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Ingénierie écologique appliquée aux milieux aquatiques POURQUOI ? COMMENT ? Déc

Ingénierie écologique appliquée aux milieux aquatiques POURQUOI ? COMMENT ? Décembre 2013 Ouvrage collectif piloté par l’ASTEE sous la coordination de Bernard Chocat, et soutenu par l'Onema Ingénierie écologique appliquée aux milieux aquatiques POURQUOI ? COMMENT ? Ouvrage collectif piloté par l’ASTEE sous la coordination de Bernard Chocat, et soutenu par l'Onema Décembre 2013 Cet ouvrage a été rédigé sous l’égide d’un groupe de travail interassociatif (ASTEE, SHF, Académie de l’eau, AFEID). Les personnes ayant participé à ce groupe sont les suivantes : Véronique Nicolas (Onema) Bernard Chocat (INSA de Lyon, ASTEE) Daniel Loudière (SHF) Philippe Dupont (Onema, Président de la Crema de l'ASTEE) Solène Le Fur (ASTEE) Freddy Rey (Irstea) Stéphanie Moussard (GIP Seine-Aval) Emilie Babut (MEDDE-DEB) Christelle Pagotto (Veolia Eau) Emmanuelle Oppeneau (Lyonnaise des Eaux) Cécile Costes (Agence de l’Eau Loire-Bretagne) Agence de l’Eau Rhône-Méditerranée et Corse par le biais de Claire Bouteloup Philippe Goetghebeur (Agence de l’Eau Rhin-Meuse) Stéphane Jourdan (Agence de l’Eau Artois-Picardie) Gilles Cherier et Johanna Mesquita (Agence de l’eau Seine-Normandie) Delphine Angibault (SEDIF) Clarisse Paillard (Nantes Métropole) Muriel Saulais (CERTU) Alexandre Folmer (Hydreos) Coralie Darsy (DREAM) Cyril Logereau (CG60) Sébastien Dellinger et Patrice Valantin (Dervenn) Mathieu Heitz (CG76) Grégory Lapierre (EDF) Nathalie Frascaria-Lacoste (AgroParisTech) Isabelle Vendeuvre (Suez Environnement) Ce groupe a été animé par : Véronique Nicolas (Onema) Solène Le Fur (ASTEE) Différents experts ont contribué à la rédaction du chapitre 2 : Introduction : Laurent Schmitt (Université de Strasbourg /CNRS) et Bernard Chocat (INSA Lyon) Protéger la qualité physico-chimique de la ressource en eau en luttant en particulier contre les pollutions diffuses : Julien Tournebize (Irstea) Améliorer le traitement des rejets ponctuels et diminuer leurs impacts sur les milieux aquatiques récepteurs : Catherine Boutin (Irstea) Maîtriser les crues et les inondations : Christine Poulard, Pascal Breil (Irstea), et Michel Lafont (Irstea/ Les Jardins d'Artémis) Maîtriser les évolutions du lit des cours d’eau (incisions, atterrissement, …) et mieux gérer les formes fluviales : Laurent Schmitt (Université de Strasbourg /CNRS), Jean-Paul Bravard (CNRS/Université Lyon 2/Université Lyon 3/INSA/ENTPE) et Freddy Rey (Irstea) Mieux gérer les eaux pluviales urbaines en diminuant leurs effets négatifs et en les valorisant : Bernard Chocat (INSA Lyon). Valoriser des paysages et/ou des usages ou des aménités liés à l’eau : Thierry Maytraud (Agence Thierry Maytraud) Restaurer les milieux aquatiques et développer la biodiversité : Stéphanie Moussard (GIP Seine-Aval) et Bernard Chocat (INSA Lyon) Le travail de recueil des études de cas a été réalisé par Pauline Boussion (ASTEE). Le chapitre 3 « freins et perspectives » a beaucoup profité du travail de stage de Quentin Dupetit (ASTEE). La coordination scientifique et l’homogénéisation des textes ont été assurées par Bernard Chocat, Professeur émérite à l’INSA de Lyon, Vice-Président de l’ASTEE en charge de la recherche. AUTEURS L’ « ingénierie écologique » pour la préservation et la restauration des mi lieux aquatiques s’est construite ces trente dernières années grâce aux progrès des connaissances et aux retours d’expérience de nombreux tâtonnements et d’ini tiatives parfois foisonnantes. Elle atteint aujourd’hui une maturité qui permet de consti tuer un corpus solide de concepts, de méthodes et de pratiques éprouvées. Le présent ouvrage apporte aux décideurs de la gestion de l’eau et des milieux aquatiques, ainsi qu’à leurs conseillers, un cadre synthétique permettant de clarifier les concepts et les pratiques de cette nouvelle ingénierie pluridisciplinaire, travaillant pour et par le vivant. Établie sur la compréhension et l’observation de terrain des écosystèmes, de leur dynamique, de leur sen sibilité, de leur résilience, et de leurs fonctionnalités, cette ingénierie du XXIème siècle permet de constituer des conditions plus satisfaisantes de leurs dynamiques évolutives en interaction avec les activités humaines. Une meilleure santé de ces écosystèmes leur permet de rendre de meilleurs services, les pratiques respectueuses de leur fonctionnement tout comme l’interven tion à la source pour les protéger se sont également révélées moins coûteuses, tant en inves tissement qu’en entretien. C’est donc tout l’intérêt des maîtres d’ouvrages que de consacrer les moyens nécessaires à acquérir et entretenir les connaissances et les observations approfon dies qui permettent ces interventions plus intelligentes. Pour mener à bien ce travail alliant théorie et pratique, le cadre associatif constituait un lieu privilégié. Cet ouvrage repose sur les échanges menés au sein d’un groupe animé par l’ASTEE réunissant les contributions de nombreux experts du domaine et acteurs de terrain dans le cadre d’un protocole associatif regroupant l’Académie de l’Eau, l’AFEID et la SHF. Elle a été en richie par quatre journées d’échanges qui ont eu lieu au sein des sections régionales de l’ASTEE durant l’année 2012. Merci tout particulièrement à Bernard Chocat, Véronique Nicolas et Solène Le Fur pour leur im plication pour le bon aboutissement de ce projet. Bien entendu, cette synthèse a vocation à être enrichie dans les années à venir par de nouveaux travaux, des retours d’expériences plus abouties, etc. La commission "ressources en eau et mi lieux aquatiques" (CREMA) de l'ASTEE s'y attelera dans la lignée de ces travaux initiés en 2011. PREAMBULE Pierre-Alain Roche Président de l’ASTEE Elisabeth Dupont-Kerlan Directrice Générale de l’Onema QUELLE DÉFINITION RETENIR ? Des définitions multiples Définition retenue QUELQUES CONCEPTS CLÉS POUR BIEN COMPRENDRE LA SUITE Milieu aquatique, écosystème aquatique, hydrosystème et masse d’eau Fonctionnement écologique Restauration, réhabilitation, réaffectation (ou création) d’écosystème Etat, évolution et trajectoire Equilibre, stabilité et résilience Système de référence Ingénierie écologique versus restauration des écosystèmes p. 14 p. 15 p. 15 p. 15 p. 17 p. 18 p. 20 p. 25 p. 27 1 2 3 4 5 6 7 1 2 1 2 4 CONCLUSION DU CHAPITRE 1 Principes, fondements et historique de l’ingénierie écologique pour les milieux aquatiques EVOLUTION DANS LA GESTION DES MILIEUX AQUATIQUES SOMMAIRE 3 L’INGÉNIERIE ÉCOLOGIQUE : UN CONCEPT « À LA MODE » ? 5 14 11 21 24 25 29 12 INTRODUCTION Chapitre 1 CONTRÔLE À LA SOURCE DES REJETS DIFFUS D’ORIGINE AGRICOLE Contexte et enjeux Grands principes à appliquer Outils et réalisation Perspectives et freins PROTÉGER LA QUALITÉ PHYSICO-CHIMIQUE DE LA RESSOURCE EN EAU Cas des rejets diffus Cas des rejets localisés INTRODUCTION AU CHAPITRE 2 : LES DIMENSIONS DE LA GESTION DES HYDROSYSTÈMES La reconnaissance d’usages et de fonctions utiles à la société Les différentes dimensions des hydrosystèmes : le cas des rivières Les motivations des maîtres d’ouvrage et la mise en œuvre des principes d’ingénierie écologique p. 32 p. 34 p. 37 p. 38 p. 39 p. 58 p. 58 p. 60 p. 67 p. 40 p. 40 p. 44 p. 56 p. 68 p. 69 p. 74 p. 83 p. 84 p. 87 p. 89 p. 92 A quoi sert l’ingénierie écologique ? Quelques domaines d’application 1 2 3 5 AMÉLIORER LE TRAITEMENT DES REJETS LOCALISÉS ET DIMINUER LEURS IMPACTS SUR LES MILIEUX AQUATIQUES RÉCEPTEURS : LE CAS DES ZONES DE REJET VÉGÉTALISÉES Contexte et enjeux Grands principes à appliquer Outils et réalisation Perspectives et freins GÉRER LES CRUES ET LES INONDATIONS Contexte et enjeux Grands principes à appliquer Outils et réalisation Perspectives et freins MAÎTRISER LES ÉVOLUTIONS DU LIT DES COURS D’EAU (INCISION, ATTERRISSEMENT, …) ET MIEUX GÉRER LES FORMES FLUVIALES Contexte et enjeux Grands principes à appliquer Outils et réalisation Perspectives et freins 32 58 68 84 40 38 30 1 2 3 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 Chapitre 2 4 6 p. 94 p. 95 p. 100 p. 106 p. 107 p. 108 p. 110 p. 112 p. 114 p. 116 p. 120 p. 127 MIEUX GÉRER LES EAUX PLUVIALES URBAINES EN DIMINUANT LEURS EFFETS NÉGATIFS ET EN LES VALORISANT Contexte et enjeux Grands principes à appliquer Outils et réalisation Perspectives et freins VALORISER DES PAYSAGES ET/OU DES USAGES OU DES AMÉNITÉS LIÉS À L’EAU EN MILIEU URBAIN Contexte et enjeux Grands principes à appliquer Outils et réalisation Perspectives et freins RESTAURER LES MILIEUX AQUATIQUES ET DÉVELOPPER LA BIODIVERSITÉ Contexte et enjeux Grands principes à appliquer Outils et réalisation Perspectives et freins 94 107 114 131 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 LES FREINS AU DÉVELOPPEMENT DE L’INGÉNIERIE ÉCOLOGIQUE ET LES OUTILS POUR LES LEVER Les difficultés d’autofinancement des collectivités Un problème de gouvernance dans le domaine de l’eau Un manque d’information et de sensibilisation aux enjeux Un manque de formation des maîtres d’ouvrage et de leurs conseillers conduisant à une mauvaise formulation des cahiers des charges Un fonctionnement de la commande publique qui freine l’innovation La difficulté à maîtriser le foncier La difficulté à bien définir les objectifs du projet Une ingénierie en cours d’émergence avec des incertitudes sur l’efficacité réelle des actions Un manque de valorisation auprès des professionnels de l’aménagement urbain Des solutions perçues comme plus difficiles à mettre en œuvre et plus couteuses en étude et en entretien p. 131 p. 132 p. 133 p. 133 p. 134 p. 134 p. 135 p. 136 p. 136 p. 137 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Et demain ? 128 Chapitre 3 LES LEVIERS POUR DÉVELOPPER L’INGÉNIERIE ÉCOLOGIQUE L’existence de soutiens techniques uploads/Philosophie/ ingenierie-ecologique-appliquee-aux-milieux-aquatiques.pdf