Eaux Continentales Eaux Continentales SynthSynthèèse de deux se de deux éétudes 2011 portant sur le tudes 2011 portant sur le suivi de la qualitsuivi de la qualitéé des eaux des sources du des eaux des sources du Maine et de Plaisir Fontaine (affluents de la Maine et de Plaisir Fontaine (affluents de la Loue) et sur les dLoue) et sur les dééveloppements dveloppements d’’algues.algues.

EAUX CONTINENTALES. 2011EAUX CONTINENTALES. 2011

1. Protocole 1. Protocole experimentalexperimental1.1. PROTOCOLE Suivi de la qualit1.1. PROTOCOLE Suivi de la qualitéé des eaux des sources du Maine des eaux des sources du Maine et de Plaisir Fontaineet de Plaisir Fontaine

PlaisirfontainePlaisirfontaine : bassin versant strictement agricole: bassin versant strictement agricole

Maine : bassin versant Maine : bassin versant «« mixtemixte »». Repr. Repréésentatif du panel dsentatif du panel d’’activitactivitéés s ddééveloppveloppéées sur le bassin versant de la Loue (apports domestiques,es sur le bassin versant de la Loue (apports domestiques,industriels, agricole, infrastructureindustriels, agricole, infrastructure

60 campagnes d’analyses physico-chimiques ciblant les épisodes hydrologiques

Site de la Scedu Maine

Site de la Sce de Plaisir Fontaine

Furieuse

Lison

Cuisance

1.2. PROTOCOLE. Suivi des développements algaux des rivières Franc-comtoises. Synthèse

Couplée à des analyses d’eau et de sédiments.

L’ensemble des mesures est réalisé en étiage ou en eau basse. Gamme de débit permettant l’accès aux stations et la réalisation des prélèvements d’algues.

Une analyse des développements végétaux : algues filamenteuses. Diatomées. Cyanobactéries. Macrophytes. (détermination. Recouvrement biomasses)

Localisation des stations de suiviLocalisation des stations de suivi

2. R2. Réésultatssultats

�� 2.1. Evolution des pratiques agricoles2.1. Evolution des pratiques agricoles

Evolution des livraisons dEvolution des livraisons d ’’engrais minengrais min ééraux dans le raux dans le Doubs 1973Doubs 1973 --20102010

Modification importante du rapport N/P des amendements minéraux

Entre 1973 et 2010 :

2 fois plus d’azote

6 fois moins de phosphore

Entre 1979. et 2010.

Perte de 11 043 ha de prairies permanentes

Augmentation de 6800 ha de terres labourables (+54.7%) qui représentent désormais 29 % de la SAU contre 17% en 1979.

Ces informations sont extrêmement importantes en termes de dynamique nouvelle des apports d’azote. L’intensité des lessivages augmente selon la nature de l’occupation des sols de forêt, prairie permanente, prairie temporaire, culture, culture avec mise à nu hivernale.

�� Si sur les bases (Inra. CA de Bretagne in Si sur les bases (Inra. CA de Bretagne in VertVertèèss 2010. Contexte de l2010. Contexte de l’’Ouest de la France, pluvieux, avec Ouest de la France, pluvieux, avec lame drainante hivernale >400 mm) llame drainante hivernale >400 mm) l’’on estime les lessivages don estime les lessivages d’’azote azote àà 15 Kg/ha/an sur prairie contre 45 15 Kg/ha/an sur prairie contre 45 KG/ha sur cultures on obtient les valeurs ciKG/ha sur cultures on obtient les valeurs ci--dessousdessous : :

�� En 2011, on peut rapporter En 2011, on peut rapporter àà 50 % le lessivage de l50 % le lessivage de l ’’azote du bassin versant de Plaisirazote du bassin versant de Plaisir --Fontaine aux cultures pour 24 % de superficie.Fontaine aux cultures pour 24 % de superficie.

�� Ceci montre tout lCeci montre tout l ’’ intint éérêt drêt d ’’une connaissance accrue du dune connaissance accrue du d ééveloppement des cultures veloppement des cultures en particulier sur le Haut Bassin de la Loue en particulier sur le Haut Bassin de la Loue àà ll ’é’échelle des 30 dernichelle des 30 derni èères annres ann éées.es.

�� Ceci confirme enfin la nCeci confirme enfin la n éécessitcessit éé de rde r ééduire les surfaces duire les surfaces àà nu pendant lnu pendant l ’’hiver pour hiver pour limiter les phlimiter les ph éénomnom èènes de lessivage de lnes de lessivage de l ’’azote (et de ruissellement du phosphore azote (et de ruissellement du phosphore dd’’autre part).autre part).

��

Lessivage unitaire en Kg N/ha/an

Surface concernée sur BV PlaisirFontaine

Lessivage annuel estimé

Prairie 15 380 5700 Scop 45 121 5445

ApprAppr ééciation des quantitciation des quantit éés ds d ’é’éllééments fertilisants dments fertilisants d ’’origine agricole origine agricole produits sur la Loue (C.A.25). Dproduits sur la Loue (C.A.25). D ééfinition des apports au pâturage.finition des apports au pâturage.

N P205 K20 Production totale BV loue 3 500 525 1 680 782 4 526 199 Production totale de fertilisants (effluents) maîtrisable

1 756 480

1 035 150

2 296 420

Apports au paturage 1 744 045 645 632 2 229 779 Apports au paturage en % 49.82 38.41 49.26

Les effluents d’élevage épandables constituent globalement 50% des apports au bassin-versant

Les 50 % restant sont directement apportés par les bêtes au paturage

2.2. 2.2. Connaissances acquises sur le Connaissances acquises sur le phosphorephosphore

2.2.1. au droit des bassins versants2.2.1. au droit des bassins versants

�� Des connaissances imprDes connaissances impréécises.cises.

�� Origine agricole par ruissellement superficiel sur surfaces cultOrigine agricole par ruissellement superficiel sur surfaces cultivivéées (culture, es (culture, prairies temporaires) .prairies temporaires) .

�� Origine domestique (effluents)Origine domestique (effluents)�� Origine industrielle (en particulier effluents de fromagerie).Origine industrielle (en particulier effluents de fromagerie).

Un bilan Un bilan àà rrééaliser: Etat des lieux. Historique. aliser: Etat des lieux. Historique. ÉÉvolution.volution.

Fonctionnement des STEP. Fonctionnement des STEP. DDééphophatationphophatation. .

2.2.2. au droit des sources2.2.2. au droit des sourcesComparaison Maine Comparaison Maine –– PlaisirPlaisir--FontaineFontaine

�� Les concentrations en phosphates montrent une nette diffLes concentrations en phosphates montrent une nette difféérence entre les deux sources. rence entre les deux sources.

�� A PlaisirA Plaisir--Fontaine (bassin versant uniquement agricole), les concentrationFontaine (bassin versant uniquement agricole), les concentrations en s en phosphates sont en moyenne cinq fois infphosphates sont en moyenne cinq fois inféérieures rieures àà celles de la source du Maine.celles de la source du Maine.

�� Il faut y voir lIl faut y voir l’’expression de la diffexpression de la difféérence drence d’’occupation du bassin versant, avec une occupation occupation du bassin versant, avec une occupation «« exclusivement agricoleexclusivement agricole »» sur sur PlaisirfontainePlaisirfontaine (le phosphore mesur(le phosphore mesuréé provient exclusivement des provient exclusivement des ruissellements agricoles sur prairies et champs cultivruissellements agricoles sur prairies et champs cultivéés) et une occupation diversifis) et une occupation diversifiéée du bassin e du bassin versant du Maine ajoutant versant du Maine ajoutant àà ll’’occupation agricole, loccupation agricole, l’’assainissement des bourgs et des villages, les assainissement des bourgs et des villages, les rejets domestiques au sens large, les rejets industriels etc..rejets domestiques au sens large, les rejets industriels etc..

�� Sur les deux sources, lSur les deux sources, l’’apport de phosphore est liapport de phosphore est liéé aux phases de crue. Laux phases de crue. L’é’élléément ment est en partie liest en partie liéé aux particules argileuses.aux particules argileuses.

PO4 en mg/l Moyenne Minimum Maximum PlaisirFontaine 0.029 0 0.05 Maine 0.14 0.09 0.29

Ces rCes réésultats expriment lsultats expriment l’’ididéée de d’’une qualitune qualitéé variable des sources et affluents de la Loue variable des sources et affluents de la Loue en termes de concentrations phosphoren termes de concentrations phosphorééeses

La cartographie ci-dessous réalisée dans le cadre de l’étude des affluents de la Loue (SML1999. Reilé-Cuinet) l’exprime en termes de flux et définit des sources privilégiées d’apports de phosphore (Sources de la Loue. Mée)

Dans nos 6 cours dDans nos 6 cours d’’eau franceau franc--comtoiscomtois

Les valeurs de références d’un cours d’eau exempt de pollution sont dépassées dans plus de 90% des analyses sur la Loue Amont et le Doubs à Goumois.

� Phosphate:(<0.10mg/l TBE DCE ET SEQ)

• Concentrations mesurées supérieures sur la Loue à Mouthier et sur le Doubs à Goumois.

• Sur l’ensemble des campagnes de suivi la concentration en phosphates diminue sur la Loue de l’amont vers l’aval.

• La source de la Loue constitue un apport majeur de phosphore etphosphate au cours d’eau cf étude Reilé Cuinet affluents Loue 1999

Mouthier Ornans Rurey Doubs Dessoubre Cusancin Lison Ain Dépassement des

concentrations attendues

91 % 91 % 36 % 91 % 45 % 50 % 30 % 40 %

Les phosphates dans le sédiment

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

avr-11 juin-11 sept-11 dec-11 mars-12

Mouthier

Ornans

Rurey

Doubs

Ain

Lison

Dessoubre

Cusancin

Mouthe

27 mg/kg

Loue à Mouthier et Doubs à Goumois sortent à nouveau du lot. Le sédiment du Dessoubre montre également des phases d’altération nettes.Si le sédiment du Doubs à Mouthe peut être considéré comme une bonne référence. Le sédiment de la Loue à Mouthier apparaît lors des 2 campagnes de décembre et mars 2012 comme 25 fois plus concentré en phosphates.

�� 2.3.2.3. Connaissances acquises sur les nitratesConnaissances acquises sur les nitrates�� 2.3.1. nitrates au droit des bassins versants (voir 2.3.1. nitrates au droit des bassins versants (voir

éétude chambre dtude chambre d’’agriculture).agriculture).

�� Des apports agricoles difficiles Des apports agricoles difficiles àà maitriser en pratique par le caractmaitriser en pratique par le caractèère fortement re fortement lessivable des nitrates et une disponibilitlessivable des nitrates et une disponibilitéé variable selon le mode de fumure variable selon le mode de fumure (fumier, lisier, engrais min(fumier, lisier, engrais minééraux, compost, minraux, compost, minééralisation naturelle)ralisation naturelle)

Peu dPeu d’’analyses ranalyses rééalisaliséées dans le but de des dans le but de dééfinir le besoin rfinir le besoin rééel (Reliquat. Apport el (Reliquat. Apport nnéécessaire. Besoin de la culture). cessaire. Besoin de la culture).

Des pratiques Des pratiques àà risques identifirisques identifiéées. Stockage de fumiers. Retournement de es. Stockage de fumiers. Retournement de prairies, sols prairies, sols àà nus hivernauxnus hivernaux……..

Des propositions Des propositions éétuditudiéées par la Chambre des par la Chambre d’’agriculture 25.agriculture 25.

2.3.2. Nitrates au droit des sources. 2.3.2. Nitrates au droit des sources. Comparaison Maine Comparaison Maine –– Plaisir FontainePlaisir Fontaine

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

23-fé

vr

01-m

ars

07-m

ars

13-m

ars

19-m

ars

25-m

ars

31-m

ars

06-a

vr

12-a

vr

18-a

vr

24-a

vr

30-a

vr

06-m

ai

12-m

ai

18-m

ai

24-m

ai

30-m

ai

05-ju

in

11-ju

in

17-ju

in

23-ju

in

29-ju

in

05-ju

il

11-ju

il

17-ju

il

23-ju

il

29-ju

il

Hauteur d'eau (cm)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18[mg/L] NO3-Hauteur d'eau Maine

NO3- Maine

Nisbet VerneauxTB état DCETB état SEQ

Rares sont les analyses qui respectent les seuils de qualité NISBET & VERNEAUX (1 mg/L) : 1.5 %Rares sont les analyses qui respectent le Très Bon Etat du SEQ Eau (2 mg/l) : 4.5 %L’essentiel des valeurs (70 %) oscille entre 5 et 10 mg/l : soit 5 à 10 fois une concentration naturelle.14 % des mesures dépassent 10 mg/l (Bon état DCE. Situation normale) mais 10 à 17 fois le référentiel

D’un point de vue fonctionnel, les concentrations les plus basses (0 et 2 mg/l) sont mesurées les 12 et 16 mai en pleine période d’étiage.Les valeurs les plus fortes sont enregistrées à 17 mg/L le 8juin et 15 mg/L le 17juillet sur deux épisodes de crues marqués (pics). Les valeurs du 17 mars, 26 mars, 1 juin, 9 juin, 18-19 et 26 juillet correspondent toutes à des périodes de fort débit et de lessivage.Il y a donc bien une forte corrélation entre période de lessivage des sols et pointe de pollution par les nitrates à la source du Maine.

�� Comparaison Maine Comparaison Maine –– Plaisir FontainePlaisir Fontaine

�� Les phLes phéénomnomèènes et tendances observnes et tendances observéés sur les teneurs en nitrates s sur les teneurs en nitrates sont valables sont valables pour les deux sources. pour les deux sources.

�� Les pics de concentrations dLes pics de concentrations déépendent des conditions hydrologiques gpendent des conditions hydrologiques géénnéérales rales ààsavoir psavoir péériodicitriodicitéé et duret duréée des pe des péériodes sriodes sèèches et pluvieuses. ches et pluvieuses. Les apports de nitrates Les apports de nitrates sont infsont infééododéés aux phs aux phéénomnomèènes de lessivagenes de lessivage. Les maximums de concentrations font . Les maximums de concentrations font suite suite àà des des éépisodes pluvieux intenses . pisodes pluvieux intenses . Le maximum atteint est de 17 mg/l pour Le maximum atteint est de 17 mg/l pour chacune des deux sourceschacune des deux sources. .

�� En dehors de ces extrêmes et sur nos 2 sources une charge de 5 En dehors de ces extrêmes et sur nos 2 sources une charge de 5 àà 10 mg/L de 10 mg/L de nitrates snitrates s’’observe en permanence. observe en permanence. Ces concentrations sont 5 Ces concentrations sont 5 àà 10 fois sup10 fois supéérieures rieures ààcelles attendues sur des sources exemptes de pollution.celles attendues sur des sources exemptes de pollution. «« dans les rividans les rivièères res jurassiennes, la teneur en nitrates passe jurassiennes, la teneur en nitrates passe de lde l’é’état de tracestat de traces àà 33--5 mg/l5 mg/l »». . NisbetNisbet--VerneauxVerneaux 1970.1970.

�� Nous sommes ici en prNous sommes ici en préésence dsence d’’une pollution diffuse chronique certainement une pollution diffuse chronique certainement reprrepréésentative de lsentative de l’’ensemble des sousensemble des sous--bassins de la Haute Loue et explicative des bassins de la Haute Loue et explicative des charges constatcharges constatéées sur le cours des sur le cours d’’eau principaleau principal

�� La charge azotLa charge azotéée agricole masque la charge globale sur le Maine.e agricole masque la charge globale sur le Maine.

Nitrates dans la Loue. Suivi Nitrates dans la Loue. Suivi CheneceyChenecey 20092009Suivi des nitrates à Chenecey en 2009

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

400

01/01

/09

13/01

/09

24/01

/09

04/02

/09

15/02

/09

26/02

/09

09/03

/09

20/03

/09

31/03

/09

11/04

/09

22/04

/09

03/05

/09

14/05

/09

25/05

/09

05/06

/09

16/06

/09

27/06

/09

08/07

/09

19/07

/09

30/07

/09

10/08

/09

24/08

/09

04/09

/09

15/09

/09

26/09

/09

07/10

/09

18/10

/09

29/10

/09

09/11

/09

21/11

/09

03/12

/09

14/12

/09

25/12

/09

Déb

it (m

3/h)

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

26,0

28,0

mg/

l

Débit Nitrates Moyenne

Apport de fumureApport de fumure

Cette contamination des sources est parfaitement confirmée par les observations de la Loue à Chenecey. (suivi AEP).Concentration moyenne annuelle en 2009 établie à 7 mg/l. Evolution des concentrations en fonction des phénomènes de lessivage. Fumures printanières ne se traduisent pas par un pic de concentration dans l’eau.Fumures automnales et reliquats se traduisant par une augmentation des concentrations dès les premières périodes pluvieuses, associées à des pics de pollution pouvant atteindre une vingtaine de mg/l (25 mg/l en 2003).

Nitrates dans les cours dNitrates dans les cours d’’eau franceau franc--comtois comtois ((éétiage)tiage)

Mouthier Ornans Rurey Doubs Dessoubre Cusancin Lison AinMars 5,7 5,9 5,8 7,3 8,7 9,4 3,8 4,4

11-14 Avril 3,9 4,2 4,4 6,1 7,3 7,1 3,3 3,63-6 Mai 5,1 4,5 4,1 6,1 7,4 7 3,5 3,1

23-26 Mai 4,9 3,8 3,6 6,4 6,8 7,7 3 2,214-17 Juin 4,7 4,8 5,4 8,5 7,1 8,1 2,9 3,14-7 Juillet 4,4 3,6 2,9 4,9 4,5 7,9 2,4 1,41-3 Août 3,5 3,6 3,5 5 7,4 12 2,3 2,4

23-26 Août 3,9 3,6 3,6 4,9 6,2 9,8 3 3,55-8 Septembre 4,7 4,3 4,7 5,9 7,5 15 3,6 3,6

26-30 Septembre 4,7 4,4 4,8 5,6 7,9 13 4,1 41-2 Décembre 5,2 5,4 6,5 7,1 9,112-14 Mars 5,7 5,4 5,5 7,9 9,5 9 4,6 4,3

� Ces valeurs fortes sont retrouvées sur la majorité des 6 cours d’eau franc-comtois que nous avons suivis en 2011. Le Doubs, le Dessoubre et le Cusancinsont les plus altérés.

2.4. Connaissances acquises sur les autres 2.4. Connaissances acquises sur les autres formes azotformes azotéées.es.

Les concentrations en Azote total mesurLes concentrations en Azote total mesuréées sur nos 2 sources montrent une es sur nos 2 sources montrent une gamme de valeurs comparable, globalement comprise entre 1.5 et 6gamme de valeurs comparable, globalement comprise entre 1.5 et 6 mg/l. mg/l.

�� Il en dIl en déécoule que la charge azotcoule que la charge azotéée ve vééhiculhiculéée par la source du Maine se par la source du Maine s’’exprime exprime en moyenne pour 64 % par la charge en azote nitrique (NNO3) (diren moyenne pour 64 % par la charge en azote nitrique (NNO3) (directement ectement consommables par les vconsommables par les vééggéétaux) et taux) et pour 35.6 % par la charge en azote pour 35.6 % par la charge en azote organique organique

�� Pour la source de PlaisirPour la source de Plaisir--Fontaine, les proportions sont comparables avec une Fontaine, les proportions sont comparables avec une part encore plus affirmpart encore plus affirméée pour e pour ll’’azote organique qui reprazote organique qui repréésente ici 40 % de sente ici 40 % de ll’’azote total mesurazote total mesuréé..

�� Cette importance de lCette importance de l’’azote organique dans les apports au droit des sources azote organique dans les apports au droit des sources est un est un éélléément nouveau dont les consment nouveau dont les consééquences sont potentiellement quences sont potentiellement importantes sur la qualitimportantes sur la qualitéé de lde l’’eau de la Loue mêmeeau de la Loue même……....

En % NNO3 NNO2 NNH4 NKJ Norg Maine 64.02 0.146 0.25 35.83 35.60 Plaisir-Fontaine 58.71 0.09 0.31 41.20 40.09

2.4.1. Au droit des sources. Comparaison Maine 2.4.1. Au droit des sources. Comparaison Maine –– Plaisir FontainePlaisir Fontaine

Azote Azote KjeldahlKjeldahl . (azote organique + azote ammoniacal. (azote organique + azote ammoniacal ))

Des concentrations anormales en azote réduit observées sur tous les cours d’eau. (en jaune dans le tableau) à des intensités variables.

2.4.1. Au droit de cours d2.4.1. Au droit de cours d’’eau franceau franc--comtoiscomtois

Mouthier Ornans Rurey Doubs Dessoubre Cusancin Lison Ain Mars 0,5 0,94 0,89 0,8 0,94 1,30 0,86 0,99

11-14 Avril 2,4 2,4 2,5 76 0,9 2,4 <1 1,33-6 Mai 0,39 0,85 0,76 1,9 1,1 0,85 0,87 0,23

23-26 Mai 0 0 2,1 2 1,4 2 1,5 1,814-17 Juin 1,7 1,3 2,2 2,1 1,9 2,1 2,1 2,14-7 Juillet 2 2 2,2 2,4 2,4 2,3 2,2 01-3 Août 1,9 3 1,5 2,2 2,6 3 1,3 2

23-26 Août 0,85 0,69 0,84 1,4 1,7 1,3 1,5 1,15-8 Septembre 1,4 1,6 1,8 0,75 1 1,1 1,7 0

26-30 Septembre 0 0,46 0,88 1 0,88 0 1 1,81-2Décembre 1,4 0,6 0,6 1,3 1,512-14 Mars 3,8 1,1 0,9 1,8 1,6 1,8 1,1 1,2

ammonium ammonium CheneceyChenecey 20092009Suivi de l'Ammonium à Chenecey en 2009

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

400

01/0

1/09

12/0

1/09

22/0

1/09

01/0

2/09

11/0

2/09

21/0

2/09

03/0

3/09

13/0

3/09

23/0

3/09

02/0

4/09

12/0

4/09

22/0

4/09

02/0

5/09

12/0

5/09

22/0

5/09

01/0

6/09

11/0

6/09

21/0

6/09

01/0

7/09

11/0

7/09

21/0

7/09

31/0

7/09

10/0

8/09

23/0

8/09

02/0

9/09

12/0

9/09

22/0

9/09

02/1

0/09

12/1

0/09

22/1

0/09

01/1

1/09

11/1

1/09

22/1

1/09

03/1

2/09

13/1

2/09

23/1

2/09

Déb

it (m

3/s)

0,000

0,010

0,020

0,030

0,040

0,050

0,060

0,070

0,080

0,090

0,100

0,110

0,120

mg/

l

Débit Ammonium Moyenne

Apport de fumureApport de fumure

Une forme réduite de l’azote (l’ammonium) dont la concentration augmente dans la Loue àl’étiage alors qu’aucune variation n’est observée au droit des sources.

L’hypothèse émise de relargages sédimentaires associés à une altération des sédiments de fond (gravières)

L’impact potentiel de ces altérations sur la faune de fond invertébrée et piscicole (frai) pourrait être à l’heure actuelle largement sous-estimée.

ComplCompl ééments : Schments : Sch ééma synthma synth éétique du cycle de ltique du cycle de l ’’azote azote dans le sdans le s éédiment des cours ddiment des cours d ’’eaueau

Norg NH4

NO3N2

nitrification dénitrification

Intensité variable des processus. Selon les apports et la qualitédu sédiment. Phénomènes de puits de nitrates et de sources en NH4 (lefebvre 2003. Marmonnier ensemble des travaux)

�� La contamination azotLa contamination azot éée de la Loue se de la Loue s ’’exerce donc en plusieurs exerce donc en plusieurs phasesphases ::

�� Une pollution directe par les nitratesUne pollution directe par les nitrates (NO2 et NH4 plus (NO2 et NH4 plus anecdotiques au moins dans le cadre de ce suivi) lessivanecdotiques au moins dans le cadre de ce suivi) lessivéés du bassin s du bassin versant qui reprversant qui repréésentent un nutriment immsentent un nutriment imméédiatement accessible diatement accessible aux vaux vééggéétaux aquatiques.taux aquatiques.

�� Une pollution directe par lUne pollution directe par l ’’azote organiqueazote organique lessivlessivéé des bassins des bassins versants et qui reprversants et qui repréésente une part trsente une part trèès importante de ls importante de l’’apport azotapport azotéétotal au cours dtotal au cours d’’eau (35 eau (35 àà 40 % pour nos 2 sources). 40 % pour nos 2 sources). Cette pollution Cette pollution insidieuse semble se fixer dans le sinsidieuse semble se fixer dans le séédiment puis être relâchdiment puis être relâchéée dans e dans ll’’eau eau intersticielleintersticielle puis dans lpuis dans l’’eau libre sous forme de NH4.eau libre sous forme de NH4.

� Une pollution indirecte (différée), liée au cycle de vie des algues benthiques et au relargage de leur azote organique constitutif lors des phases de sénescence.

Résultats. Compartiment algal

Les diatomLes diatoméées. Application IBD. es. Application IBD.

La station du Doubs à Goumois apparaît comme régulièrement la plus altérée.

2 stations de la Loue (Rurey et Mouthier) montrent également une très grande variabilité saisonnière pour cet indice et définissent donc des périodes nettes d’altération de la qualité de l’eau (en jaune).

IBD 2011 2012

Stations PRINT ETE AUT HIV PRINT

Mouthier 20 18,9 15,3 20 20

Ornans 20 18,5 16,3 17,5 18

Rurey 20 18,8 17,3 14,7 17,4

Doubs 18,3 16,3 13,6 15,9 16,4

Dessoubre 20 19,9 17,5 17,2 16,4

Cusancin 20 17,9 18,4 ¤ 18,4

Lison 20 20 17,8 ¤ 17,4

Ain 20 19,8 17,3 ¤ 17,6

Les algues filamenteuses.Les algues filamenteuses.

Stations Taxons

Mouthier Ornans Rurey Goumois Saint

Hippolyte

Aval de Pont les Moulins

Aval de

Cussey sur

Lison

Amont pont de

Châtillon

Batrachospermum Cladophora

Diatoma Hydrusus Lyngbya Melosira

Microspora Monostroma Mougeotia

Oedogonium Oscillatoria

Rhizoclonium Spirogyra

Stigeoclonium Tetraspora Tolypothrix

Ulothrix Vaucheria Zygnema

19 taxons

Les + communs

Cladophora

Melosira (diat)

Spirogyra

Vaucheria

Biomasses

Vaucheria

Cladophora

Les algues filamenteuses. Les algues filamenteuses. Recouvrement. BiomasseRecouvrement. Biomasse

Suivi du pourcentage de recouvrement sur l'ensemble des stations

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Mouthier Ornans Rurey Doubs Ain Lison Dessoubre Cusancin

Pou

rcen

tage

de

reco

uvre

men

t

Mars 2011 11-14 Avril 2011 3-6 Mai 2011 23-26 Mai 2011 14-17 Juin 4-7 Juillet1-3 Août 23-26 Août 5-8 Septembre 26-30 Septembre 1-3 Décembre

Les stations de la Loue, le Doubs à Goumois et le Dessoubre à St hip montrent des recouvrement supérieurs à 50 %. Forts recouvrements très fréquents sur la Loue àRurey et sur le Dessoubre à St hip .

Evolution pondérale sur l'ensemble des stations

0

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

2750

3000

Mouthier Ornans Rurey Doubs Ain Lison Dessoubre Cusancin

Bio

ma

sse

(g/m

²)

mars-11 11-14 Avril 2011 3-6 Mai 2011 23-26 Mai 2011 14-17 Juin 4-7 Juillet

1-3 Août 23-26 Août 5-8 Septembre 26-30 Septembre 1-3 Décembre

Plus fortes productions observées à Mouthier (apport BV supérieur)

3 stations de la Loue, le Doubs et le Dessoubre capables de produire plus de 1000 g/m².

Evolution des dEvolution des d ééveloppements dveloppements d ’’algues algues filamenteuses 1973filamenteuses 1973 --2011 et hypoth2011 et hypoth èèsesses

Stations Biomasse (kg/m²)

(1973) Biomasse (kg/m²)

(1993) Biomasse (kg/m²)

(2011) Mouthier (Jardin Aval) 2,91 3,08 Ornans (aval du moulin) 0,19 4 1.46 Confluence Loue Lison 11,66 1.47 (Rurey)

Chenecey 6 Goumois 6,62 1.40

Pont les Moulins 13,3 3 0.67 Lison confluence Loue 0,44 0.33

Châtillon (Ain) 3 0.17 Dessoubre 4 2.54

Un protocole d’appréciation des biomasses moyennes différent en 1973

Une localisation des stations légèrement différente

Des résultats à prendre avec précaution et des hypothèses à confirmer.

Des valeurs non retrouvées en 2011

Des valeurs de 11 et 13 kg/m² observées en 1973

Des valeurs de 4 et 6 kg/m² observées en 1993

�� LL’’hypothhypothèèse dse d’’une moindre production dune moindre production d’’algues filamenteuse est donc algues filamenteuse est donc éémise. mise.

�� Elle pourrait être corrElle pourrait être corréélléée e àà la modification des apports du bassin versant, la modification des apports du bassin versant, avec moins de phosphore et plus davec moins de phosphore et plus d’’azote (modification du rapport N/P) ).azote (modification du rapport N/P) ).

Les livraisons d’engrais minéraux dans le Département du Doubs entre 1973 et 2010 montrent que les apports de phosphore minéral ont été divisés par 6 alors que les apports d’azote minéral ont été multipliés par 2.

EVOLUTION DES NUTRIMENTS DANS LA LOUE A EVOLUTION DES NUTRIMENTS DANS LA LOUE A CHENECEYCHENECEY

1967-1972 2005-2010 NO3 (mg/l) 0.9 6 NNO3 (mg/l) 0.20 1.34 PO4 (mg/l) 0.28 0.04 PPO4 (mg/l) 0.09 0.01 NNO3/PPO4 2.22 134 Verneaux1973 : moyenne des valeurs diurne entre juillet et octobre 1967-1972 NNO3/PPO4Eaux Continentales 2011 : moyenne des valeurs diurnes juillet-octobre 2005-2010 rapport NNO3/PP04

Dans l’eau à Chenecey :

La concentration moyenne en nitrate à l’étiage est passée de 0.9 à 6 mg/l; elle a donc été multipliée par 6.

La concentration moyenne en phosphate à l’étiage est passée de 0.28 à0.04 et a donc été divisée par 7. (action combinée à minima par la réduction des apports minéraux agricoles et du phosphore issu des rejets domestiques).

Le rapport N/P est passé de 2 à 130 et à donc été multiplié par 65.

�� Une synthUne synthèèse approfondie des donnse approfondie des donnéées existantes sur cette es existantes sur cette éévolution des biomasses et des intrants apparavolution des biomasses et des intrants apparaîît donc comme t donc comme intintééressante.ressante.

�� LL’é’évolution volution àà la baisse des biomasses dla baisse des biomasses d’’algues filamenteuses algues filamenteuses ((VaucheriaVaucheria et et CladophoraCladophora) semblerait li) semblerait liéée e àà la baisse de phosphore. la baisse de phosphore. En effet, dEn effet, d’’apraprèès Bolas et Lund (1974, dans s Bolas et Lund (1974, dans NauleauNauleau O 1988) O 1988) ll’’addition de nitrates suppladdition de nitrates suppléémentaires nmentaires n’’a pas da pas d’’incidence sur la incidence sur la biomasse rbiomasse réécoltcoltéée. Pour ces auteurs, les nitrates ne constituent pas e. Pour ces auteurs, les nitrates ne constituent pas un facteur limitant. un facteur limitant.

�� Le Le corrcorréélairelaire àà ces hypothces hypothèèses, est une modification de la ses, est une modification de la reprrepréésentation relative des algues filamenteuses au profit dsentation relative des algues filamenteuses au profit d’’autres autres taxons comme les cyanobacttaxons comme les cyanobactééries.ries.

les cyanobactéries

� 10 genres retrouvés :

� Anabaena : Potentiellement toxique,� Aphanothece : Potentiellement toxique,� Geitlerinema : Non toxique, � Merismopedia : Non toxique,� Oscillatoria : Potentiellement toxique, eaux froides � Planktolyngbya : Non toxique,� Planktothrix : Potentiellement toxique, eaux froides � Pseudanabaena : Potentiellement toxique,� Rhabdoderma : Non toxique,� Romeria : Non toxique.

Faible concentration dans la masse d’eau,

Concentration importante en cyanobactéries benthiques,

PrPréésence sur le substratsence sur le substrat

�� ..

Stations

Dates Mouthier Ornans Rurey Goumois

Saint Hippolyte

Aval Pont les

Moulins

Aval Cussey

sur Lison

Amont pont de

Châtillon Mars

13 Avril 04 Mai 24 Mai 15 Juin

07 Juillet 02 Août 24 Août

06 Septembre 28 Septembre 1 Décembre Non prélevé Non prélevé Non prélevé

Février 2012

2 Mars 2012

Oscillatoria (Phormidium ambiguum): Potentiellement toxique. Taxon le plus représenté (50% de la concentration cellulaire sur l’ensemble de l’étude)

Globalement présent en permanence

PrPréésence sur le substratsence sur le substrat

Stations

Dates Mouthier Ornans Rurey Goumois

Saint Hippolyte

Aval Pont les

Moulins

Aval Cussey

sur Lison

Amont pont de

Châtillon Mars

13 Avril 04 Mai 24 Mai 15 Juin

07 Juillet 02 Août 24 Août

06 Septembre 28 Septembre 1 Décembre Non prélevé Non prélevé Non prélevé

Février 2012 12 Mars 2012

Pseudanabaena : Potentiellement toxique (deuxième taxon le plus représenté)

Globalement présent en permanence en période estivale et automnale

PrPréésence sur le substratsence sur le substrat

Stations

Dates Mouthier Ornans Rurey Goumois

Saint Hippolyte

Aval Pont les

Moulins

Aval Cussey

sur Lison

Amont pont de

Châtillon Mars

13 Avril 04 Mai 24 Mai 15 Juin

07 Juillet 02 Août 24 Août

06 Septembre 28 Septembre 1 Décembre Non prélevé Non prélevé Non prélevé

9 Février 2012 12 Mars 2012

Planktothrix : Potentiellement toxique, eaux froides ( 5-10°c),

Plutôt printanier

� Plus forte concentration en cyanobactéries sur la Loue, avec un pic très fort à Rurey début Décembre. Un pic +tardif (février-mars 2012) est observé à Mouthier et Ornans� Ornans, Rurey, Doubs, Lison, Dessoubre et Cusancin : plus fortes valeurs à partir de fin

Août début Septembre.

Dénombrement des cyanobactéries sur les galets

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

900000

1000000

Mouthier Ornans Rurey Doubs Ain Lison Dessoubre CusancinCon

cent

ratio

n en

cya

noba

ctér

ies

(cel

lule

s/m

l)

8-11 Mars 11-14 Avril 3-6 Mai 23-26 Mai14-17 Juin 4-7 Juillet 1-3 Août 23-26 Août5-8 Septembre 26-30 Septembre 30 Nov 1-2 Décembre 9 -10Février 2012 12-14 Mars 2012

�� CyanobactCyanobactééries se dries se dééveloppent bien pour de faibles intensitveloppent bien pour de faibles intensitéés lumineusess lumineuses

�� Enrichissement en fer favorise les Enrichissement en fer favorise les cyanocyano qui ont des besoins plus qui ont des besoins plus importants que les algues filamenteuses.importants que les algues filamenteuses.

�� CyanobactCyanobactééries ont besoin dries ont besoin d’’azote et de phosphore mais se contentent de azote et de phosphore mais se contentent de faibles concentrations. (lac du Bourget: diminution du phosphorefaibles concentrations. (lac du Bourget: diminution du phosphore depuis depuis 1980. 1980. cyanocyano toujours prtoujours préésentessentes……cfcf Loue).Loue).

�� PrPréésence de NH4 favoriserait la prolifsence de NH4 favoriserait la proliféération de cyanobactration de cyanobactééries non ries non fixatrices dfixatrices d’’azote.azote.

�� Apports brutaux de phosphore favoriseraient le Apports brutaux de phosphore favoriseraient le dvptdvpt des cyanobactdes cyanobactééries.ries.

�� Rapport N/P est mis en avant pour expliquer certaines prolifRapport N/P est mis en avant pour expliquer certaines proliféérations de rations de cyanobactcyanobactééries lacustres.ries lacustres.

Date N/P [ ] cyanobactéries Pot. toxiques sur Galet en cell/ml

Date N/P [ ] cyanobactéries Pot. Toxiques sur Galet en cell/ml

Date N/P [ ] cyanobactéries Pot. toxiques sur Galet en cell/ml

05/02/10 98,22 12/04/10 94,66 18/06/10 35,06

08/02/10 38,80 13/04/10 185,79 21/06/10 39,06

09/02/10 65,01 14/04/10 97,22 23/06/10 63,07

10/02/10 72,76 15/04/10 120,88 24/06/10 173,97

11/02/10 67,37 19/04/10 136,23 25/06/10 111,46

15/02/10 272,84 20/04/10 151,96 28/06/10 116,77

16/02/10 197,70 21/04/10 210,51 29/06/10 165,36 14 168 (galet)

17/02/10 120,51 23/04/10 220,38 01/07/10 545,69

18/02/10 42,99 26/04/10 185,25 08/07/10 97,86

19/02/10 34,54 27/04/10 492,16 09/07/10 183,20

22/02/10 107,45 28/04/10 80,59 12/07/10 117,43 23/02/10 60,82 30/04/10 32,11 20/07/10 9 000 (galet) 24/02/10 24,24 07/05/10 233,79 13/07/10 251,63 25/02/10 56,97 14/05/10 228,48 15/07/10 194,27 26/02/10 55,66 17/05/10 308,32 16/07/10 253,27 01/03/10 93,10 19/05/10 99,77 30/07/10 122,21 03/03/10 88,10 26/05/10 152,95 03/08/10 7,72 04/03/10 93,58 27/05/10 407,54 16/08/10 27,63 05/03/10 100,16 28/05/10 231,60 19/08/10 78,49 08/03/10 394,71 31/05/10 124,87 20/08/10 86,34 10/03/10 212,75 01/06/10 37,38 23/08/10 128,28 34 515 (galet) 11/03/10 183,40 02/06/10 51,81 24/08/10 185,41 12/03/10 464,68 03/06/10 57,80 27/08/10 259,85 29/03/10 19,59 04/06/10 64,26 30/08/10 125,46 30/03/10 58,61 07/06/10 80,92 31/08/10 116,10 01/04/10 53,13 08/06/10 58,02 01/09/10 126,06

02/04/10 47,99 11/06/10 72,44 363 700 (galet) 42 (eau)

08/09/10 170,03

06/04/10 32,00 14/06/10 129,14 09/09/10 50,59 07/04/10 59,21 15/06/10 521,20 10/09/10 88,00 08/04/10 70,78 16/06/10 272,46 13/09/10 224,49 09/04/10 86,08 17/06/10 135,13

�Présence des nitrates en quantité élevée dans l’eau à l’étiage avec des stations largement plus impactée que d’autres (Cusancin)� Présence d’azote organique en concentration importante dans l’eau sur l’ensemble des stations�Perturbation globale du cycle de l’azote,

� Présence locale de phosphore et phosphate dans les sédiments en concentration élevée (Loue à Mouthier, Doubs à Goumois, Dessoubre à Saint-hip). Peu de campagnes données à acquérir.

� Pourcentage de recouvrement des algues important sur certaines stations (Loue à Mouthier, Doubs à Goumois, Dessoubre à Saint-hip, Loue àRurey). Observation qui recoupe partiellement la précédente

�Mauvaise connaissance des transferts eau-sédiment et de leur impact possible sur les proliférations algales à l’étiage.

Synthèse de l’étude

Synthèse de l’étude

� Présence permanente de cyanobactéries benthiques potentiellement toxiques,

� Concentration dans l’eau ne permet pas d’expliquer les mortalités, (problème du pas de mesure).

� La Loue est plus fortement impactée que les autres cours d’eau par leur abondance sur les substrats

� La prolifération sur le fond peut être annonciatrice d’une phase de mortalité associée à une dispersion de toxine.

� Le suivi régulier des développements sur la station de Cheneceypermettrait par la présence de la station AEP de préciser les liens avec l’évolution de N, P et N/P.