantité importante de matières en suspension nécessaire aux différentes analyses chimiques et d’intégrer la dynamique de la contamination sur la période de déploiement.

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Par : MEREL, Sylvain ; MARGOUM, Christelle ; ROCCO, Kevin ; COQUERY, Marina ; MIÈGE, Cécile

Dans cette note, les auteurs font le point sur une méthode d’exploration non-ciblée permettant de détecter de nouveaux micropolluants organiques et les éventuels produits de transformation des substances rejetées dans les milieux aquatiques. L’analyse exhaustive et sans a priori d'échantillons collectés dans les milieux aquatiques (eaux, sédiment et biote) par cette approche en fait un outil complémentaire à l’analyse ciblée et précieux pour la surveillance dans le cadre de la directive cadre européenne sur l’eau. 

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Par : TORMOS, Thierry ; REYNAUD, Nathalie ; DANIS, Pierre-Alain ; HARMEL, Tristan ; MORIN, Guillaume ; MARTINEZ, Jean-Michel ; ANDRAL, Alice ; COQUE, Arthur ; PEROUX, Tiphaine ; BAUDOIN, Jean-Marc

Les outils du spatial, qui ne cessent de progresser, apparaissent aujourd’hui incontournables pour compléter efficacement et à moindre coût les programmes de surveillance des paramètres ciblés par la directive cadre sur l’eau. Plusieurs paramètres peuvent être suivis, comme la température de l’eau, la transparence, la concentration en chlorophylle-a ou le marnage. Cet article propose un aperçu des avancées françaises récentes pour caractériser ces paramètres, à partir de satellites d’intérêts au travers notamment des travaux conduits dans les centres d’expertise scientifique du Pôle national de données et services dédié aux surfaces continentales (THEIA).

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Directive cadre européenne sur l’eau – Bilan de vingt années de recherche pour la reconquête de la qualité des masses d’eau
Christine Argillier
n°37
10 décembre 2021