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L'axe Rhône-Saone - Zone Atelier Bassin du Rhône Rhône Basin Long Term Environmental Research

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L'axe Rhône-Saone


Responsables

 : Jean-Michel OLIVIER et: Jacky VIEUX

Équipes impliquées :


CNRS-UMR 5023-Ecologie des Hydrosystèmes fluviaux, Univ. Lyon1.

CNRS-UMR 5600-Environnement-ville-Société, Univ. Lyon2 et Lyon3.

CEMAGREF-Aix en Provence-Unité de Recherche Hydrobiologie.

CEMAGREF–Lyon. Unité de Recherche Biologie des Ecosystèmes Aquatiques

Université de Genève, Laboratoire d'Ecologie et de Biologie Aquatique

Maison du Rhône


Situation géographique


Le « site atelier» concerne à la fois l’axe Rhodanien et la Saône. Bien que les recherches développées dans le cadre de ce site atelier concernent principalement le Rhône, un début d’expertise a été réalisé sur la Saône aval à la demande du Grand Lyon (Communauté Urbaine de Lyon).

Le programme de recherche est un programme d’accompagnement scientifique du Programme Décennal de Restauration Hydraulique et écologique du Rhône, mis en œuvre par la Compagnie Nationale du Rhône (CNR), l’Agence de l’Eau RMC, la DIREN (Délégation de Bassin) et les collectivités locales. Le programme concerne 8 sites en priorité (voir carte) mais l’ambition est d’évaluer les effets des procédures de restauration à l’échelle du fleuve.


Le Programme Décennal de Restauration Hydraulique et Écologique du Rhône arrêté en 1999 constitue une politique publique volontariste mise en place autour de 3 axes principaux :

  • la restauration des sections court-circuitées du Rhône résultant de l’augmentation du débit minimal dans des tronçons identifiés comme prioritaires à ce titre par le SDAGE (Haut-Rhône, Miribel-Jonage, Péage-de-Roussillon, Montélimar et Donzère-Mondragon),

  • la restauration des anciens chenaux fluviaux et milieux annexes du Rhône ;

  • la restauration des "axes de vie" migratoires et des communications piscicoles avec deux espèces cibles : l’alose et l’anguille.

Les projets concernant les deux premiers thèmes de ce programme sont intimement liés et constituent un de nos axes privilégiés de travail.

Le projet comporte quatre volets thématiques : physique (débit, caractéristiques hydrauliques), biologique (réponses des organismes aux modifications physiques du milieu, approche fonctionnelle de l’hydrosystème), socio-économique (évolution des usages) et financier.

Trois échelles territoriales peuvent être distinguées : l’échelle globale du fleuve (vision d’ensemble synthétique, échelle du Comité de pilotage du Programme et du Préfet Coordonnateur de Bassin), l’échelle des grands sites (échelle adaptée à chacune des collectivités de chaque grand site – Haut-Rhône, Miribel-Jonage, Pierre-Bénite, Péage-de-Roussillon, Montélimar, Donzère-Mondragon – ainsi qu’au Préfet de Département), l’échelle locale (échelle de mise en œuvre de la plupart des techniques de restauration et de suivi).

Résultats


Tous les travaux de recherche sont menés en étroite relation avec les

gestionnaires.


Volet écologique

Sur le plan pratique, la démarche a consisté, en

concertation

étroite avec les

organismes gestionnaires

et

aménageurs

, à fournir des protocoles et des méthodes permettant d’établir au mieux, et selon des méthodes scientifiques, un état initial du système (structure et fonctionnement) et un tableau de bord du dispositif de suivi à mettre en place. En juillet 2002, une convention a été établie entre la DIREN Délégation de Bassin Rhône-Méditerranée et Corse pour un an et les partenaires scientifiques de la ZABR avec pour objectifs :

  • de réaliser un bilan des données disponibles utilisables dans le cadre de la définition des états initiaux des milieux destinés à être restaurés

  • de définir les problématiques majeures liées à l’évaluation des effets des opérations de restauration

  • de définir des plans et des protocoles d’échantillonnage à mettre en œuvre avant et après restauration

  • de définir un ensemble de métriques et d’indicateurs de la restauration telle qu’elle est envisagée : augmentation de débit réservé dans les sections court-circuitées et réhabilitation des bras latéraux (lônes)

  • de réaliser une maquette de tableau de bord reposant sur des bases données et l’utilisation d’un Système d’Information Géographique (SIG), ce tableau de bord constituant avant tout un outil de consultation synthétique et cartographique à la disposition des chercheurs, gestionnaires et grand public.

Ce travail à caractère pluridisciplinaire a été réalisé en étroite collaboration avec les aménageurs, les gestionnaires et les collectivités locales impliquées localement dans les projets de restauration. L’objectif est

d'exprimer des hypothèses relatives à la réponse des écosystèmes et des communautés aux actions de restauration

puis,

en fonction des résultats

(validation ou non des hypothèses), de

créer des modèles explicatifs et/ou prédictifs pouvant être utilisés comme retour d'expérience pour les actions de restauration futures.

La vocation de la démarche en terme

d’aide à la gestion

est d

’évaluer

de manière fiable et scientifique

la pertinence

des actions de réhabilitation entreprises en regard des sommes engagées. Plusieurs grands cours d’eau européens (Rhin, Danube, Elbe…) font actuellement l’objet d’opérations de restauration dont les modalités diffèrent plus ou moins de celles mises en œuvre sur le Rhône. Dans tous les cas, la faiblesse des résultats disponibles concernant les effets de ces procédures de réhabilitation est flagrante en raison du manque de recul.

Dans le cadre de ce travail les problématiques suivantes ont été retenues :



  1. modélisation des réponses des communautés de macroinvertébrés et de poissons aux variations de contraintes hydrauliques dans les chenaux soumis à augmentation du débit réservé

  2. étude de l’effet de l’augmentation des débits réservés et des travaux de réhabilitation des lônes sur des populations de poissons « cibles »

  3. modélisation de l’évolution de la biodiversité (macrophytes) dans les lônes en relation avec la trophie des milieux, l’intensité des perturbations hydrauliques dans ces milieux et les caractéristiques sédimentaires

  4. essai de prédiction de la durée de vie des bras restaurés et recherche de géométries fluviales particulières qui répondent sur un long terme à des attentes écologiques fixées initialement

  5. établissement de modèles prédictifs de la richesse faunistique (macro-invertébrés) en fonction des caractéristiques écologiques (qualité des eaux, degré de connexion avec le chenal, diversité d’habitats…) des lônes

  6. analyse synthétique des relations trophiques dans les annexes fluviales, intégrant les résultats des autres thématiques (en particulier l’analyse de la qualité de l’eau, de la structure des communautés végétales et invertébrés, et de l’abondance et de la diversité des peuplements de juvéniles de poissons)

  7. gestion du tableau de bord et la restitution des résultats sous différentes formes.

Pour chacun des 7 volets ci-dessus

des protocoles spécifiques

ont été élaborés et l’échantillonnage planifié dans l’espace et dans le temps. Les différents programmes de recherches regroupés autour du suivi scientifique mis en place ont été planifiés pour les 5 ans à venir, l’objectif final étant de poursuivre ces programmes jusqu’en 2011. Pour faciliter l’organisation et la gestion des données, leur format d’entrée dans les bases de données a été défini (structure des tables et applications de saisie).

L’ensemble du projet est conçu comme une étude pluridisciplinaire dont les objectifs sont regroupés par thématiques. Par exemple, plusieurs études concernant les peuplements de macro-invertébrés ou de poissons dans les chenaux court-circuités ont pour objectif d’évaluer l’impact du changement de débit sur les peuplements via l’analyse des changements de caractéristiques hydrauliques liées au débit. Dans un autre contexte, l’analyse de l’impact de la réhabilitation des lônes sur la biodiversité est abordée à l’aide de plusieurs descripteurs incluant les organismes animaux et végétaux ainsi que leurs caractéristiques biologiques.

Le tout est géré par un tableau de bord du suivi scientifique ; il est conçu comme un outil informatique et sa réalisation a été effectuée au cours des 6 derniers mois. Cet outil sera mis à disposition des gestionnaires dans l’année à venir. Les modalités de mise à disposition des synthèses cartographiques via le WEB sont en cours de définition avec la DIREN.

L’interface de consultation

La consultation des indicateurs du suivi scientifique se fait au moyen d’une interface cartographique

dédiée

rassemblant divers outils permettant de faciliter leur interprétation et leur comparaison.

Les données et métriques indicatrices (synthèses des données brutes validées scientifiquement) peuvent être consultées et comparées en fonction :



  • De l’indicateur thématique (par exemple, des indicateurs d’eaux courantes peuvent être élaborés à partir des informations hydrauliques ou biologiques : population piscicole et invertébrés)

  • De la date d’échantillonnage et notamment par rapport aux opérations de restauration sur le site

  • De l’échelle : la valeur et la signification des métriques n’est pas la même selon que l’on consulte ou compare des stations ou des « Rhône court-circuités ».

L’interface permet de sélectionner en fonction de ces critères un ou plusieurs éléments (station, lône ou chenal selon l’échelle). Une comparaison peut être établie entre ces éléments grâce à des fenêtres de graphiques adaptées à chaque thème.

L’agrégation d’informations au niveau des éléments «lônes » ou « chenal » se fait par des règles prédéfinies dont la pertinence est vérifiée régulièrement par les scientifiques responsables des thèmes.


figure 4 : La navigation thématique via l’interface cartographique du tableau de bord

L’interface de consultation est reliée à la base de données centralisée du suivi scientifique par réseau intranet et peut ainsi être installée sur tout poste client autorisé et relié au réseau.

Une hiérarchisation des accès permet de limiter le détail d’information délivré par l’interface en fonction des droits de consultation dont dispose l’utilisateur. L’information restituée à un scientifique, un gestionnaire ou au grand public varie ainsi en quantité et en vulgarisation.

Les données

Les données brutes sont recueillies par des prestataires ou les laboratoires de la ZABR selon un planning prédéfini calé sur les opérations de restauration de chaque site de façon à disposer d’un état initial exhaustif et d’un monitoring régulier de l’évolution des écosystèmes en période post-restauration.

Ces données sont saisies dans des bases de données thématiques centralisées par l’intermédiaire d’interfaces de saisies. Les processus de saisie des données sont administrés et sécurisés, la mise à jour des bases se fait par réseau en temps réel. La validation scientifique est apportée au niveau des bases de données thématiques. Il est prévu que la base de données du suivi scientifique soit alimentée à intervalles réguliers en fonction des plans d’échantillonnage.

La chaîne de traitement reliant la saisie de la donnée brute à la consultation cartographique est entièrement automatisée.

Perspectives


Le travail réalisé via la convention établie entre la DIREN et le LEHF, achevé en octobre 2003, se poursuit actuellement au travers d’une convention avec la CNR concernant le suivi local des aménagements de Chautagne, Belley et Brégnier-Cordon (2003-2008). Les différents volets de recherches sont également financés par des subventions allouées pour une durée de 3 ans par la DIREN-Délégation de Bassin, l’Agence de l’Eau RMC et la Région Rhône-Alpes.
Volet sociologique

Ce second volet du Plan décennal nécessitait de se situer beaucoup plus en amont dans la démarche de suivi que le précédent, compte tenu du fait que jamais aucune équipe n’avait véritablement travaillé sur les effets sociaux et culturels d’une restauration écologique.

La première question à traiter était celle de l’élaboration d’une méthode permettant de réaliser le suivi scientifique de ce volet. Cette mission a été confiée par la DIREN et l’Agence de l’Eau RMC à la Maison du Rhône (en charge de la thématique ZABR « veille sociale ») suite à une étude ethnographique du site du Rhône court-circuité de Pierre-Bénite. Ce travail, mené en collaboration avec les commanditaires et les élus en charge des sites prioritaires du Haut Rhône et de Roussillon a permis :



  • de recueillir un premier ensemble de données quantitatives et qualitatives sur les types, modalités et modes de fréquentation des îles du Rhône en aval de Lyon, la connaissance et la perception des travaux de restauration écologique par les différents usagers, leur origine géographique, les raisons pour lesquelles ils fréquentent ce site, ce qu’ils cherchent, apprécient, craignent, souhaitent, attendent, … en terme d’aménagements, d’activités, d’intervention sur le milieu… Au total, nous avons déjà rassemblé là un premier corpus permettant d’analyser aussi bien les évolutions et transformations des pratiques depuis la restauration (augmentation du débit réservé à 100 m3/s depuis juin 2000), que les écarts entre les objectifs affichés du programme mis en œuvre par le SMIRIL et les perceptions qu’en ont ceux qui fréquentent l’Ile de la Table Ronde (Rhône court-circuité ou RCC de Pierre-Bénite).

  • de construire, sur la base de cette analyse, un protocole scientifique à même de répondre aux objectifs de suivi scientifique du volet socio-économique du Plan décennal. Celui-ci est conçu à la fois comme un outil d’évaluation des effets sociaux et culturels de la restauration écologique et un dispositif d’accompagnement des gestionnaires du programme dans la conduite du projet ainsi que dans la définition d’objectifs et actions en terme de développement local à partir du fleuve et de ses patrimoines.

Au terme de ce travail il est donc envisageable de mettre en place un dispositif de recueil des données qui permettrait d’alimenter le tableau de bord du suivi scientifique pour sa partie socio-économique. Ainsi, maîtres d’ouvrage et gestionnaires disposeraient d’un outil complet autorisant une lecture multi-dimensionnelle de la restauration des RCC et de ses effets tant sur le plan écologique que sociologique.

Cette perspective reste néanmoins à ce jour à confirmer. Elle passe d’une part par sa validation par le maître d’ouvrage et la définition des modalités techniques et financières de sa réalisation, d’autre part par une réflexion méthodologique avec les concepteurs du tableau de bord sur la question de l’intégration de données de type qualitatif au sein d’une base de données.


Relations avec les partenaires

Partenariat scientifique à l’échelle nationale et internationale

Les travaux engagés sur le site permettent de s’impliquer dans des actions d’envergure internationale :

  • Cost Action 626 : European Aquatic Modelling Network (2000-2005) (http://www.bygg.ntnu.no/~borsanyi/eamn-web/index.htm). Développement de collaborations internationales concernant l’établissement des modèles liant les caractéristiques hydrauliques des cours d’eau et les organismes aquatiques.

  • Participation au projet Interreg 3 B River basin Agenda
Relation avec les gestionnaires

Les volets écologiques et sociologiques sont tous réalisés en étroite collaboration avec les gestionnaires et aménageurs.
Contrat et Projets de recherche acquis et en cours

Convention de prestation d’étude n°2002.69.174 entre la DIREN Délégation de Bassin et EZUS Lyon1 (109595.60 euros HT).

Aide de l’Agence de l’Eau RMC : 26 850 euros.



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