rapport de stage de Maxime Fouillet

Rapport de stage

Master 1 Ecologie et Développement Durable

Stage du 8 Avril au 13 Septembre 2013

Version 1er

Novembre 2013

Maître de Stage : Raphaël Chaussis

Tuteur : Didier Georges

IBEA Institut de Biologie et d’Écologie Appliquée

U.C.O.

Établissement d’enseignement supérieur privé

3, place André Leroy

49008 Angers

SMiB Èvre - Thau - St Denis

CS 10063

49602 Beaupréau Cedex

L’assainissement agricole sur le SAGE Evre - Thau - St Denis

Soutenu par :

Maxime Fouillet

D. BRANGER

CHARTE DE NON PLAGIAT

Protection de la propriété intellectuelle

Tout travail universitaire doit être réalisé dans le respect intégral de la propriété intellectuelle

d’autrui. Pour tout travail personnel, ou collectif, pour lequel le candidat est autorisé à utiliser

des documents (textes, images, musiques, films etc.), celui-ci devra très précisément signaler

le crédit (référence complète du texte cité, de l’image ou de la bande-son utilisés, sources

internet incluses) à la fois dans le corps du texte et dans la bibliographie. Il est précisé que

l’UCO dispose d’un logiciel anti-plagiat dans dokeos.uco.fr, aussi est-il demandé à tout

étudiant de remettre à ses enseignants un double de ses travaux lourds sur support

informatique.

Cf. « Prévention des fraudes à l’attention des étudiants »

Je soussigné(e), ……………………………………………………., étudiant(e) en

…………………………………………………

m’engage à respecter cette charte.

Fait à ……………………………………..……………, le……………………………………..

Signature :

Remerciements

En premier lieu mes remerciements s’adressent aux élus du Comité Syndical du SMiB Evre

Thau St Denis, et en particulier à son Président, Jean-Claude Morinière. En acceptant ma

candidature, ils m’ont permis d’effectuer ce stage.

Ensuite, je tiens à remercier chaleureusement Raphaël Chaussis, mon maître de stage.

Animateur SAGE au SMiB, il ne s’est pas contenté de m’accompagner, de m’aiguiller et de

me conseiller mais m’a aussi permis de découvrir certains aspects de l’élaboration d’un

SAGE. Son expérience et ses connaissances m’ont beaucoup apporté. Avec Camille et

Denis, les deux autres salariés du SMiB, ils ont su m’accueillir et faire de ce stage une

période d’apprentissages et d’expériences enrichissantes. Je les en remercie vivement.

Mes remerciements vont ensuite à Hugo Coutand, qui a partagé le statut de stagiaire au

SMiB avec moi. Merci pour tes conseils et pour m’avoir permis de rencontrer Triturus

cristatus.

Je tenais aussi à remercier tout le personnel des Communauté de Communes et des Mairies

qui m’a reçu dans les différentes archives du territoire et m’a permis de trouver les

documents que je cherchais.

Je remercie aussi le personnel de la DDT 49, Didier Boisnault, Hubert Denier d’Aprigny et

Evelyne Chesnebaud, pour m’avoir reçu à plusieurs reprises et m’avoir aidé dans mon travail

de recherche.

Je tenais aussi à remercier Jean-Baptiste Biré et Gustave Rivereau, qui ont accepté de me

rencontrer pour échanger sur l’histoire de l’assainissement agricole. Ces rencontres ont été

très riches d’apprentissage.

Concernant les ficelles du monde des archives, c’est à Justine Wallet et Valentin Favrie que

je dois beaucoup. Ils ont répondu à mes questions et n’ont pas hésité à me donner des

conseils pour que je parvienne à obtenir les informations dont j’avais besoin. Je les en

remercie.

Je tiens aussi à remercier Mikaël Le Bihan, Aurélia Mathieu et Léa Legentilhomme. Ils m’ont

permis de mettre la main sur de précieux rapports de stage.

Pour terminer, mes remerciements vont à Didier Georges, professeur à l’Université

Catholique de l’Ouest, qui a accepté de tuteurer ce stage.

Enfin, je remercie le personnel de la Communauté de Communes de Centre Mauges pour

l’accueil qu’il m’a réservé. Ce fut un plaisir de partager mes repas avec vous.

Sigles employés

BD Carthage : Base de données thématique des

Agences de l’eau

SAGE : Schéma d’Aménagement et de Gestion

des Eaux

BD TOPO : Base de données topographique de

l’IGN

SAU : Surface Agricole Utile

CRE : Contrat Restauration Entretien SDAGE : Schéma Directeur d’Aménagement et

de Gestion des Eaux

DCE : Directive Cadre sur l’Eau SIET : Syndicat Intercommunal d’Etudes et de

Travaux

DDAF : Direction Départemental de l’Agriculture

et de la Forêt

SIG : Système d’Information Géographique

DDT : Direction Départementale des Territoires SIVM : Syndicat Intercommunal à Vocations

Multiples

IGN : Institut Géographique National SIVU : Syndicat Intercommunal à Vocation

Unique

MES : Matières en suspension SMiB : Syndicat Mixte des Bassins Evre - Thau -

St Denis

Glossaire

Allochtone : qui provient d’ailleurs

Colmatage d’un cours d’eau : imperméabilisation de la zone hyporhéique d’un cours d’eau par

dépôt excessif de sédiments fins

Etiage : période de l’année où les débits d’un cours d’eau sont les plus bas

Modification hydromorphologique (altération hydromorphologique) : modification du

compartiment physique (morphologie et hydrologie) d’un cours d’eau

Production primaire : production de matière organique par photosynthèse

Réservoir biologique : réserve de colonisateurs pour les écosystèmes environnants

Réseau trophique : synonyme de chaine alimentaire

Ressources trophiques : ressources alimentaires

Remembrement : réorganisation foncière visant à faciliter l’exploitation des terres en réduisant le

morcellement des parcelles

Ripisylve : végétation de rive de cours d’eau

hydraulique : résistance à l’écoulement du fait d’une texture irrégulière

Table d’attribut : base de données qui contient les informations relatives à des éléments

cartographiées

Présentation du SMiB Evre Thau St Denis

Le Syndicat Mixte des Bassins Evre Thau St Denis est un établissement public de

coopération intercommunal responsable de la gestion de la ressource en eau sur les bassins

de l’Evre, de la Thau et du St Denis. Ces trois bassins versants se trouvent dans le Maine-et-

Loire, au sud de la Loire. Le territoire couvre un peu plus de 700 km², avec un total de 8

Communautés de Communes et 54 communes comprises sur le territoire.

Le SMiB est administré par un Comité Syndical regroupant 104 délégués de 51 communes.

Ces délégués sont des élus municipaux des communes du bassin. Une équipe de trois

salariés assure la mise en œuvre des actions du SMiB.

Les compétences du SMiB sont regroupées sous 4 pôles : gestion de l’eau et des zones

humides, gestion quantitative de la ressource en eau, participation à l’information et à la

sensibilisation et enfin préservation, amélioration et valorisation des sites et des paysages.

En se portant en 2009 maître d’ouvrage d’un Contrat de Restauration et d’Entretien (CRE)

sur le bassin de l’Evre, le SMiB s’est engagé dans une démarche active visant à améliorer la

qualité de l’eau et des milieux aquatiques. Cette volonté est aujourd’hui renforcée par la

démarche d’élaboration d’un Schéma d’Aménagement et de Gestion de l’Eau (SAGE), qui va

conduire l’ensemble des acteurs des trois bassins à adopter une politique commune de

gestion de la ressource en eau. Lorsque le CRE prendra fin en 2014, un nouveau contrat

territorial sera envisagé ; il aura pour objet la mise en œuvre de la stratégie validée par le

SAGE.

Table des matières

Introduction .................................................................................1

1. Pourquoi s’intéresser aux travaux d’hydraulique sur le

territoire du SAGE ? ...................................................................2

1.1. Les têtes de bassin : éléments dominants des bassins versants ............................... 2

1.2. Des connaissances, mais peu de reconnaissance ..................................................... 4

1.3. Le rôle des têtes de bassin dans l’état des masses d’eau .......................................... 5

1.4. L’assainissement agricole : pour un asséchement des terres .................................... 8

1.5. Des aménagements lourds de conséquences pour le fonctionnement des têtes de

bassin .................................................................................................................................10

1.6. Comprendre pour agir ...............................................................................................12

2. Matériel et Méthode ..........................................................12

2.1. Présentation du site d’étude......................................................................................12

2.2. Recherche des informations .....................................................................................13

2.3. Cartographie des données ........................................................................................13

3. Résultats ..........................................................................15

3.1. Collecte des informations ..........................................................................................15

3.2. Cartographie .............................................................................................................15

3.3. Incohérences constatées ..........................................................................................17

4. Discussion ........................................................................18

4.1. Fiabilité des informations ..........................................................................................18

4.2. Optimiser la méthode ................................................................................................19

4.3. Pour aller plus loin ....................................................................................................21

4.4. La délicate question de la restauration ......................................................................22

Conclusion ................................................................................24

Bibliographie .............................................................................25

Annexe 1 – Têtes de bassin versant du SAGE ........................30

Annexe 2 – Carte d’Etat-Major sur le bassin versant du Rez-

Profond, affluent de l’Evre ........................................................31

Annexe 3 – Photos aériennes prise peu de temps après les

travaux d’assainissement agricole ...........................................32

Annexe 4 – Travaux d’assainissement agricole réalisés sur le

SAGE Evre - Thau - St denis ...................................................33

Annexe 5 – Principe de hiérarchisation des têtes de bassin

versant ......................................................................................34

Résumé / Summary ..................................................................35


Maxime Fouillet

- 1 -

Introduction

Bien que l’aménagement des cours d’eau soit un phénomène ancien, leur ampleur a fortement

augmenté dans la deuxième partie du siècle dernier, en conséquence de l’évolution des besoins et

des moyens techniques et financiers (Larras, 1974). Cependant, la modification de la forme et du

régime hydrologique des cours d’eau s’accompagne presque systématiquement d’une dégradation de

leur fonctionnement (Malavoi et Bravard, 2010).

La Directive Cadre sur l’Eau (DCE) demande aux états membres de l’Union Européenne de rétablir

un bon état des eaux pour 2015. Les modifications hydromorphologiques1 constituent une des

causes principale de dégradation de la qualité écologique et chimique des eaux de surface (AEE,

2012). Les altérations qui affectent les rivières et les fleuves sont désormais bien prises en compte

dans les politiques de protection de la ressource en eau. A titre d’exemple, on vise au retrait des

ouvrages faisant obstacle à la continuité écologique sur les cours d’eau français classés en liste 2 (1).

L’évolution de l’agriculture dans les Mauges a fait naitre des besoins d’assèchement des terres

humides sur l’ensemble du territoire, et a conduit à d’importants aménagements de cours d’eau au

cours des 30 dernières années lors de travaux d’assainissement agricole. Ceux-ci ont eu lieu

principalement sur les petits cours d’eau au sein des zones de sources, et sont susceptibles d’avoir

impacté fortement sur la qualité mais aussi la quantité de l’eau qui s’écoule depuis les Mauges dans la

Loire.

C’est dans ce cadre que le SMiB Evre - Thau - St Denis a souhaité faire le point sur les travaux

d’assainissement agricole réalisés sur le territoire du SAGE (Schéma d’Aménagement et de Gestion

des Eaux) dont il porte l’élaboration. Ce souhait répond en outre au chapitre 11 du SDAGE (Schéma

Directeur d’Aménagement et de Gestion des Eaux) Loire Bretagne, incitant vivement les gestionnaires

des milieux aquatiques à mieux prendre en compte les petits cours d’eau et les zones de sources.

L’objectif de ce stage est, par le biais d’une méthode de recensement systématique, de dresser un

portrait exhaustif de l’assainissement agricole sur les bassins versants de l’Evre, la Thau et le St

Denis. La procédure a été menée sur les 10 masses d’eau du périmètre du SAGE.

Afin de bien cerner les enjeux propres à la gestion des petits cours d’eau et des zones de source, une

synthèse bibliographique est effectuée en premier lieu. La méthode utilisée est ensuite présentée,

suivie des résultats obtenus lors de son application. Enfin, des pistes de réflexions sont proposées

pour aller au-delà du diagnostic et avancer sur la question de la restauration du fonctionnement des

secteurs aménagés.

1 Les expressions en gras sont définies dans le glossaire


Maxime Fouillet

- 2 -

1. Pourquoi s’intéresser aux travaux d’hydraulique sur le

territoire du SAGE ?

1.1. Les têtes de bassin : éléments dominants des

bassins versants

Le bassin versant (Figure 1) est l’étendue drainée par un cours d’eau et ses affluents et limitée par

une ligne de partage des eaux, aussi appelée ligne de crêtes (Musy et Higy, 2004). Il est délimité à

l’aval par un exutoire.

Figure 1 - Structure d'un bassin versant (adapté d'après CORPEN, 2007)

Le réseau de cours d’eau qui transporte l’eau jusqu’à l’exutoire est appelé réseau hydrographique. Il

ne se limite pas à une rivière et ses affluents, et présente un chevelu plus ou moins dense selon la

précision des cartes (Figure 2). Il est rarement connu avec exactitude, puisque même les cartes les

plus précises, éditées par l’IGN, omettent une partie des cours d’eau (Van Nguyen, 2012).

Figure 2 – Différentes représentations du réseau hydrographique du bassin de l'Evre

Le réseau hydrographique est souvent ordonné grâce à la méthode de Strahler, qui donne à chaque

cours d’eau un rang selon sa position au sein du réseau (Strahler, 1952). Les cours d’eau sans

affluents sont dits de rang 1. A chaque confluence, si les deux cours d’eau sont de même rang n, le

cours d’eau formé reçoit le rang n + 1. Un exemple est présenté dans la Figure 3.

Ligne de partage

des eaux Bassin

versant

Exutoire

Rivière Affluent


Maxime Fouillet

- 3 -

Figure 3 - Classification du réseau hydrographique selon Strahler (2)

Les zones les plus à l’amont du réseau hydrographique sont appelées têtes de bassin versant.

Diverses définitions des têtes de bassin s’observent dans la littérature, basées sur des critères tels

que la largeur du lit mineur (Wipfli et al., 2007) ou la taille du bassin versant (Adams et Spotila., 2005).

Sur le bassin Loire-Bretagne, elles sont définies par le SDAGE 2010-2015 comme « les bassins

versants des cours d’eau dont le rang de Strahler est inférieur ou égal à 2, et dont la pente est

supérieure à 1% ». La pertinence du critère de pente est parfois remise en cause parce qu’il implique

de négliger de très nombreux cours d’eau dans les bassins versants au relief peu prononcé. Son

utilisation n’est pas systématique (Choucard, 2011). La Figure 4 présente le résultat lorsque l’on

applique le seul critère de rang.

Figure 4 - Têtes de bassin versant (en bleu), identifiées d'après le critère de rang

Les têtes de bassin peuvent présenter une

multitude de formes selon les contextes. Les

représentations schématiques les structurent

généralement en 4 éléments (Figure 5 ; Gomi et

al., 2002 ; Benda et al., 2005). A l’amont,

plusieurs versants composent un bassin d’ordre 0.

A l’exutoire de cette zone de collecte apparait

progressivement un cours d’eau de rang 1, parfois

intermittent. Le bassin d’ordre 0 peut aussi donner

naissance à une source et le cours d’eau qui le

draine est alors permanent. Les différents cours

d’eau de rang 1 confluent en un cours d’eau de

rang 2.

Les travaux réalisés sur les têtes de bassin

versant indiquent qu’elles couvrent généralement

la majorité du territoire et qu’elles contiennent plus

des deux tiers du réseau hydrographique

(Leopold, 1994 ; Le Bihan, 2009 ; Choucard, 2011). Une première délimitation réalisée sur le

périmètre du SAGE Evre - Thau - St - Denis à partir d’un modèle numérique de terrain oriente vers

Figure 5 - Composition d’une tête de bassin versant (adapté

d'après Gomi et al., 2002)

Source


Maxime Fouillet

- 4 -

une couverture d’environ 70% du territoire et environ 66% du réseau hydrographique contenu dans

ces espaces (Annexe 1).

1.2. Des connaissances, mais peu de reconnaissance

Historiquement, les têtes de bassin n’ont bénéficié de l’attention des scientifiques que sur quelques

sites pilotes, et peu d’efforts ont été consentis pour développer les connaissances générales de leur

fonctionnement (Bishop et al., 2008). Des appels lancés récemment par quelques chercheurs de

renom (par exemple Meyer et Wallace, 2001 ; Lowe et Likens, 2005 ; Bishop et al., 2008) ont permis

de stimuler la recherche et d’améliorer la compréhension de ces écosystèmes, notamment en France

(Chaput et al., 2009). Il en résulte une intégration progressive de ces espaces aux politiques de

protection et de gestion des milieux aquatiques.

C’est ainsi que le terme de têtes de bassin fut introduit en 2010 dans le SDAGE Loire Bretagne, au

sein de la disposition 11 appelant à les préserver tout en favorisant la prise de conscience de leur

existence. Dans le même temps, plusieurs stages ont été réalisés sur ce thème en France (Le Bihan,

2009 ; Mathieu, 2010a ; Choucard, 2011 ; Goron, 2012 ; Van Nguyen, 2012 ; Spitoni, 2012 ; Jan,

2012), et d’autres sont en cours de réalisation.

Cependant, les têtes de bassin restent des écosystèmes majoritairement négligés, voir ignorés, et ce

notamment par les ouvrages de référence en écologie (Fisher, 1997). Cela s’explique par l’apparente

déconnexion de ces espaces vis-à-vis des rivières et fleuves de l’aval (Nadeau et Rains, 2007), ainsi

que par la méconnaissance généralisée de leur existence (Bishop et al., 2008). En outre, l’abondance

et la discrétion des cours d’eau de tête de bassin leur confèrent une apparente insignifiance,

particulièrement en comparaison des rivières ou des fleuves, qui donnent leur nom aux villages ou aux

départements. Il est par exemple courant de traverser un cours d’eau de rang 1 ou 2 en voiture sans

même le remarquer, sa présence n’étant au mieux signalée que par de simples points blancs sur la

route (Figure 6).

Figure 6 - Signalement du passage d'un petit cours d'eau sous une route départementale (d'après Google Street

View)

Enfin, bien que les zones humides et les cours d’eau bénéficient d’une protection réglementaire grâce

à la Loi sur l’eau et les milieux aquatiques, les têtes de bassin restent globalement ignorées des

réglementations. Leur récente apparition dans les SDAGE constitue une première étape vers leur

protection mais des obstacles techniques limitent leur existence juridique. En particulier, l’absence de

référentiel hydrographique exhaustif et admis rend impossible la formalisation du statut des têtes de

bassin versant, même s’il semblerait que la carte IGN au 1 : 25000 devienne la référence

cartographique la plus reconnue pour la définition des cours d’eau (Le Bihan, 2010). Sachant que


Maxime Fouillet

- 5 -

cette même carte néglige jusqu’à un tiers des cours d’eau dans certains secteurs (Van Nguyen, 2012),

de nombreuses têtes de bassin resteront ignorées.

Régulièrement qualifiés de « fossés » ou « d’émissaires », ces cours d’eau sont pourtant déterminants

pour les rivières puis les fleuves qu’ils alimentent. Comme le disait Ovide il y a 2000 ans, ce sont bien

les petits ruisseaux qui font les grandes rivières. A l’image des alvéoles pulmonaires dans les

poumons (Lowe et Likens, 2005), les têtes de bassin versant sont un lieu d’échange et de collecte qui

conditionne qualitativement et quantitativement la qualité des cours d’eau de l’aval (Alexander et al.,

2007).

1.3. Le rôle des têtes de bassin dans l’état des masses

d’eau

La majorité de l’eau qui s’écoule dans les rivières provient des têtes de bassin versant (Alexander et

al., 2007) : à l’exutoire de l’Evre, rivière d’ordre 6 si l’on considère la BD TOPO©, c’est environ 60%

de l’eau écoulée qui provient des têtes de bassin (Figure 7). C’est pourquoi le fonctionnement de ces

espaces détermine quantitativement et qualitativement les ressources en eau de l’aval.

Figure 7 – (a) L'Evre d'ordre 6 à son exutoire d'après la BD TOPO; (b) Pourcentage du débit moyen annuel d'un

cours d'eau provenant des têtes de bassin en fonction de son rang de Strahler (d'après Alexander et al., 2007)

A titre d’exemple, la sauvegarde d’un hectare de zone humide en tête de bassin permettrait

l’économie annuelle de 37 à 617€ pour la lutte contre les inondations et de 45 à 150 € pour le soutien

des débits d’étiage. Selon leur emplacement, elles peuvent aussi diviser les coûts d’épuration de l’eau

jusqu’à 1000 fois (AELB et FCEN, 2010).

1.3.1. Rôle de régulation

Les têtes de bassin ont un rôle de régulation

hydrologique et thermique. De taille et

composition différentes les unes des autres,

elles réagissent aux précipitations de

manière hétérogène, ce qui tamponne les

pics de crue. L’abondance de branches et

de racines dans les petits cours d’eau

amplifie l’effet tampon en freinant les

écoulements (Figure 8 ; Wipfli et al., 2007).

Les zones humides participent à ce

processus en interceptant d’importants

volumes d’eau et en les restituant lentement

(a)

L’Evre

Figure 8 - Haute rugosité hydraulique d'un cours d'eau de rang 1

liée à la présence de racines dans le lit (bassin de l'Evre amont)


Maxime Fouillet

- 6 -

au réseau hydrographique (Bullock et Acreman, 2003).

En période sèche, les têtes de bassin contribuent au soutien des débits d’étiage (Meyer et al., 2003,

Morley et al., 2011). Dans les régions où le sous-sol est peu perméable, ce sont en particulier les

petites zones humides de tête de bassin qui alimentent les cours d’eau. Cette contribution varie selon

les contextes mais Uchida et al. (2003) évoquent un apport de 95% du volume écoulé à l’étiage dans

les zones où les réserves d’eau souterraines sont limitées et peu profondes.

L’eau qui provient des sources et s’écoule dans les cours d’eau est généralement à moins d’un degré

Celsius de la température moyenne annuelle d’une région, ce qui limite les réchauffements en été et

les températures trop froides en hiver (Vannote et Sweeney, 1980). La couverture apportée par la

ripisylve et l’agitation de l’eau participent aussi à cette régulation thermique (Meyer et al., 2003).

1.3.2. Fonction d’épuration

Les têtes de bassin versant agissent comme des filtres et épurent l’eau, réduisant la quantité de

nutriments et de matières en suspension (MES) exportées à l’aval (Alexander et al., 2007 ; Oraison et

al., 2011).

D’une part, lorsque les zones humides interceptent efficacement les écoulements, elles transforment

les nutriments et retiennent les sédiments (Montreuil et al., 2011). Les processus en jeux, de nature

chimique, physique et biologique, peuvent même permettre de piéger et dégrader une partie des

pesticides contenus dans l’eau (Passeport, 2010).

D’autre part, la petite taille des cours d’eau de tête de bassin favorise les échanges entre l’eau et la

zone hyporhéique. Cette zone correspond à la couche de sédiments, dans le fond du lit, qui est

constamment saturée en eau. A la manière des billes de polystyrène qui composent les filtres

biologiques dans les stations d’épuration, ces sédiments sont le support de développement de

nombreux micro-organismes. Leur métabolisme adapté aux conditions anoxiques de la zone

hyporhéique transforme l’azote et en diminue les concentrations dans l’eau (Figure 9 ; Oraison et al.,

2011). D’après 12 études américaines, plus de la moitié de l’azote inorganique originaire des têtes de

bassin est retenue ou dégradée avant de rejoindre l’aval (Peterson et al., 2001). Le phosphore ne peut

pas être éliminé mais peut être stocké durablement.

Figure 9 - Mécanismes de dégradation de l'azote dans les cours d'eau, d’après Nicolas et al., 2012

Enfin, la présence de graviers, branches, racines et autres obstacles à l’écoulement provoque la

sédimentation des MES, qui sont ensuite dégradées par les organismes du cours d’eau (Figure 10).


Maxime Fouillet

- 7 -

Figure 10 - Sédimentation des MES et dégradation consécutive par les organismes aquatiques (ici :

Hyphomycète, Trichoptère et Ephéméroptère), adapté d'après Mathieu, 2010a.

1.3.3. Fonction d’alimentation

Les têtes de bassin constituent une importante ressource énergétique pour les écosystèmes avals,

puisqu’ils contribuent à 95% des apports en ressources trophiques présentes dans l’eau des rivières

et des fleuves (Wipfli et al., 2007).

L’ombrage important limite la production primaire, et les apports énergétiques dans les cours d’eau

de tête de bassin sont principalement allochtones (Fisher et Likens, 1973). Cette matière organique

est constituée de molécules dissoutes, de particules, d’insectes terrestres et aquatiques, ainsi que de

débris ligneux. La ripisylve en est le contributeur majoritaire, en automne avec la chute des feuilles

(Webster et al., 1995), et tout au long de l’année en apportant des morceaux de bois et des insectes

(Vannote et Sweeney, 1980). Les sédiments et molécules dissoutes apportés au cours d’eau par les

écoulements alimentent le réseau trophique local, et sont transformés en ressources plus facilement

assimilables (Wipfli et al., 2007). Par exemple, les bactéries consomment de la matière organique

dissoute et sont ensuite consommées par les protozoaires bactériophages.

L’eau exporte à l’aval de la matière organique sous de nombreuses formes. Ce rôle est primordial

pour les rivières avales : certaines populations piscicoles dépendent des apports d’invertébrés depuis

les têtes de bassin (Wipfli, 2007). Ils constituent par exemple plus de 50% du régime alimentaire de

jeunes salmonidés en Alaska (Wipfli, 1997) et au Japon (Nakano et al., 1999).

1.3.4. Réservoirs de biodiversité

La grande variété d’habitats présents dans les têtes de bassin versant abrite une importante diversité

biologique (Meyer et al., 2003). Nombre d’espèces emblématiques s’y trouvent : sphaigne dans les

tourbières, amphibiens dans les zones humides et écrevisses dans les cours d’eau. Certains

poissons, comme la Truite commune ou le Chabot, fraient par ailleurs dans les ruisseaux de tête de

bassin (AELB et FCEN, 2010). Les têtes de bassin offrent en outre une protection contre la hausse

des températures, les débits trop forts, les prédateurs ou encore les espèces invasives. Elles ont aussi

un rôle dans le maintien de la biodiversité, puisqu’elles constituent un réservoir biologique pour

l’ensemble du bassin versant (Meyer et al., 2007).

Aval Amont


Maxime Fouillet

- 8 -

1.4. L’assainissement agricole : pour un asséchement des

terres

1.4.1. Les eaux nuisibles

Les sols régulièrement engorgés sont appelés sols

hydromorphes. Ils étaient historiquement qualifiés de

malsains parce qu’ils favorisaient l’apparition de

maladies et d’infections (Lévy-Salvador, 1900). L’eau

qui persiste dans ces sols est encore considérée

comme nuisible pour l’agriculture intensive,

constituant une contrainte pour l’exploitation des

terres : retards de récolte, difficultés d’exploitation

mécanique, faibles rendement, … (exemple Figure

11).

Des travaux d’assainissement agricole, aussi qualifié

d’hydraulique agricole, peuvent faciliter les conditions

d’exploitation des terres engorgées. En France, ces

aménagements ont eu lieu principalement entre 1950 et 1980 selon les secteurs (Malavoi et Adams,

2007). Ils avaient pour objet principal de favoriser l’évacuation des eaux des terrains engorgés, en

aménageant le réseau hydrographique afin d’accélérer les transferts d’eau vers l’aval (DDAF,

document d’archive(a) ; Ollier et Poirée, 1981 ; Soulas et al., 2010). Ils s’accompagnaient souvent du

drainage de certaines parcelles.

1.4.2. L’assainissement agricole dans les Mauges

Situées sur un sous-sol globalement imperméable

(SAGE Evre - Thau - St Denis, 2012), les Mauges

sont une région où l’eau s’infiltre peu dans le sous-

sol et ne peut constituer de réserves souterraines

d’envergures. En conséquence le réseau

hydrographique est dense et les cours d’eau et les

zones humides constituent une part importante de la

ressource en eau.

Ainsi, les Mauges ont longtemps présenté une forte

abondance de zones humides (Figure 12 ; Annexe

2). Bien que des travaux réalisés à petite échelle

aient progressivement asséché une partie des

terres, les sols hydromorphes constituaient encore

près de la moitié de la SAU (Surface Agricole Utile)

de certains cantons en 1980 (DDAF, document

d’archive(a)). L’assainissement des terres humides

est alors apparu comme une intervention nécessaire

pour la survie économique de l’agriculture dans

cette région.

Un vaste programme a donc été élaboré sur l’ensemble des cantons, démarrant au début des années

80. Les SIVM, SIVU ou SIET (ancêtres des Communautés de Commune) furent déclarés maître

d’ouvrage, et la DDAF maître d’œuvre. L’assainissement était organisé sur une dizaine d’années,

chaque année correspondant à l’aménagement d’un sous bassin versant (appelé section).

Figure 11 - Difficultés de passage des engins sur un

terrain engorgé (D. Branger)

Figure 12 - Abondance de zones humides (en bleu)

autour de la Jubaudière au XIXe siècle (Carte d'état-

major, Géoportail)


Maxime Fouillet

- 9 -

Ces travaux étaient faits en préparation du drainage des terres, mais pouvaient aussi être inclus dans

les travaux connexes au remembrement, lorsque le réaménagement du parcellaire nécessitait de

déplacer des cours d’eau (DDAF, documents d’archive(b)).

1.4.3. Nature des travaux effectués

L’objectif des travaux d’hydraulique était d’aménager le réseau hydrographique pour qu’il soit adapté à

recevoir les eaux drainées et à les acheminer vers l’aval. Les collecteurs de drains étant enterrés à

une profondeur d’environ un mètre, il fallait donc que le lit des émissaires (fossés et petits cours

d’eau) soit approfondit à plus d’un mètre (Figure 13). Trois types d’interventions étaient envisagés par

les services de l’Etat.

Figure 13 - Profil de réalisation des émissaires agricoles (à gauche) et vue d’un émissaire (à droite)

Curage, recalibrage et rectification

Ces interventions étaient les plus courantes. Elles consistaient en un aménagement mécanique du lit

des cours d’eau plus ou moins prononcé : retrait des sédiments (curage), élargissement et

approfondissement (recalibrage) et même parfois linéarisation du cours d’eau (rectification). La Figure

14 schématise ces trois interventions. Par ailleurs, ces travaux s’accompagnaient presque

systématiquement du retrait de toute ou partie de la ripisylve.

Figure 14 – En haut : travaux de curage, recalibrage et rectification ; en bas : rectification d'un cours d'eau d’ordre

2 sur l’Evre Amont (en bas, source : Géoportail®)

1979 2012


Maxime Fouillet

- 10 -

Pose de collecteurs enterrés

Les émissaires constituaient une contrainte pour les exploitants parce qu’ils consommaient de

l’espace foncier, nécessitaient de l’entretien et morcelaient parfois les parcelles. La DDAF conseillait

donc de remplacer ces émissaires par des collecteurs enterrés. Cette technique était privilégiée

jusqu’à un diamètre de buse de 500 mm.

Drainage de surface

Dans les zones humides sans talweg bien défini, des fossés de drainage de surface étaient réalisés et

connectés au réseau hydraulique. Présentant le même profil que les émissaires, ils avaient pour

objectif de créer un écoulement artificiel dans des secteurs n’en présentant pas naturellement (Figure

15).

Figure 15 - Drainage de surface d'une prairie humide

1.5. Des aménagements lourds de conséquences pour le

fonctionnement des têtes de bassin

Les travaux d’hydraulique modifient l’hydromorphologie des cours d’eau, et modifient donc leur

fonctionnement. L’exécution de ces aménagements sur les cours d’eau de taille moyenne (largeur de

5 à 30m) est regroupée sous le terme de « chenalisation » (Wasson et al., 1995). La chenalisation des

rivières est aujourd’hui bien étudiée, et les détériorations qu’elle provoque sur leur fonctionnement

sont reconnus (Wasson et al., 1995 ; Gregory, 2006).

Bien que la réalisation des travaux d’assainissement ait donné naissance à de vives critiques (Schilte,

1975 ; DDAF, 1985 ; Naurois Turgot, 1988), le phénomène de chenalisation en têtes de bassin a reçu

peu d’attention de la part des scientifiques. Pourtant, ces interventions dégradent fortement le

fonctionnement des zones de source.

1.5.1. Accélération des flux hydriques

Les travaux d’hydraulique accélèrent les flux d’eau depuis l’amont des bassins versants vers l’aval. En

uniformisant le lit des cours d’eau et en les linéarisant, ils réduisent leur rugosité hydraulique ainsi

que leur longueur. Ils favorisent donc la synchronisation des bassins, augmentant la brutalité des

crues à l’aval (Figure 16).


Maxime Fouillet

- 11 -

Figure 16 – Hydrogrammes de crues à l’exutoire d’une tête de bassin synchronisée (A3) et d’une tête de bassin

désynchronisée (B3) (adapté d’après Gomi et al., 2002)

1.5.2. Amoindrissement des réserves en eau

La profondeur importante des cours d’eau transformés en émissaires ainsi que des fossés de

drainage leur confère un rôle drainant vis-à-vis de la nappe d’accompagnement et de l’eau stockée

dans le sol des terrains annexes. Les réserves en eau des terrains annexes sont réduites (Figure 17).

L’assainissement agricole augmente ainsi la sévérité des étiages.

Figure 17 - Rabattement de nappe (en bleu clair) suite à des travaux d’hydraulique

1.5.3. Dégradation de la qualité de l’eau

La création d’un lit neuf homogénéise le substrat, d’autant plus lorsque le retrait de la ripisylve limite

l’apport de débris ligneux. La zone hyporhéique n’existe plus, et les fonctions d’épuration du cours

d’eau disparaissent. Par ailleurs, une quantité plus importante de sédiments est exportée, favorisant

un colmatage du lit des cours d’eau avals. En outre, la dévégétalisation limite la phytoépuration et la

rétention des sédiments. Les zones humides qui sont asséchées ne présentent plus d’activité

épuratrice.

1.5.4. Perte d’habitats et de ressources

Les travaux d’hydraulique détruisent une majorité des habitats et uniformisent le milieu. La diversité

biologique se dégrade fortement, et les espèces qui perdurent sont caractéristiques de milieux

pauvres. Parce que les cours d’eau de tête de bassin constituent l’habitat privilégié de plusieurs

espèces patrimoniales (écrevisses autochtones, Lamproie de planer, Chabot…), leur aménagement

menace l’intégrité de ces espèces. L’assèchement de zones humides constitue aussi une destruction

d’habitat pour de nombreuses espèces.

Le fonctionnement du réseau trophique des cours d’eau de tête de bassin versant est complètement

modifié par les travaux d’assainissement. Lorsque la ripisylve est absente, les apports de matière

organique au cours d’eau sont fortement réduits. Même si une ripisylve persiste, la nouvelle

communauté biologique n’est pas apte à assimiler les apports de matière organique. Les exports vers

Cours d’eau de

tête de bassin

Emissaire agricole

Drainage de surface

Recalibrage

Zone humide Zone humide drainée

par un fossé


Maxime Fouillet

- 12 -

Figure 18 - Localisation du SAGE Evre Thau St

Denis (SAGE Evre Thau St Denis, 2012)

l’aval sont modifiés : ils se font majoritairement sous forme de particules fines. Les communautés

piscicoles qui dépendent de l’apport de nourriture depuis les têtes de bassin sont fortement

impactées : une réduction de la biomasse de poissons de 80% est évoquée par certains auteurs

(Bellec et Lefebvre, 2012).

1.5.5. L’enterrement des cours d’eau

L’enterrement par pose de collecteurs peut être considéré comme un cas extrême d’aménagement. Il

cumule l’ensemble des impacts sur le fonctionnement des cours d’eau (Mathieu, 2010b). Parmi tous

les aménagements effectués, il correspond donc au niveau d’altération hydromorphologique le plus

fort (Le Bihan, 2009).

1.6. Comprendre pour agir

Le rétablissement du bon état écologique des masses d’eau, demandé par la DCE, passe par la mise

en place d’actions diverses par les gestionnaires des milieux aquatiques. Souvent mise en avant

comme le moyen le plus radical pour améliorer le fonctionnement des écosystèmes, la restauration

présente cependant un coût de réalisation élevé pour une efficacité qui n’est pas optimale (Benayas et

al., 2009). Une bonne compréhension de l’histoire du site est considérée comme déterminante pour la

réussite d’entreprises de restauration (Adam et al., 2007; Malavoi et Bravard, 2010).

Un premier travail de recensement des secteurs recalibrés existait déjà pour le bassin de l’Evre.

Réalisé en 2007 lors de la préparation du CRE, il correspondait à des observations de terrain

effectuées sur les principaux cours d’eau, et ne tenait pas compte des bassins de la Thau et du St

Denis, ni de la majorité des cours d’eau de tête de bassin. En amont de toute action de restauration,

et dans le cadre de la mise en place du SAGE, il est apparu nécessaire pour le SMiB d’acquérir une

connaissance exhaustive des travaux d’assainissement réalisés sur le réseau hydrographique. Un tel

travail permet par ailleurs, en accord avec le chapitre 11 du SDAGE Loire Bretagne, de mieux

caractériser les têtes de bassin versant du territoire.

2. Matériel et Méthode

2.1. Présentation du site d’étude

La zone étudiée correspond au périmètre du SAGE Evre Thau St

Denis (Figure 18), qui comprend les bassins versants des rivières

de l’Evre, de la Thau et du St Denis, tous affluents de la Loire. Il

couvre un peu plus de 700 km², entièrement en Maine-et-Loire et

répartis sur 54 communes au Sud de la Loire.

Les masses d’eau identifiées au titre de la DCE sont au nombre

de 8 pour le bassin de l’Evre, une pour la Thau et une pour le

ruisseau de St Denis.


Maxime Fouillet

- 13 -

2.2. Recherche des informations

2.2.1. Identification des acteurs de l’assainissement

Des discussions et échanges avec les salariés et élus du SMiB ainsi qu’un entretien à la DDT Maine-

et-Loire ont permis de confirmer l’identité des maîtres d’ouvrage et maîtres d’œuvre des travaux

d’hydraulique.

La consultation directe des archives de chaque SIVM/U ou SIET du territoire (conservées dans les

communautés de communes et d’agglomération actuelles) permet d’identifier le déroulement des

travaux d’assainissements sur le territoire du canton.

2.2.2. Nature des documents recherchés

L’assainissement agricole a été organisé par tranches annuelles de travaux. Pour chaque tranche un

avant-projet sommaire était élaboré par la DDAF, maître d’œuvre des opérations. Il contenait un

mémoire explicatif, des plans d’ensemble du SIVM (1/25 000e), des plans d’ensemble des travaux

projetés (1/10 000e), des plans parcellaires des secteurs aménagés (1/5 000

e), un détail estimatif et

parfois un avant-métré des travaux. Une fois les travaux effectués, des plans de récolement

parcellaires (1/5 000e) étaient produits par le prestataire de service, après reconnaissance sur le

terrain des travaux effectués et un métré définitif était dressé. C’est ce métré définitif qui permettait la

facturation des travaux du prestataire au maître d’ouvrage. A la fin des travaux d’assainissement

agricole, un plan d’ensemble des travaux effectués sur tout le canton était élaboré à l’échelle 1/25

000e.

2.2.3. Consultation des archives

Les travaux d’assainissement agricole ne constituent pas des documents nominatifs, et peuvent à ce

titre être consultés sur simple demande auprès des services d’archivage (3).

Devant la grande quantité de documents à collecter (une dizaine de tranches de travaux par SIVM/U,

7 SIVM/U sur le territoire), la photographie des documents a été préférée à leur reproduction papier.

Les informations sont susceptibles de se trouver dans les archives des maîtres d’ouvrage, mais aussi

du maître d’œuvre. Ce dernier a été la Direction Départementale de l’Agriculture et de la Forêt sur

l’ensemble du Maine-et-Loire. Les archives associées sont conservées à la DDT de Maine-et-Loire.

Enfin, une copie des dossiers était toujours envoyée aux communes concernées par les travaux, et

est susceptible de se trouver dans les archives communales.

2.2.4. Bancarisation des données

Afin de rendre les informations exploitables par les salariés du syndicat et pour optimiser la recherche

d’archives, une méthode de bancarisation des photos a été mise en place. Elles étaient classées par

programme, chacun portant un nom codifié. Un tableur résume les informations disponibles pour

chaque programme. Il fait le lien entre chaque masse d’eau et les données qui la concernent, et

permet surtout d’orienter vers les organismes dont les archives sont à consulter en priorité pour

obtenir les données manquantes.

2.3. Cartographie des données

2.3.1. Sélection d’un référentiel hydrographique

Différents référentiels hydrographiques sont disponibles en France. La BD Carthage® (base de

données sur la CARtographie THématique des AGences de l’eau) a été développée par l’IGN, les


Maxime Fouillet

- 14 -

Agences de l’eau et le ministère de l’environnement. La BD TOPO®, développée par l’IGN, fait partie

du Référentiel Grande Echelle (RGE®).

Les études déjà réalisées sur les têtes de bassin se sont appuyés à la fois sur Carthage (Choucard,

2010), qui contient de nombreuses informations, et sur TOPO®, qui présente un réseau

hydrographique plus complet (Spitoni, 2012). D’autres travaux ont été faits par création manuelle d’un

réseau hydrographique sous SIG (Lacôte, communication personnelle ; Jan, 2012). Bien que cette

dernière méthode permette la plus grande précision, au vu de l’étendue du territoire à couvrir, c’est la

BD TOPO® qui a été privilégiée ici.

2.3.2. Intégration des informations de cartographie sous SIG

La cartographie est effectuée à l’aide de l’outil Quantum GIS®. Pour chaque opération réalisée lors de

l’assainissement agricole, quatre informations doivent être identifiables outre le linéaire concerné : la

nature des travaux effectués, le maître d’ouvrage, le degré de certitude de la cartographie et enfin la

référence des documents associés. Un nouveau réseau hydrographique est donc créé à partir du

réseau TOPO®, en ajoutant à la table d’attribut ces informations.

Lorsque le linéaire aménagé existe déjà dans la BD TOPO® les tronçons sont découpés pour

correspondre aux plans et lorsque le linéaire aménagé est absent de la base de données, celui-ci est

cartographié par création d’entité. Le découpage et le tracé des tronçons aménagés est fait à l’aide du

cadastre, puisque celui-ci est visible sur les plans et disponible sous SIG. Lorsqu’il a fortement évolué

et en cas d’incertitude, le fond SCAN 25® de l’IGN et les photos aériennes de la BD ORTHO® sont

utilisés en complément.

2.3.3. Classification des travaux effectués

Différentes classifications des altérations hydromorphologiques existent (Wasson et al., 1995).

Cependant, élaborées pour des cours d’eau d’une largeur importante, elles ne tiennent pas compte

des créations de fossés.

Cinq formes de travaux sont considérées pour la cartographie : l’enterrement de cours d’eau par pose

de buses, la rectification de lit, la création de fossé dans des talwegs, puis le recalibrage et enfin le

curage de lit. Bien que certaines études différencient les rectifications simples des rectifications avec

recalibrage (Jan, 2012), la création d’un nouveau lit dans le cadre de l’assainissement se faisait avec

un profil trapézoïdal. En conséquence, les travaux de rectification sont considérés comme étant

toujours accompagnés d’un recalibrage du lit.

2.3.4. Identification des travaux effectués

Deux figurés sont utilisés sur les plans pour représenter

les travaux effectués (Figure 19) : traits discontinus

(collecteur enterré) et traits continus (émissaire à ciel

ouvert). La rectification est aisément différenciée des

recalibrages car l’ancien lit est visible sur les plans. La

différence entre création de fossé, curage et recalibrage

peut être précisée sur le plan. Dans le cas contraire,

d’autres indices sont utilisés afin de déterminer la nature

de l’aménagement (BD ORTHO®, SCAN 25®, cadastre,

position topographique, réseau hydrographique). En cas

de doute le linéaire est toujours cartographié en

recalibrage.

La cartographie est effectuée en priorité à partir des plans

de récolement. Lorsqu’ils ne sont pas disponibles, les

Figure 19 - Figurés utilisés sur les plans de

récolement : trait discontinu (enterrement, en bleu)

et trait plein (émissaire à ciel ouvert, en rouge)


Maxime Fouillet

- 15 -

plans d’ensemble des travaux effectués sont utilisés. Cependant, ils ne permettent pas d’identifier la

nature des travaux effectués et seuls les enterrements et les recalibrages sont identifiables.

2.3.5. Confirmation du linéaire

Pour certains secteurs seuls les plans parcellaires d’avant-projet sont disponibles. Le linéaire

cartographié à partir de ces plans doit être confirmé à partir d’autres informations. Dans un premier

temps, le géoréférencement d’anciennes photos aériennes (disponibles sur le Géoportail®) permet

d’écarter un grand nombre d’incertitudes, particulièrement lorsque les photos sont prises l’année qui

suit les travaux (Annexe 3). Dans un second temps, des prospections de terrain accompagnées de

discussions avec les exploitants rencontrés apportent d’autres informations. D’autres sources

d’informations telles que Google Street View® permettent ponctuellement d’apporter des réponses

aux interrogations.

3. Résultats

3.1. Collecte des informations

Les archives concernant l’assainissement agricole sont systématiquement conservées dans les

archives des Communautés de Communes. Cependant, les plans de récolement sont régulièrement

absents. La consultation de ces seules archives n’a donc pas permis de mobiliser des informations

d’un haut niveau de certitude.

Une partie importante des plans de récolement a été obtenue en consultant les archives de la DDT de

Maine-et-Loire. Elles contiennent les avant-projets mais aussi les plans de récolement de

l’assainissement agricole de nombreux cantons du Maine-et-Loire.

Les archives des communes contiennent très rarement les plans de récolement. Néanmoins, leur

consultation a parfois permis d’obtenir des plans qui n’étaient pas présents ailleurs.

Lorsque les archives (SIVM/U ou communes) sont organisées selon le plan de classement

départemental, leur consultation est rapide. Les documents liés à l’assainissement agricole se

trouvent généralement dans la catégorie 3F-Agriculture, et plus ponctuellement dans les catégories

3O-Assainissement ou 6O-Navigation et régime des eaux. Il convient aussi de contrôler la catégorie

N-Exploitation des eaux.

3.2. Cartographie

3.2.1. Etendu des travaux d’assainissement

Sur l’ensemble des 10 masses d’eau, soit 700 km², un total de 507,4 km de cours d’eau a été

aménagé de 1983 à 2001 (Figure 20). Près de la moitié des travaux sont des recalibrages (42% du

linéaire aménagé).

Les rectifications, les poses de collecteurs et les créations de fossés correspondent respectivement à

20%, 18% et 18% du linéaire ; les travaux de curage sont minoritaires, avec 2% du linéaire de travaux

(Annexe 4).


Maxime Fouillet

- 16 -

Le linéaire aménagé varie fortement entre les masses d’eau (de 190 km pour l’Evre Amont à 9,5 km

pour l’Abriard). Bien que certaines d’entre elles puissent sembler plus épargnées, il est difficile

d’effectuer des analyses comparatives entre les bassins dans la mesure où ils correspondent à des

contextes et des surfaces différents. Au contraire, il pourrait sembler pertinent de comparer la

proportion de linéaire aménagé par masse d’eau (Tableau 1).

Tableau 1 – Densité de travaux (km/km²) par masse d’eau

L’Evre

amont

L’Evre

aval

Le

Beuvron L’Avresne L’Abriard

Le Pont

Laurent

La

Trézenne

Le

Moulin

Moreau

Le St

Denis

La

Thau

0,73 0,44 0,65 1,19 0,54 0,68 0,93 0,11 0,12 1,19

De très fortes disparités apparaissent entre les masses d’eau : un facteur 10 s’observe entre la Thau

et l’Avresne (territoires les plus densément aménagés) et le Moulin Moreau et le St Denis (territoires

les moins densément aménagés.

3.2.2. Travaux d’hydraulique et état écologique des masses d’eau

Les données disponibles sur l’état écologique des masses d’eau ne permettent pas d’estimer

l’influence des travaux d’hydraulique sur l’état écologique des trois masses d’eau. Il est en outre

évident que d’autres facteurs interviennent sur cet état.

Figure 20 - Tronçons de cours d'eau aménagés lors de

l'assainissement agricole


Maxime Fouillet

- 17 -

3.3. Incohérences constatées

La cartographie des informations fait apparaitre deux types d’incohérences. La première incohérence

est la présence sur le linéaire de la BD TOPO® de tronçons qui n’existent pas sur les plans de

récolement (Figure 21), et qui présentent pourtant des profils trapézoïdales une fois visités sur le

terrain. Ces tronçons peuvent être des fossés créés en dehors des travaux d’assainissement agricole.

Figure 21 – Présence d’un tronçon additionnel sur la BD TOPO® (en rouge, à droite), absent sur les plans de

récolement (à gauche).

D’autre part, il arrive que des enterrements aient eu lieu ultérieurement à l’assainissement agricole.

Cette pratique concerne plus particulièrement les cours d’eau déjà recalibrés et les émissaires

(Mathieu, 2010a). Un tel cas est facilement identifié à l’aide des photos aériennes (Figure 22-a) ou

même de Google Street View (Figure 22-b), et permet de mettre à jour la cartographie sans

prospection de terrain.

Figure 22 –a) Enterrement d'un émissaire créé lors des travaux d'hydraulique (cercle rouge) ; b) enterrement

récent d’un cours d’eau sur le bassin de l’Evre Amont (d’après Google Street View®)

Enterrement

a)

b)


Maxime Fouillet

- 18 -

Lorsque l’utilisation des photos aériennes ne permet pas de corriger convenablement les

incohérences constatées, celles-ci nécessitent une prospection de terrain.

4. Discussion

4.1. Fiabilité des informations

4.1.1. Niveau de certitude de

la cartographie

Sur les 500 km de cours d’eau cartographiés

comme aménagés, 80% correspondent à des

informations provenant de plans de récolement

ou bien confirmées par l’exploitation d’autres

données. Elles présentent un niveau de

fiabilité élevé. Le linéaire restant provient des

plans d’ensemble des travaux effectués (11%)

et des plans d’avant-projet (9%). Cette

dernière portion n’a pas pu être confirmée et

pose problème en termes de qualité de

l’information, car les travaux effectués peuvent différer sensiblement de ceux projetés (Figure 23).

Ces secteurs de plus faible fiabilité ne se répartissent pas uniformément sur le territoire, ils

correspondent à des cantons où les plans de récolement n’ont pas pu être retrouvés, et en particulier

dans les cantons de Montrevault et de St Florent le Vieil (bassins de la Trézenne, du Pont Laurent et

de la Thau ; Tableau 2). La Thau apparait comme la masse dont la cartographie est la moins fiable.

Ceci s’explique par un réseau de fossés très dense cartographié à partir de plans d’avant-projets et

qui n’a pas été confirmé.

Tableau 2 – Source d’information des cartographies par masses d'eau (AP : avant-projet; EE : ensemble des

travaux effectués; PR : plans de récolement ou autre source confirmée)

Masse d’eau Plans AP Plans EE PR

Evre Amont 5% 20% 75%

Evre Aval 0% 0% 100%

Beuvron 1% 0% 99%

Avresne 0% 13% 87%

Abriard 0% 0% 100%

Pont Laurent 6% 18% 77%

Trézenne 14% 0% 86%

Moulin Moreau 0% 0% 100%

St Denis et Moulins 0% 0% 100%

Thau 32% 0% 68%

4.1.2. La place de l’assainissement agricole dans les aménagements de cours

d’eau

Ces résultats témoignent des aménagements de cours d’eau réalisés lors de l’assainissement

agricole, et ne tiennent pas compte d’autres travaux réalisés en dehors de la campagne 1980-2002.

Figure 23 - Extrait d'un plan de récolement élaboré par

correction du plan d'avant-projet


Maxime Fouillet

- 19 -

D’autres travaux impactant l’hydromorphologie des têtes de bassin ont pu être réalisés à priori et à

posteriori. En particulier, la création de petites rigoles dans les zones humides par les exploitants de la

région au cours des derniers siècles a pu assécher une partie importante des zones humides et

transformer certains cours d’eau en fossés. Ce type d’aménagements, très difficiles à identifier, a déjà

été mis en évidence dans d’autres pays (Meyer et Wallace, 2001 ;Figure 24).

Figure 24 – Disparition de petits cours d’eau entre 1812-1820 et 1950-1953 après création de fossés de drainage

et recalibrages en Suède (d’après Wolf, 1956)

Certains cours d’eau ont été aménagés directement par les syndicats de rivières. C’est par exemple le

cas de l’Argos, qui a subi des travaux de rectification et de recalibrage sur 10 km de son cours en

1971, conduisant à la perte de 23 % de linéaire (Lacôte; communication personnelle). Cependant, les

aménagements réalisés par les syndicats de bassin se limitent aux rivières et ne concernent pas les

têtes de bassin : sur le bassin de l’Evre, le syndicat de rivière n’a effectué des aménagements que sur

l’Evre.

Outre les travaux d’hydraulique agricole, la principale autre source d’altérations

hydromorphologiques des têtes de bassin correspond donc aux travaux effectués à titre privé

directement par des propriétaires fonciers. Réalisés sans subventions, leur coût important laisse

supposer qu’ils n’ont eu lieu que sur des petites portions de cours d’eau. Des méthodes d’analyse de

l’évolution du paysage sont nécessaires pour les identifier (Van Nguyen, 2012).

Enfin, des aménagements d’autres natures, tels que la création de seuils, la création de plan d’eau ou

le drainage de zones humides, impactent fortement l’hydromorphologie des têtes de bassin et ne sont

pas pris en compte ici.

Pour autant, la campagne d’assainissement agricole réalisée par la DDAF reste l’épisode majeur de

recalibrage et d’enterrements de cours d’eau sur le territoire du SAGE Evre – Thau – St Denis, parce

qu’il a monopolisé d’importants moyens financiers, mécaniques et politiques.

4.2. Optimiser la méthode

4.2.1. Collecte des données

Les travaux d’assainissement agricole étant réalisés dans le cadre de marchés publics, les documents

qui y ont trait doivent être conservés par le maître d’ouvrage au minimum 10 ans (DAF et DGCT,

2009). Concernant les plans de réception des travaux (plans de récolement), ils doivent être

conservés indéfiniment. Sur le périmètre du SAGE, la consultation des archives des SIVM/U n’a

permis de collecter que la moitié des plans de récolement. La majorité des documents était en

revanche présente dans les archives du maître d’œuvre à la DDT 49. S’orienter directement vers les

directions départementales peut permettre de gagner du temps, d’autant plus que tous les documents

postérieurs à 1940 y sont encore conservés (Malavoi et Bravard, 2010).

a) b)


Maxime Fouillet

- 20 -

La bancarisation des données collectées semble indispensable pour permettre d’identifier les plans

manquants et orienter efficacement les recherches. La photographie des plans évite d’accumuler de

grandes quantités de papiers, mais une grande attention doit être apportée à la qualité des clichés lors

de la consultation afin qu’elle permette l’exploitation ultérieure des données sans perte d’information.

4.2.2. La cartographie

Le choix de la BD TOPO® comme base de référentiel hydrographique semble pertinent pour plus

d’efficacité puisqu’elle possède un linéaire 40% plus complet que Carthage (Le Bihan et Burgun,

2010). Cependant, plus d’informations sont disponibles dans la BD Carthage, dont l’ordre des cours

d’eau, et son utilisation permettrait de réaliser des analyses supplémentaires. Il existe un protocole

pour exporter les informations contenues dans la BD Carthage vers la BD TOPO® (Spitoni, 2012),

son utilisation pourrait avoir un intérêt ici.

La précision obtenue semble correcte. Elle correspond à celle de la BD TOPO® pour le linéaire déjà

existant, et est de l’ordre d’une dizaine de mètres par rapport à la réalité pour le linéaire digitalisé

manuellement (Figure 25).

Figure 25 - Ecart (en mètres) entre le linéaire digitalisé manuellement et le linéaire réel des photos aériennes

4.2.3. Adapter la démarche aux besoins

Comparé aux autres méthodes utilisées jusqu’ici (Van Guyen, 2012 ; Spitoni, 2012 ; Jan, 2012), la

présente démarche apparait pertinente à l’échelle du périmètre SAGE Evre Thau St Denis.

Cependant, à l’échelle d’un grand territoire (plusieurs départements), il peut sembler plus réaliste

d’utiliser une méthode d’analyse SIG comme celle développée par Van Guyen (2012).

Les résultats obtenus apparaissent intéressants dans le cadre de réflexions sur l’entretien et la

restauration d’un bassin. Si cette méthode venait à être utilisée sur un autre territoire, il serait

nécessaire d’adapter le niveau de détails recherché aux besoins afin de limiter les pertes de temps

(Tableau 3).

8 m


Maxime Fouillet

- 21 -

Tableau 3 - Adaptation de la méthode aux besoins (EE : plan d’ensemble des travaux effectués ; PR : plan de

récolement)

Objectif Méthode Plans à

utiliser Précision Rapidité

Identification des cours

d’eau enterrés

Digitalisation sur SCAN

25

1/25 000e

EE Faible Rapide

Etat des lieux altérations

en TBV

Cartographie sur BD

TOPO®

1/5 000e

PR Haute Lente

Détermination de l’ancien

lit d’un cours d’eau

Orthoréférencement des

plans et digitalisation

1/5 000e

PR Maximale Très lente

4.3. Pour aller plus loin

4.3.1. Travailler à l’échelle des têtes de bassin

Le fonctionnement des têtes de bassin et le large territoire qu’elles couvrent leur confèrent un rôle

déterminant dans l’état des masses d’eau, puisque plus de la moitié de l’eau des rivières provient de

ces espaces. Ce constat est exacerbé dans les Mauges, parce que le sous-sol imperméable limite

l’ampleur des ressources souterraines et que par conséquent les secteurs de tête de bassin

contiennent une part importante de la ressource en eau.

D’après les premiers travaux de délimitation des têtes de bassin sur le périmètre du SAGE, environ

80% des travaux d’assainissement agricole ont eu lieu en tête de bassin.

Il apparait donc pertinent de continuer la réflexion en se focalisant sur les têtes de bassin. Bien que

cette tâche se heurte à la difficile définition d’un cours d’eau, il

sera dans un premier temps nécessaire de réaliser une

cartographie des têtes de bassin du territoire, comme cela a pu

être réalisé dans d’autres syndicats (par exemple Choucard,

2011). Les inventaires de cours d’eau actuellement en cours de

réalisation à l’échelle de chaque canton devraient permettre

d’obtenir un résultat homogène sur l’ensemble du territoire.

4.3.2. Trois types de tête de bassin

En appui de la cartographie réalisée, la prospection de terrain a

permis d’identifier trois types de tête de bassin. Les premières

correspondent à des secteurs préservés qui n’ont pas subi de

travaux d’assainissement (Figure 26). Peu nombreuses et de

petite taille, elles semblent présenter des débits soutenus même

en période d’étiage et jouent probablement un rôle déterminant

dans l’état des masses d’eau.

D’autres secteurs, pourtant aménagés lors de l’assainissement

agricole, présentent aujourd’hui une morphologie relativement

diversifiée. Il semblerait qu’ils aient récupéré naturellement,

grâce à des pratiques particulières favorisant leur restauration

spontanée.

Enfin, certaines têtes de bassin, lourdement aménagées lors des 30 dernières années, restent

dégradées. Il est probable que ces mêmes espaces concourent lourdement au mauvais état

écologique des masses d’eau.

Figure 26 – Exemple de tête de bassin

préservée (en orange) sur le bassin du

Beuvron présentant un débit soutenu l’été


Maxime Fouillet

- 22 -

4.3.3. Les enjeux qui ressortent

La réalisation de ce travail permet d’identifier quatre enjeux majeurs vis-à-vis de l’atteinte du bon état

des masses d’eau sur le périmètre du SAGE Evre Thau St Denis.

En premier lieu, il est primordial de quantifier plus précisément le rôle des têtes de bassin préservées

dans l’état écologique des masses d’eau, par des mesures de débit spécifique en étiage, des

mesures physico-chimiques et des mesures biologiques. Connaitre l’influence de ces espaces sur la

qualité de la ressource en eau permettrait d’identifier quelle surface de tête de bassin fonctionnelles

est nécessaire par masse d’eau pour rétablir un bon état écologique (Lowe and Likens, 2005). Il est

aussi nécessaire de trouver des moyens de protéger ces têtes de bassin car leur détérioration

s’accompagnerait de pertes drastiques en qualité et quantité d’eau.

Ensuite, il semble important de communiquer sur l’existence de têtes de bassin à l’amont des bassins

versants. Cette communication doit permettre d’insister sur l’importance de ces zones de source dans

un contexte de socle imperméable et de réhabiliter le statut de cours d’eau. Effectuée auprès des élus

dans un premier temps, elle doit à terme s’adresser à tous les usagers de l’eau. L’impact de la

création de plans d’eau en tête de bassin doit par ailleurs être intégré à cette communication.

Dans la continuité d’actions de communication, il est indispensable de faire cesser les pratiques

illégales telles que les enterrements et les recalibrages de cours d’eau, les drainages de zones

humides non déclarés ou encore les désherbages de fossés.

Enfin, il sera nécessaire de se tourner vers la restauration écologique pour certaines têtes de bassin.

4.4. La délicate question de la restauration

La restauration consiste à « assister les processus abiotiques et biotiques d’un écosystème pour leur

permettre de retrouver leur état antérieur aux interventions pénalisantes » (Malavoi et Adam, 2007). Il

est aujourd’hui admis qu’elle permet d’augmenter la biodiversité et les services rendus par les

écosystèmes (Benayas et al., 2009).

Si des actions de restauration de cours d’eau et de zones humide doivent avoir lieu sur le périmètre

du SAGE, il est nécessaire qu’une réflexion soit menée sur la sélection des têtes de bassin à

restaurer, car le coût de ces travaux impose de ne travailler que sur un nombre restreint de secteurs.

Ils doivent être choisis stratégiquement afin de garantir un gain maximal en fonctionnalités et une

incidence positive sur l’état de la masse d’eau concernée.

Il est généralement considéré que les cours d’eau possédant une puissance spécifique (fonction de la

pente et des débits véhiculés) inférieure à 35 W/m² ne sont pas capables d’autorestauration après une

perturbation hydromorphologique (Brookes et al., 1988). Cette limite pourrait servir de base pour

distinguer les têtes de bassin du territoire du SAGE en deux groupes, chacun avec des stratégies de

restauration adaptées. Des pratiques favorisant l’autorestoraution, telles que le maintiens de débris

ligneux dans le cours d’eau, pourraient être encouragées pour les cours d’eau ayant une puissance

spécifique supérieure à 35 W/m. Pour les cours d’eau de plus faible puissance, des travaux de

restauration tels que des renaturations pourront être envisagés.

La question de la restauration alimente un vif débat au sein de la communauté scientifique. En

particulier, c’est la notion d’« état antérieur » qui est discutée, et la pertinence de restaurer pour

rétablir des écosystèmes naturels, ou bien des écosystèmes qui soient seulement fonctionnels, du

moment qu’ils fournissent des services écosystémiques suffisants pour répondre à nos besoins

(Dufour et Piégay, 2009). Cette problématique doit être prise en compte dans le cas des bassins Evre

Thau St Denis. L’agriculture du territoire dépend du réseau d’émissaires qui existe aujourd’hui.

Retrouver un état antérieur aux travaux d’hydraulique signifie modifier drastiquement ce réseau

d’émissaires, et implique des contraintes pour l’agriculture intensive : perte d’efficacité du drainage


Maxime Fouillet

- 23 -

des parcelles, ré-engorgement de certains espaces, réapparition de zones humides dans des secteurs

cultivés.

Par ailleurs, les travaux d’assainissement agricole restent relativement récents, et remettre en

questions des aménagements effectués il y a moins de 30 ans peut être difficile pour certains

propriétaires fonciers. Néanmoins, le réseau d’émissaires est régulièrement source de désagréments

et contraintes, en particulier en milieu agricole (Soulas et al., 2010). Les travaux d’assainissement ont

en outre parfois été très vivement décriés (Schilte, 1975). Il serait donc pertinent de prendre en

compte les différentes attentes et demandes des propriétaires fonciers dans la détermination des

priorités, avec l’objectif de restaurer préférentiellement là où les propriétaires le souhaitent.

Enfin, un obstacle persiste pour l’élaboration d’une stratégie de restauration à l’échelle du SAGE : il

est encore nécessaire d’identifier les têtes de bassin qui n’ont pas récupéré des travaux

d’assainissement et nécessitent une restauration. Un tel travail, impossible à réaliser entièrement sur

le terrain pour diverses raisons techniques, pourra s’appuyer sur une hiérarchisation des têtes de

bassin prioritaires telle que celle réalisée par Choucard sur le bassin du Haut Couesnon (2011) et sur

le principe exposé en Annexe 5. Il devra tenir compte des travaux d’assainissements effectués sans

toutefois négliger les autres altérations hydromorphologiques touchant les têtes de bassin versant,

présence de seuils et de plans d’eau en particulier.


Maxime Fouillet

- 24 -

Conclusion

Situées sur le massif armoricain, les Mauges présentent une ressource en eau particulière. La faible

perméabilité des roches souterraines limitant l’infiltration de l’eau, les nappes constituées sont

d’envergure limitées alors que les cours d’eau et les zones humides abondent spontanément. Ces

milieux aquatiques constituent une part importante de la ressource en eau.

Des programmes d’assainissement agricoles ont été entrepris sur le territoire pour accélérer

l’évacuation des eaux de ces zones engorgées, qui représentaient jusqu’alors un frein important au

développement de l’agriculture. La collecte des plans réalisés à l’issu des travaux d’assainissement

ainsi que l’exploitation d’autres sources d’information ont permis de cartographier exhaustivement les

aménagements effectués sur les cours d’eau et les zones humides du périmètre du SAGE Evre -

Thau - St Denis. Il ressort de ce travail que 40% du réseau hydrographique a été aménagé,

majoritairement en secteurs de tête de bassin. Ces travaux ont fait disparaitre de nombreux

écoulements temporaires dans des collecteurs enterrés et ont donné aux petits cours d’eau l’aspect

de profonds fossés. Ils ont aussi permis le drainage d’une majorité des zones humides.

En dépit des progrès agricoles que ces travaux ont pu représenter, ils ont provoqué une perte de

fonctionnalités importantes pour les têtes de bassin du territoire. Ainsi, ils ont impacté l’état des

masses d’eau et continuent encore de l’influencer. En accentuant l’intermittence des milieux

aquatiques présents à l’amont des bassins versants, ils ont retiré leur identité aux ruisseaux et aux

zones humides.

Ce travail de recensement a constitué une première étape dans la prise en compte des têtes de

bassin sur le territoire du SAGE. Ce travail pourra désormais être poursuivi sous la forme d’une

hiérarchisation des têtes de bassin dans l’objectif d’identifier des secteurs stratégiques. Des actions

de communication devront aussi être réalisées par le SMiB, afin qu’un jour les cours d’eau et les

zones humides de tête de bassin retrouvent leur souveraineté, dans un contexte où ils constituent

l’essentiel de la ressource en eau.


Maxime Fouillet

- 25 -

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Maxime Fouillet - 30 -

Annexe 1 – Têtes de bassin versant du SAGE



Annexe 2 – Carte d’Etat-Major sur le bassin versant du Rez-Profond, affluent de l’Evre



Annexe 3 – Photo aérienne post-assainissement agricole



Annexe 4 – Travaux d’assainissement agricole réalisés sur le

SAGE Evre - Thau - St denis



Annexe 5 – Principe de hiérarchisation des têtes de bassin versant

Légende :

TBV : Tête de bassin versant

BV : Bassin versant

Priorité maximale

Priorité forte

Priorité moyenne

*

*Le bassin du Beuvron constitue le réservoir biologique du périmètre du SAGE



Résumé / Summary

De vastes programmes d’assainissement agricole ont eu lieu à travers la France à partir des années

60 pour permettre la mécanisation et l’intensification de l’agriculture. Sur le territoire des Mauges, ces

travaux ont eu lieu de 1980 à 2000, et ont conduit à l’aménagement de nombreux cours d’eau. Les

secteurs les plus touchés correspondent aux têtes de bassin versant, les zones les plus amonts du

réseau hydrographique. Malgré la petite taille des cours d’eau qui les composent, ces espaces

déterminent directement la qualité des rivières et fleuves avals. Les travaux d’hydraulique ont altéré le

fonctionnement des cours d’eau de tête de bassin, et il s’avère aujourd’hui nécessaire de restaurer

certains d’entre eux pour retrouver le bon état des eaux demandé par la Directive Cadre sur l’Eau.

Cette étude recense les cours d’eau ayant subi des travaux d’assainissement sur le territoire du

SAGE Evre - Thau - St Denis. Un travail de recherche d’archive a permis d’identifier 500 km de cours

d’eau aménagés. Les travaux effectués étaient majoritairement des recalibrages, des enterrements et

des rectifications de cours d’eau. Ces informations vont permettre d’orienter les gestionnaires des

milieux aquatiques vers la définition de stratégies de restauration des têtes de bassin versant sur le

périmètre du SAGE.

Altérations - Hydromorphologie - Ruisseaux - Tête de bassin versant - Restauration

During the second half of the twentieth century, the intensification of farming practices led to an

important demand for the drainage of arable lands in France. In “Les Mauges”, an area located

central-west of France, many streams have been modified in order to improve local farming conditions

by increasing water discharge into streams. Most of this drainage has been done within headwaters,

the most upstream areas of the hydrographic network. Despite their apparent small size, headwaters

are key elements for the ecological status of downstream rivers. It is nowadays widely recognized that

the restoration of their functioning is required to reach the goals set by the Water Framework Directive.

The current paper evaluates the modifications done on streams 10 water bodies within a river basin

district in Les Mauges. The consultation of local council communities and municipalities archive led to

the identification of about 500 km of streams modified on a total length of 1200 km. Most of the

modifications consisted in stream widening and deepening, ditching and burial in pipes. Such

information is relevant for restoration perspectives, and will help local water resources managers to

define adapted strategies for headwaters restoration within the 10 water bodies.

Alterations – Hydromorphology – Streams – Headwater – Restoration

Documents

rapport de stage de Maxime Fouillet