etude pour la réhabilitation de deux anciennes carrières

Etude pour la réhabilitation de deux anciennes carrières en

bord de Bienne à Jeurre et Lavancia-Epercy (Jura)

Phase 1 – Diagnostic

Mai 2017

Crédits photographiques

1 - Connexion artificielle au plan d’eau principal, Lavancia-Epercy, 2016, Charline PIERREFEU 2 - Balsamine de l’Himalaya, Jeurre, 2016, Charline PIERREFEU

3 - Plan d’eau des anciennes fosses de la carrière, Jeurre, 2016, Charline PIERREFEU 4 - Exploitation de granulats, Jeurre, 2017, Charline PIERREFEU

5 - Vue sur la carrière, Jeurre, 2016, Charline PIERREFEU 6 - Renouée du Japon, Jeurre, 2016, Charline PIERREFEU

7 - Azuré des cytises, Lavancia-Epercy, 2016, Charline PIERREFEU 8 - Saulaie blanche, Lavancia-Epercy, 2016, Charline PIERREFEU

9 - Crapaud calamite, Lavancia-Epercy, 2016, Charline PIERREFEU 10 - Digue à risque en amont du plan d’eau, Jeurre, 2017, Charline PIERREFEU

11 - Truite Fario, AAPPMA de "La Gaule Moirantine", Site www.gaule-moirantine.fr 12 - Bienne et saulaie blanche, Jeurre, 2016, Charline PIERREFEU

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3

SOMMAIRE

LISTE DES SIGLES ................................................................................................................ 4

INTRODUCTION.................................................................................................................. 5

1. L’évolution des connaissances des hydrosystèmes et du contexte réglementaire pour l’exploitation

des carrières ............................................................................................................................................. 7

2. La problématique de réhabilitation des carrières : une mission confiée a l’universite Lyon 2 ......... 11

PARTIE 1 - CARACTÉRISATION DE LA BIENNE ET DE SON BASSIN VERSANT ...................... 15

1. Un contexte géographique particulier ........................................................................................... 16

2. Une urbanisation concentrée sur la Bienne ................................................................................... 24

3. Des aménagements anthropiques marquants liés aux usages des cours d’eau .............................. 27

PARTIE 2 - DIAGNOSTIC DE LA BASSE VALLÉE DE LA BIENNE ............................................ 30

1. Introduction................................................................................................................................... 31

2. Matériel et méthodes .................................................................................................................... 31

3. Résultats et analyse ....................................................................................................................... 38

PARTIE 3 - DIAGNOSTIC DE LA CARRIÈRE DE JEURRE ........................................................ 73

1. Le site après cinquante-cinq ans d’extraction ................................................................................ 74



PARTIE 4 - DIAGNOSTIC DE LA CARRIÈRE DE LAVANCIA-EPERCY ...................................... 96

1. Le site après quarante-cinq ans d’extraction .................................................................................. 97


3. Résultats et analyse ......................................................................................................................101

SYNTHÈSE DE L’ÉTAT DES LIEUX ..................................................................................... 110

BIBLIOGRAPHIE .............................................................................................................. 112

TABLE DES MATIÈRES ..................................................................................................... 114

TABLE DES FIGURES ....................................................................................................... 117

TABLE DES TABLEAUX .................................................................................................... 120

LISTE DES SIGLES 4

LISTE DES SIGLES

AOP Appellation d’origine protégée (AOC à l’échelle européenne)

APPB Arrêté préfectoral de protection de biotope

CBNFC-ORIE Conservatoire botanique national de Franche-Comté – Observatoire régional des

insectes et de l’environnement

DCE Directive cadre sur l’eau

DGPS Differential Global Positioning System, soit un GPS différentiel qui utilise un

réseau de stations fixes de référence qui transmet l'écart entre les positions

indiquées par les satellites et leurs positions réelles connues

EEE Espèce exotique envahissante (=espèce invasive)

IBD Indice biologique diatomées

IBGN Indice biologique global normalisé

IBMR Indice biologique macrophytes en rivière

ICPE Installation classée pour la protection de l’environnement

IPR Indice poissons rivière

LIDAR Light detection and ranging, soit un outil de télédétection par laser

LPO Ligue de protection des oiseaux

MNT Modèle numérique de terrain

PK Point kilométrique, servant de repère le long du linéaire d’un cours d’eau. Le pk =

0 correspond à la confluence (pour la Bienne à la confluence avec l’Ain) et le pk

le plus élevé à la source (ici pour la Bienne pk=62)

PNRHJ Parc naturel régional du Haut-Jura

PPRI Plan de prévention des risques d’inondation

PSIC Proposition de site d'intérêt communautaire (Natura 2000)

RMC Rhône - Méditerranée - Corse

SDAGE Schéma directeur d’aménagement et de gestion des eaux

SIG Système d’information géographique

ZNIEFF Zone Naturelle d’Intérêt Ecologique Faunistique et Floristique

ZPS Zone de protection spéciale (Natura 2000)

INTRODUCTION 5

INTRODUCTION

INTRODUCTION 6

PREAMBULE

Dans le cadre du Master 2 Sciences de l’eau de l’Université de Lyon, chaque promotion participe à

la réalisation d’une étude dans le cadre du projet tuteuré. En 2016 puis 2017, ce ne sont pas moins

de 15 étudiants qui ont participé à l’étude de « La restauration de la dynamique

géomorphologique sur la Bienne et mise en valeur des anciennes carrières de Jeurre et Lavancia-

Epercy » pour le compte du Parc Naturel Régional du Haut Jura. Ce projet, qui s’étale sur plusieurs

mois, est l’occasion pour les étudiants d’apprendre à travailler sur un cas d’étude concret dans

l’esprit d’un bureau d’étude. Il s’agit d’appréhender les divers éléments de la gestion de l’eau et

des milieux aquatiques afin de se faire une première expérience en la matière. Les résultats, validés

par les différents enseignants-tuteurs du master, sont présentés sous forme d’un rapport

opérationnel et d’une restitution orale devant les acteurs du contrat (comité de pilotage).

Le PNRHJ nous a proposé une étude complète et intéressante, s’étalant sur deux années,

organisées en 3 phases, et nous a accordé sa confiance. Nous l’en remercions.

Les étudiants ayant participé

Promotion 2015-16 (pour la phase 1)

Milena BRUNET, Charlotte CHATELAIN, Clémence CRUCHAUDET, Guillaume ERARD, Raphaël GONCALVES, Mathieu GOUT, Laure MARTIN, David MEDAN, Leila MOUNIAMA, Charline PIERREFEU, Marine SABASTIA, Pierre OLIVIER, Candice THOMAS, Kevin VELINE, Romain VINATIER.

Promotion 2016-17 (pour les phases 1, 2 et 3)

Carolina BELLO-MARIN, Amine AIT ELABAS(2), Yiyun QUIAN, Marine RAFFIN

L’encadrement universitaire (tuteurs)

Norbert LANDON : Mcf Lyon 2, responsable de la formation et chef de projet, analyse en géomorphologie fluviale, méthodologie, suivi et validation des rapports.

Jérome LEJOT: Mcf Lyon 2, SIG, contrôle et aide technique pour la restitution graphique des informations.

Oldrich NAVRATIL, Mcf Lyon 2, aide technique pour les levés de terrain et hydrologie-hydraulique.

Sylvain DOLEDEC, Professeur Lyon 1, contrôle et aide technique en biologie (IBG)

Les chargés d’étude et techniciens

Charline PIERREFEU, 2016-2017

Marine RAFFIN, 2017

Jérémie BLEMUS, technicien UMR5023 LEHNA (biologie)

Vincent GAERTNER, technicien plateforme OMEAA – UMR5600 du CNRS (métrologie)

INTRODUCTION 7

Pour parvenir à l’objectif fixé par la Directive Cadre sur l’Eau (DCE), qui vise l’atteinte du bon état

des eaux et conformément aux prescriptions du SDAGE, les actions de gestion sont conduites de

manière à rendre aux cours d’eau un caractère plus naturel.

Sur la base des connaissances acquises sur le fonctionnement des cours d’eau, les législateurs et

les acteurs de l’eau ont adapté leur politique conduisant à une nouvelle gestion des rivières. Ainsi,

les gestionnaires, tels que le PNRHJ, et les professionnels tirant profit de la ressource en eau

(carriers, exploitants de barrages hydroélectriques…), d’abord interventionnistes, ont vu leurs

pratiques évoluer vers une gestion plus durable allant de pair avec la réglementation.

Des carrières situées en basse vallée de la Bienne, partiellement renaturées aux vues de la

réglementation et des connaissances de l’époque, sont aujourd’hui reprises en considération par

le PNRHJ pour être réhabilitées sur la base de nouvelles connaissances. Elles constituent un

potentiel ambitieux pour répondre aux préconisations du SDAGE à l’échelle du cours d’eau.

1. L’EVOLUTION DES CONNAISSANCES DES HYDROSYSTEMES ET DU CONTEXTE REGLEMENTAIRE POUR L’EXPLOITATION DES CARRIERES

1.1. Activités d’extraction en zone alluviale, les effets sur le milieu

Dès l’après-guerre, l’activité d’extraction des matériaux a été en pleine expansion en France, car

nécessaire pour la construction dans le domaine du génie civil et du bâtiment. Simples à exploiter,

les plaines alluviales fournissent 90% des besoins en sables ou graviers (Gueho 2014). En 2007,

plus de 2000 carrières de granulats alimentent la filière de la construction et des travaux publics

(routes…), représentant 400 millions de tonnes par an en France (UNPG 2007).

Impacts des extractions de matériaux

L’impact majeur des extractions d’alluvions est l’incision des cours d’eau. Cet enfoncement du lit

est lié principalement aux extractions en vallée alluviales, mais aussi à d’autres facteurs tels que

les ouvrages de navigation, les dragages, le changement climatique (Landon 2007, Malavoi et al.

2011).

Des impacts directs et indirects (Bravard et Malavoi 2000), causés au fonctionnement de

l’hydrosystème fluvial, sont associés à ce processus :

l’abaissement de la nappe phréatique alluviale et ses effets indirects comme l’assèchement des

écosystèmes riverains et la réduction d’une ressource en eau potable de qualité ;

le déchaussement d’ouvrages d’art (ponts, digues, etc...) ;

une érosion accrue des berges et leur déstabilisation, le cours d’eau cherchant à compenser le

déficit de charge solide par une augmentation de la sinuosité (réduction d’énergie) et une

recharge latérale ;

INTRODUCTION 8

une modification de la nature des fonds (mise à nu du substratum notamment), avec des

répercussions sur les biocénoses benthiques et le peuplement piscicole.

De plus, les carrières alluvionnaires installées en lit majeur à proximité immédiate de cours d’eau

à dynamique active induisent d’autres risques :

la disparition irréversible du stock alluvial, indispensable à l’équilibre sédimentaire, limite le

potentiel de recharge latérale et par effet induit aggrave la recharge verticale (incision) ;

le risque de piégeage de la charge alluviale grossière en cas de capture du cours d’eau par

rupture de digue à l’occasion d’une crue, interrompt le transit sédimentaire vers l’aval ;

Il est donc souhaitable d’éviter leur implantation dans l’espace de liberté où, par définition, on

laissera la rivière évoluer naturellement.

1.2. Adaptations législatives et réglementaires dans le domaine des carrières alluviales et de l’eau

Problématique méconnue il y a encore quelques décennies, les impacts de l’incision sur les

ouvrages, tel que l’effondrement du pont Wilson à Tours en 1978 (Malavoi et al. 2011), ont

permis de prendre conscience du phénomène. Cependant, les conséquences des pratiques

favorisant l’incision, tel que le dragage en lit mineur, ne se manifestent que longtemps après leur

mise en œuvre. Ainsi les réactions ont été longues pour enrayer le problème.

Si une prise de conscience a eu lieu dès les années 1980 à travers des circulaires et les SDAGE qui

encouragent les restrictions à l’exploitation des carrières, il faut attendre le début des années

1990 pour qu’apparaisse le premier texte législatif.

En 1994, un arrêté interdit toute extraction en lit mineur, étendu en 2001 à tout l’espace de

mobilité. En 2000, la Directive Cadre Européenne sur l’Eau oblige le rétablissement de la

continuité écologique mais également sédimentaire. Les éléments de gestion sont transcrits dans

les SDAGE.

Report des extractions en lit majeur et notion d’espace de mobilité du cours d’eau

Le 22 septembre 1994, un premier arrêté ministériel interdit toute extraction en lit mineur et

dans les plans d’eau où il y a passage d’un cours d’eau. Mais cela ne s’applique pas aux dragages

qui étaient assimilés à des travaux d’entretien (selon le volume et l’usage des matériaux).

L’arrêté ministériel du 24 janvier 2001, modifiant celui de 1994, interdit l’exploitation de carrières

alluvionnaires dans l’espace de liberté des cours d’eau. Le concept, aussi nommé « espace de

mobilité », est défini comme « l’espace du lit majeur à l’intérieur duquel le lit mineur peut se

déplacer » (Art II, alinéa 2) (Piegay 1996 ; Malavoi et al. 1998 ; SOGREAH 2002).

Le code de l’environnement (article L211-12) reprend la notion de créer ou restaurer des zones de

mobilité du lit mineur d’un cours d’eau, en amont des zones urbanisées dans des zones dites

« zones de mobilité d’un cours d’eau », afin de préserver ou de restaurer ses caractères

hydrologiques et géomorphologiques essentiels.

L’article L515-3 du code de l’environnement (CE) fixe les objectifs du schéma départemental des

carrières (SDC). Celui-ci, soumis à l’évaluation environnementale (article R122-17 I-16° du CE),

définit les conditions générales d’implantation des carrières dans le département selon un

ensemble de paramètres.

INTRODUCTION 9

Aujourd’hui l’extraction est autorisée dans le lit majeur, mais à une distance minimum par rapport

aux berges. Depuis la loi sur l’eau de 2008 les travaux d’entretien sont exclus de la législation des

carrières (ICPE) et ceux-ci relèvent désormais de la nomenclature eau exclusivement.

Un cadre juridique : ICPE et nomenclature eau

L’exploitation et la remise en état des gravières sont depuis 1994 soumises à autorisation, quelle

que soit leur taille, selon la réglementation des Installations Classées pour la Protection de

l’Environnement (ICPE). Cette loi de juillet 1976 impose, entre autres, la production d’une étude

d’impact, une enquête publique, jusqu’au terme de la procédure qui aboutit à l’obtention d’un

Arrêté préfectoral d’autorisation d’exploiter. Aussi, les opérations de remblaiement de ces sites,

qu’ils soient en eau, ou non, relèvent également de l’Inspection des Installations Classées (Callier

et Charbonnier 2000).

Si la carrière peut avoir des conséquences sur les milieux aquatiques et qu’elle est susceptible de

relever de la nomenclature eau, alors des contraintes supplémentaires s’ajoutent au dossier ICPE.

Le décret 77-1133 (21 septembre 1977, Art. 34-1), qui intègre les carrières à la législation sur les

installations classées, comporte plusieurs articles spécifiques. Il stipule notamment que les

autorisations sont accordées pour une durée limitée et doivent fixer le volume maximal des

matériaux extraits et les conditions de remise en état du site après exploitation. Cette opération

de remise en état est destinée à garantir les intérêts mentionnés à l’article L. 511-1 du Code de

l’environnement et en particulier ceux liés à la sécurité des biens et des personnes.

Une autre disposition majeure, depuis la loi Carrière du 4 janvier 1993, oblige l’exploitant à

constituer des garanties financières (Art. 4-2). Dans le cas d’une défaillance de l’entreprise, les

montants garantis peuvent alors être débloqués par le Préfet de département pour assurer la

remise en état du site.

Remise en état en fin d’exploitation

La question de la remise en état des carrières en fin d’activité et du devenir des sites après

exploitation est posée à plusieurs reprises (AUAT 2011 ; Gueho 2014). Elaborée dès la préparation

du projet d’exploitation, puis validée par le Préfet avant le démarrage de l’activité, elle est

systématique et obligatoire après la phase d’exploitation.

La remise en état consiste à réaliser des réaménagements tels qu’ils avaient été prévus dans

l’arrêté préfectoral d’autorisation d’exploiter. On peut ainsi mentionner la mise en sécurité et le

nettoyage du site, ainsi qu’une insertion satisfaisante de l’ancienne exploitation dans le paysage

en considérant la vocation ultérieure du site (Moronval 2007).

En pratique, elle prend des formes multiples : création de milieux d'intérêt écologique

(notamment de zones humides), reboisement, remise en état à des fins agricoles, mise en place

de bases de loisirs, d'étangs de pêche, de ports fluviaux… (UNPG 2007).

Les orientations dépendent de l’objectif à atteindre. La restauration fait référence à un état

antérieur, historique, tandis que la réhabilitation fait référence à un état fonctionnel et optimal.

La réaffectation vise principalement à donner une nouvelle vocation, un autre usage à un

système, ne faisant pas appel à la notion d’écosystème de référence.

Les lois sur l’eau, notamment la Directive cadre sur l’eau (DCE 2000), peuvent imposer des

mesures telles que la restauration de la continuité écologique et sédimentaire.

Les actions de remise en état des sites exploités étant inscrites dans l’arrêté préfectoral, elles

étaient adaptées au vu de l’état des connaissances contemporaines. Aujourd’hui, les exigences

INTRODUCTION 10

sont plus élevées mais elles ne sont pas imposables aux autorisations en cours, seulement aux

nouvelles autorisations. Ainsi, des sites en fin d’exploitation aujourd’hui réalisent encore des

remises en état qui ne sont pas satisfaisantes aux vues des connaissances actuelles sur les impacts

engendrés sur les cours d’eau et les annexes fluviales.

1.3. Connaissances des impacts sur la Bienne et actions à engager

Depuis plus de 150 ans, la Bienne a subi de forts aménagements pour la navigation et l’industrie

(hydroélectricité, seuils pour les moulins, carrières). Il en résulte une perte de l’équilibre

hydrosédimentaire aboutissant à une incision généralisée avec par endroits plus de 2.5 m

d’enfoncement du lit. De même, l’espace de mobilité du cours d’eau a été fortement réduit,

notamment en basse vallée de la Bienne (Bravard et al., 1998 ; Landon et al., 2000).

Le gestionnaire de la Bienne, du fait de cet état des lieux, a pour mission d’engager des actions

de réhabilitation du cours d’eau à divers niveaux, tel que le préconise la réglementation sur l’eau.

Prescriptions du SDAGE en lien avec la présente étude sur la Bienne

Le SDAGE, schéma directeur d’aménagement et de gestion des eaux, est entré en vigueur le 21

décembre 2015 pour la période 2016 à 2021. Traduisant de manière applicative la DCE 2000, il

impose la restauration des milieux alluvionnaires. Neuf orientations fondamentales sont définies,

parmi lesquelles certaines concernent directement le sujet de la présente étude :

OF6 : Préserver et restaurer le fonctionnement naturel des milieux aquatiques et des zones

humides : prendre en compte l’espace de bon fonctionnement des cours d’eau et assurer la

continuité des milieux aquatiques, préserver, restaurer et gérer les zones humides.

OF8 : Augmenter la sécurité des populations exposées aux inondations en tenant compte du

fonctionnement naturel des milieux aquatiques : agir sur les capacités d’écoulement en préservant

les champs d’expansion des crues, limiter le ruissellement à la source, gérer la ripisylve en tenant

compte des incidences sur l’écoulement des crues et la qualité des milieux.

Un des éléments phare du projet du SDAGE 2016-2021 était le retrait des digues afin de restaurer

l’espace de bon fonctionnement des cours d’eau. L’espace de bon fonctionnement comprend le lit

mineur, l’espace de mobilité, les annexes fluviales et une partie du lit majeur.

La nécessité de réhabiliter les anciennes carrières en bord de Bienne

La concession de deux carrières en basse vallée de la Bienne est arrivée à terme. La renaturation

réalisée par les carriers, conformément à leur arrêté préfectoral, n’était pas assez ambitieuse.

Elle ne permet pas de restaurer totalement la naturalité du site, ni même le fonctionnement

naturel de la rivière.

Aujourd’hui, face au constat d’une nécessaire réhabilitation de ces deux carrières, la

problématique pour le gestionnaire est de définir le devenir des carrières de Jeurre et de

Lavancia-Epercy. Une étude paraissait nécessaire pour améliorer l’état de connaissance sur ces

INTRODUCTION 11

sites et explorer les scenarios de réhabilitation envisageables. D’où de nouvelles études lancées

en 2016.

2. LA PROBLEMATIQUE DE REHABILITATION DES CARRIERES : UNE MISSION CONFIEE A L’UNIVERSITE LYON 2

2.1. Une étude sur deux sites au contexte similaire

Le PNRHJ a commandité une étude à l’Université Lumière Lyon 2 – UFR Temps et territoire –

visant à définir les possibilités de réhabilitation de l’espace de bon fonctionnement de la Basse

vallée de la Bienne et du potentiel écologique des deux anciennes carrières proches de la rivière,

à Jeurre et Lavancia-Epercy.

L’objectif de l’étude a été d’identifier et de caractériser la meilleure solution permettant de

restaurer la dynamique hydrogéomorphologique de la Bienne. Il s’agit de rendre à la Bienne un

espace de bon fonctionnement tout en améliorant les connexions entre la Bienne et les plans

d’eau, mais en prévenant toute possibilité de capture du cours d’eau par les anciennes fosses

d’extraction.

Pour cela, il a été nécessaire de caractériser le fonctionnement global de la basse vallée de la

Bienne et des sites selon des axes hydrologique, hydrogéomorphologique, social et écologique.

A partir de ce diagnostic, le potentiel de réhabilitation de chacun des sites a été défini afin

d’identifier et de caractériser les scenarios de réhabilitation les plus pertinents.

A travers le potentiel qu’offrent les gravières de Jeurre et de Lavancia-Epercy (Landon et al.,

2000), au contexte similaire, il est légitime de s’interroger sur les modalités optimales de

réhabilitation à définir sur ces sites afin d’accroître le bon fonctionnement du cours d’eau. Cette

question devra intégrer les enjeux et risques associés à un projet d’une telle envergure.

Si les enjeux hydrogéomorphologiques paraissent évidents, d’autres lui sont intimement liés

(Figure 1). L’exemple d’une restauration de

mobilité latérale met en évidence les

impacts positifs sur la continuité

écologique entre habitats, sur la

dynamique du biotope, sur les capacités de

rétention des crues par l’accroissement de

champs d’expansion… Ainsi, en réalisant

des travaux selon un objectif précis, divers

enjeux sont associés.

Toutefois, des risques potentiels sont aussi

à prendre en compte. Des dégradations

peuvent être observées, constituant des

menaces à moyen ou long termes. La

présence de digues, par exemple, altère la

Figure 1 - Enjeux croisés intervenant sur un projet de

restauration de cours d’eau.

Figure 2 - Enjeux croisés intervenant sur un projet de

restauration de cours d’eau.

Qualité

de l’eau

Culture

et social

INTRODUCTION 12

connectivité des habitats et limite les services écosystémiques. La présence de plantes invasives,

les pollutions domestiques, industrielles et diffuses sont aussi des menaces pour la biodiversité.

Afin d’envisager l’avenir des anciens sites d’extraction dans les meilleures conditions, les

différents enjeux et usages de chacun des sites doivent être pris en compte.

2.2. Déroulement de l’étude : du diagnostic au montage de projet de réhabilitation

Ce rapport final, présente de façon approfondie l’ensemble du travail réalisé depuis le début de

l’étude, regroupant : le diagnostic, l’élaboration des scenarios et le montage de l’avant-projet

détaillé du scenario retenu pour chacun des deux sites à réhabiliter.

Le déroulement de cette étude a été défini en 3 phases :

Objectifs de la phase 1 : déterminer l’état écologique des deux zones concernées par les

anciennes carrières à Lavancia-Epercy et à Jeurre et réaliser une synthèse du fonctionnement

hydromorphologique du cours d’eau, des échanges hydrauliques avec les anciennes fosses

d’extraction et avec la nappe alluviale.

Un diagnostic de l’état écologique de la zone d’étude (inventaires floristiques et faunistiques) a

été entrepris. Un travail d’acquisition et de synthèse des données (banque de données des

structures partenaires) a été réalisé. Une partie de cette commande a été adressée à des

prestataires extérieurs pour des besoins spécifiques (inventaire piscicole, amphibiens, reptiles…).

Le deuxième axe de travail a été focalisé sur la caractérisation des modelés des zones

« carrières ». Par des relevés bathymétriques des anciennes fosses d’extraction, il a été possible

d’estimer le volume que peut contenir l’excavation ainsi que les hauteurs d’eau associées et leur

relation de connexion avec le chenal. Des relevés topographiques ont complété les données pour

réaliser le modelé du site. D’autres relevés topographiques ont été effectués pour établir les

profils en travers, ainsi que le profil en long de la ligne d’eau pour lequel une comparaison avec

les données antérieures a été réalisée.

Un diagnostic du fonctionnement hydrogéomorphologique de la Bienne a également été effectué

(analyse de la qualité physique de la Bienne en intégrant les données des diagnostics précédents

1998-2000). Une analyse du transport sédimentaire (zones d’érosion/dépôt en amont immédiat

de la zone carrière) a été effectuée, pour cela, des relevés granulométriques ont été réalisés entre

le barrage d’Etables et Dortan. Une analyse diachronique de la mobilité latérale, via les

photographies aériennes, et de la mobilité verticale, via des mesures topographiques a été

actualisée.

Une étude hydraulique par mesure des débits, à partir desquels les eaux lentiques et lotiques se

connectent a permis d’évaluer les échanges entre la Bienne et les plans d’eau. Les modes

d’alimentation des bassins (exfiltration de nappe, apports des versants, karst) ont été déterminés

par le suivi thermique des plans d’eau.

L’étude comporte un volet « perception et connaissance du milieu » afin de connaître les attentes

du public, des socio-professionnels et des élus. Cette interrogation a été réalisée sous forme

d’une enquête auprès de la population et d’entretiens semi-directifs auprès des acteurs

impliqués sur chacun des sites.

INTRODUCTION 13

Objectifs de la phase 2 : étudier les différentes possibilités de restauration de la dynamique

géomorphologique et comparer les avantages et inconvénients de chacune d’elles vis-à-vis du

fonctionnement du cours d’eau et du potentiel écologique, ainsi que les coûts d’investissement et

de fonctionnement induits.

Trois possibilités de réhabilitation de l’espace de bon fonctionnement de la Bienne ont été

développées pour chaque site, incluant le remodelage des berges, les travaux d’évitement de

capture de la Bienne par les plans d’eau et la protection éventuelle des aménagements

susceptibles d’être touchés par de l’érosion.

Une comparaison des avantages et inconvénients des différents scenarios a été réalisée selon

différents critères tels que le fonctionnement du cours d’eau, les enjeux de risque d’inondation,

l’intérêt écologique et les coûts d’investissement et de fonctionnement.

Objectifs de la phase 3 : fournir un avant-projet, fondé sur le mode de restauration arrêté par le

bureau du Parc sur l’avis du comité de pilotage pour chacun des sites, permettant de lancer une

consultation pour la réalisation des travaux.

Il s’agit dans un premier temps de confirmer la faisabilité de la solution retenue.

De fait, un descriptif des travaux à réaliser devra détailler l’ensemble des caractéristiques et des

conditions de réalisation, accompagné des plans, prenant notamment en considération :

- les travaux préparatoires à la mise en œuvre du chantier (création d’une piste

d’accès, protection de la rivière pour éviter toute pollution de l’eau…) ;

- le calendrier précisant les délais administratifs et les temps de réalisation des

différentes phases de travaux ;

- le type de matériel qui devra être utilisé pour réaliser chacune des phases de travaux ;

- les travaux de confortement de berge ou de la digue accolée au plan d’eau ;

- l’estimation précise du coût prévisionnel des travaux, pour chacune des phases.

Le coût total de réalisation et de maintenance doit être évalué de manière globale et exhaustive,

en détaillant les postes de dépenses (investissements / fonctionnement).

Une évaluation de l’impact des travaux sera menée sur le plan hydraulique ainsi que sur la faune

et la flore.

Les modalités de suivis seront proposées à partir des diagnostics milieux et espèces.

2.3. Une étude rythmée par le suivi du comité de pilotage

L’étude se déroule en 3 étapes distinctes (Figure 2) :

la première a été un projet tuteuré de 2 mois (février et mars 2016) mené par les 15 étudiants

du Master 2 Cogeval’eau - Université Lyon 2 - de la promotion 2015-2016, accompagnés par des

tuteurs enseignants aux disciplines complémentaires ;

la deuxième, consistant en un stage de 6 mois, a été réalisée sur la période d’avril à septembre

2016, encadré à la fois par des tuteurs universitaires et des tuteurs professionnels du PNRHJ

(chargés de mission eau et milieux naturels) ;

la troisième étape a été réalisée par une contractuelle (contrat Université Lyon 2) d’octobre

2016 à avril 2017, accompagnant notamment 4 étudiants du Master 2 Sciences de l’eau (nouveau

INTRODUCTION 14

nom du master faisant suite au Master 2 Cogeval’eau) lors de leur projet tuteuré (novembre 2016

et février 2017).

Figure 2 - Déroulement de l’étude (février 2016 à mai 2017)

Un comité de pilotage est constitué et se réunit à chaque phase de cette étude pour donner un

avis. Il est composé d’un représentant de diverses structures, partenaires technico-financiers et

élus, activement associés au projet, soit : du Parc naturel régional du Haut-Jura (PNRHJ), de

l’Université Lumière Lyon 2, de l’Agence de l’Eau Rhône Méditerranée et Corse (AERMC), du

Conseil Régional de Bourgogne-Franche-Comté (CRBFC), de la Direction Départementale des

Territoires du Jura (DDT39), de la Direction Régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et

du Logement du Jura (DREAL39), de l’Agence française de la biodiversité (AFB, ex-ONEMA), de la

Fédération départementale du Jura pour la pêche et la protection des milieux aquatiques

(FDJPPMA), de l’Association agréée de pêche et de protection des milieux aquatiques (AAPPMA)

de la Bienne, de la commune de Jeurre, de la commune de Lavancia-Epercy, de la communauté

de commune Jura-Sud. Sont également associés à la seconde phase de l’étude : Electricité de

France (EDF), le carrier et l’agriculteur de Lavancia-Epercy, tous trois propriétaires de parcelles

sur le site d’étude de Lavancia-Epercy.

Une première réunion du comité de pilotage a eu lieu le 1er juillet 2016. Elle correspondait au

bilan de la phase 1.

La seconde réunion s’est tenue le 26 janvier 2017, pour présenter les scenarios de réhabilitation

(phase 2). Un avis quant au choix à opérer a été prononcé pour retenir les scenarios les plus

ambitieux (scénario 3 sur chacun des sites).

Une troisième réunion le 12 mai 2017 s’est tenue pour présenter la phase 3 de l’étude pour

avis sur les avant-projets détaillés des deux sites. A l’issue, une présentation globale sera faite au

bureau du PNRHJ (et/ou commission d’avis).

Fév 16

Mar 16

Avr 16

Mai 16

Juin 16

Juil 16

Aoû 16

Sep 16

Oct 16

Nov 16

Déc 16

Jan 17

Fév 17

Mar 17

Avr 17

Mai 17

COPIL

Phase 1

COPIL

Phase 1

COPIL

Phase 2

COPIL

Phase 2

COPIL

Phase 3

COPIL

Phase 3

1er temps :

2 mois de projet tuteuré 15 étudiants (Master 2 Cogeval’eau – Université Lyon 2) + tuteurs enseignant

1er temps :

2 mois de projet tuteuré 15 étudiants (Master 2 Cogeval’eau – Université Lyon 2) + tuteurs enseignant

2ème temps :

6 mois de stage 1 étudiante (Master 2 Cogeval’eau – Université Lyon 2)

2ème temps :

6 mois de stage 1 étudiante (Master 2 Cogeval’eau – Université Lyon 2)

3ème temps :

7 mois de contrat (Univ. Lyon 2) par une contractuelle ayant travaillé sur l’étude depuis le début (1er et 2ème temps) 2 mois de projet tuteuré : 4 étudiants en nov. et fév. (Master 2 Sciences de l’eau – Université Lyon 2)

temps :

7 mois de contrat (Univ. Lyon 2) par une contractuelle ayant travaillé sur l’étude depuis le début (1er et 2ème temps) 2 mois de projet tuteuré : 4 étudiants en nov. et fév. (Master 2 Sciences de l’eau – Université Lyon 2)

PARTIE 1 - CARACTÉRISATION DE LA BIENNE ET DE SON BASSIN VERSANT 15

PARTIE 1 - CARACTÉRISATION DE

LA BIENNE ET DE SON

BASSIN VERSANT


1. UN CONTEXTE GEOGRAPHIQUE PARTICULIER

Principaux éléments :

Affluent de l’Ain (sous affluent du Rhône) ;

Longueur 62 km pour un bassin versant de 730 km² ;

Calcaire karstifié plissé et montagnard, comportement hydraulique assez réactif ;

Régime hydrologique est de type pluvio-nival océanique ;

Un bassin versant très arrosé : plus de 2000 mm d'eau chaque année en tête de bassin ;

Débits contrastés et intenses : module à Jeurre1 de 29.40 m3/s alors que les débits extrêmes

sont : QVCN3 = 0.97 m3/s (aoû. 1992), QMNA = 1.77 m3/s (sep. 1989), Qj = 680.0 m3/s (fev. 1990),

Qix = 822.0 m3/s (dec. 1991).

1.1. Un contexte calcaire karstifié plissé et montagnard

La Bienne est située au cœur du massif montagneux du Jura, dont le relief contrasté est constitué

de plateaux calcaires et d’un fond de vallée alluvionnaire issu principalement du remaniement

des formations morainiques datant des dernières glaciations würmiennes. Les failles, associées à

l’érosion chimique du plateau calcaire, conduiront à la formation d’un karst dont la complexité

des ramifications ne permet pas aujourd’hui de connaitre les délimitations hydrographiques

précises du bassin versant de la Bienne.

De par ces propriétés géologiques, il en résulte des transferts importants entre les apports des

précipitations et l’écoulement souterrain, mais également une forte vulnérabilité des nappes aux

pollutions superficielles provenant du ruissellement (PNRHJ, 2005). Ce réseau karstique permet

une alimentation variée et complexe de la Bienne : émergences, résurgences, ruisseaux (Landon

1998). Ce bassin, relativement perméable mais dépourvu de gisements alluviaux importants, ne

permet pas une forte rétention des volumes d’eau précipités et les étiages peuvent être sévères.

La pente du lit, couplée au débit liquide, détermine la capacité du cours d'eau à éroder et à

transporter la charge solide. La connaissance générale de la pente du réseau hydrographique de

la Bienne, permet d’identifier les affluents qui possèdent la plus grande capacité à fournir des

matériaux, du fait de leur forte pente et donc de leur forte énergie.

Hormis en tête de bassin où la pente peut être supérieure à 5 %, deux caractéristiques du linéaire

principal de la Bienne se dégagent (Figure 3). De la source à la commune de Saint-Claude, dite

Haute vallée de la Bienne, les pentes sont comprises entre 0,5 et 2 %. Puis, de la commune de

Saint Claude à la confluence, dite Basse vallée de la Bienne, les pentes sont inférieures à 0,5 %).

Globalement, les affluents ont une pente assez élevée (comprise entre 2 et 50 %), ce qui leur

donne une grande capacité de transport. Cependant, de multiples facteurs interviennent dans la

production et le transport de charge solide tels que la production de charge primaire en tête de

bassin, la nature du lit, l’occupation du sol et le régime hydrologique.

1 Station hydrométrique de Jeurre, BV : 650 km²


Figure 3 - Pente du lit du réseau hydrographique sur le bassin versant de la Bienne

1.2. Un régime pluvio-nival dans un contexte karstique

Du fait de sa situation géographique, le massif du Jura est soumis aux flux d’origine océanique. Le

climat est de type océanique montagnard, marqué par une pluviométrie importante et des

températures fraîches (Bravard et al. 1998).

Les parties les plus hautes du massif jurassien et du site de la Bienne, du Tacon et du Flumen

peuvent recevoir jusqu’à 2 000 mm d'eau chaque année (160 à 180 j/an) dont une partie sous

forme de neige (même si cette fraction tant à diminuer depuis quelques décennies).

Les températures sont fraîches, du fait de la continentalité et de l’altitude. Le Haut-Jura connaît

des gelées printanières et automnales, et le printemps y est quasiment inexistant. Ce climat très

contrasté explique en partie la répartition des milieux et des espèces végétales sur le massif. En

période de fortes pluies et de fonte des neiges, la partie aval de la Bienne reçoit de très gros

volumes d'eau qui inondent certains secteurs (PNRHJ, 2005).

Avec des hautes eaux de novembre à mai et un étiage de juin à octobre (Figure 4), le régime

hydrologique est de type pluvio-nival océanique.


Figure 4 - Débit moyen mensuel et module (m3/s) à la station hydrologique de Jeurre – données calculées sur 46 ans

(1971-2016). C. Pierrefeu. Source : Banque-hydro Eau-France - 08/08/2016

Un réseau hydrographique peu développé dans un contexte karstique

La Bienne est un affluent de rive gauche de l’Ain, d’une longueur de 62 km, drainant un bassin

versant topographique proche de 730 km2 (Figure 5) Elle prend sa source sur le plateau jurassien,

à quelque 1 100 m d'altitude. Elle naît de la jonction de deux cours d’eau, dont l’un prend sa

source dans la zone frontalière avec la Suisse et l’autre à 1 085 m d’altitude sur les pentes du

Mont Fier (Combe du Mont Fier : 1 282 m), respectivement : Bief de la Chaille et Evalude.

Flanquée à l'est comme à l'ouest de reliefs à forte énergie (pente), elle entaille profondément le

massif plissé jurassien jusqu'à Saint-Claude (environ 400 m de dénivellation) où elle reçoit les

eaux du Tacon, son affluent principal (parmi 16 affluents). A l’aval, elle poursuit son cours plus

calmement en traçant de nombreux méandres avant de confondre ses eaux avec celles de l'Ain

dans la retenue du barrage de Coiselet à 304 m d'altitude (PNRHJ 2005, Bravard et al. 2015).

Le cours de la Bienne, traversant le territoire de 14 communes, est intégralement inclus sur le

périmètre du PNRHJ, de même que son bassin versant (à l’exception d’une partie du bassin

versant de son affluent le plus septentrional, le Merdançon).


Figure 5 - Situation du bassin versant de la Bienne et de son réseau hydrographique.


1.3. Caractéristiques hydrologiques de la Bienne

Les données hydrométriques de la Bienne les plus anciennes sont disponibles depuis 1926,

correspondant à des stations2 qui ne sont plus en service.

Aujourd’hui, les données de deux stations hydrométriques sont disponibles, l’une à Morez

(depuis août 1997) et l’autre à Jeurre (mise en service en mai 1971). Toutes deux sont gérées par

la DREAL Auvergne-Rhône-Alpes. La première, en amont, reçoit les eaux d’un bassin versant de

85 km² à 685 m d’altitude. La seconde, sur la commune de Jeurre mesure l’eau drainée sur

650 km² de bassin versant à 319 m d’altitude. Les résultats statistiques qui peuvent être tirés de

45 ans (1971-2016) d’observations, à pas-de-temps horaire, permettent d’approcher

correctement le régime hydrologique de la Bienne sur notre site d’étude, telle l’analyse du débit

classé (Figure 6).

Figure 6 - Débits classés calculés à partir des données de la station hydrométrique de Jeurre sur 46 ans (1971-2016),

débits représentés en échelle logarithmique

Dans un contexte karstique, les crues de la Bienne peuvent être rapides et fortes (Tableau 2,

Figure 7) et le bassin versant fortement drainé. Le module interannuel à Jeurre est de 29,50 m3/s.

Les valeurs de référence pour caractériser l’étiage sont indiquées dans le Tableau 1. L’étiage le

plus sévère a été de QVCN3 = 0.97 m3/s (août 1992), tandis que les crues de 1990 et 1991, qui

ont marqué les habitants de la vallée, enregistrent le niveau maximum connu avec un débit

instantané maximal de 822.0 m3/s le 22/12/1991 et un débit journalier maximal de 680.0 m3/s le

15/02/1990.

La station de Jeurre se situe en amont immédiat de la carrière étudiée sur la même commune.

Ainsi, les débits caractéristiques de la station hydrométrique peuvent être utilisés pour renseigner

les modèles hydrauliques sur ce site. L’absence d’affluents notables entre cette station de

référence et la zone d’étude de Lavancia-Epercy, permet également l’utilisation de ces données.

2 Quatre autres stations ont existé sur la Bienne, mais elles ne sont plus en service : Tancua (1963-1996), St Claude (1957-2009), Chassal (1926-1995), Chancia (1961-1970)

0.1

1

10

100

1000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

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3/s

)

Fréquence au dépassement (%)

DC6

DC9

Q95

Module


Tableau 1 - Valeurs de références pour caractériser l’étiage à la station hydrologique de Jeurre - données calculées sur

46 ans (1971-2016). Sources : Banque-Hydro

Critères DC6 Référence VCN3 VCN10 QMNA DCE Q95% DC10 Q100

Débit

(m3/s)

13.7 3.4 1.720 2.130 4.800 1.74 2.09 3.93 1.2

VCN3 est le débit minimal sur 3 jours consécutifs. VCN10 est le débit minimal sur 10 jours consécutifs. QMNA est le débit mensuel minimal annuel. Débit caractéristique d'étiage (DCE) : débit journalier dépassé en moyenne 355 jours par an. Q347 (Q95%) : débit atteint ou dépassé, en moyenne, pendant 347 jours par an (soit 95% du temps). Débit caractéristique de 10 mois (DC10) : débit journalier dépassé en moyenne 10 mois par an. (Q300) Q100 : étiage absolu, débit le plus faible enregistré

Tableau 2 - Valeurs de référence des périodes de retour de crues (loi de Gumbel). Données calculées sur 45 ans à la

station hydrométrique de Jeurre. Source : Banque-Hydro

Période de retour Biennale T = 2 ans

Quinquennale T = 5 ans

Décennale T = 10 ans

Vicennale T = 20 ans

Cinquantennale T = 50 ans

QJ (m3/s)

270 [260 ; 290]

340 [320 ; 370]

390 [360 ; 430]

430 [400 ; 490]

490 [450 ; 560]

QIX (m3/s)

380 [360 ; 410]

480 [450 ; 530]

550 [510 ; 610]

610 [570 ; 690]

700 [640 ; 800]

QJ : débit moyen journalier QIX : débit instantané maximal

Pour compléter, des crues historiques sont connues pour le Haut-Rhône où la Bienne est en crue

le 11/05/1856, le 01/12/1925 et le 14/02/1957 (Figure 8). Les données issues de la station

hydrométrique de Chassal (1926-1995, BV=465 km²) permettent d’abonder les données de débits

pour la période antérieure à 1971 (Tableau 3).

Tableau 3 - Valeurs de débits des plus fortes crues entre 1926 et 1995 aux stations hydrométriques de Chassal et de

Jeurre.

Date Qix Chassal Qix Jeurre

15/02/1928 763 m3/s -

12/11/1950 614 m3/s -

12/01/1955 630 m3/s -

25/02/1957 566 m3/s -

11/12/1961 517 m3/s -

22/15/1991 578 m3/s 822 m3/s


Figure 7 - Sélection des débits maximaux instantanés mesurés à la station hydrométrique de Jeurre de 1971 à 2016 et

les périodes de retour (T). Auteur : C. Pierrefeu. Source : Banque Hydro


Figure 8 - Crues historiques du Haut-Rhône où la Bienne est en crue (11/05/1856 en bleu, 01/12/1925 en vert,

14/02/1957 en rouge)


2. UNE URBANISATION CONCENTREE SUR LA BIENNE


Un bassin versant essentiellement occupé par des espaces forestiers et agricoles (prairies),

traduit par le concept de paysage pré-bois, toutefois le peu de surfaces anthropisées est situé en

bord de Bienne ;

Un PPRI sur 8 communes en bord de Bienne (et Tacon) ;

Un risque de pollution (historique et actuel) divers : domestiques, mais aussi industrielles et

agricoles ;

Une pratique de la pêche en no kill sur un cours d’eau réputé pour la Truite fario ;

Une volonté de développer la fréquentation de la vallée pour la randonnée de loisir.

2.1. Une occupation du sol dominée par les forêts et les prairies

Comme l’illustre la carte de la Figure 9, le bassin versant de la Bienne est majoritairement

caractérisé par des espaces forestiers (essentiellement des feuillus) et agricoles avec quelques

prairies. En effet, il comporte peu d’espaces urbanisés, ceux-ci étant limités aux agglomérations

de Saint Claude, Morbier et Morez.


Figure 9 - Occupation du sol du bassin versant de la Bienne (Corine Land Cover, 2012).

Le bassin versant de la Bienne est principalement occupé par des forêts et des milieux semi-

naturels, couvrant près de 80 % de la

superficie (Tableau 4), en raison surtout

de la topographie marquée du site

(PNRHJ, 2005). Les feuillus sont

majoritairement distribués en vallée,

tandis que les conifères plus en altitude.

Hormis au niveau frontalier, secteur prisé

pour l’urbanisation, les têtes de bassin

sont couvertes essentiellement de forêts

ou de prairies.

Les zones agricoles sont peu représentées (12 % de la superficie) et plutôt en régression.

Essentiellement constituées de prairies pour le pâturage (zone AOP Comté), sauf sur la partie la

plus aval où des cultures et prairies temporaires sont exploitées.

Tableau 4 - Proportion d’occupation du sol (en 2012)

Classe Pourcentage de la

superficie totale

1 Territoires artificialisés 6.2

2 Territoires agricoles 12.8

3 Forêts et milieux semi-naturels 80.4

4 Zones humides 1.2

5 Surfaces en eau 0.4

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Le territoire artificialisé (zone urbaine et industrielle) est peu développé (6 %) mais en croissance.

En amont, l’urbanisation se concentre sur le secteur des Rousses (station de ski), Morez et

Morbier. Plus en aval, elle est développée le long de la Bienne et du Tacon à Saint-Claude, et

ponctuellement sur toute la basse vallée de la Bienne.

Les zones humides de la Bienne, constituées ici de marais et de tourbières, représentent peu de

surfaces codifiées par Corine Land Cover (1 %). Elles sont majoritairement situées en tête de

bassin.

Le couvert forestier intercepte une partie des précipitations tandis que les sols naturels et

culturaux, caractérisés par une forte perméabilité, favorisent leur infiltration dans le sol. A

l’inverse, les surfaces urbanisées, peu perméables, entraînent le processus de ruissellement

direct de surface. Aussi, comme déjà évoqué, compte-tenu du contexte karstique caractérisant

la majeure partie du bassin versant, on peut s’attendre à un comportement assez réactif (avec un

faible délai de réponse) pour restituer les volumes des précipitations jusqu’à son exutoire.

2.2. Un fond de vallée anthropisé impactant le cours d’eau

Les principales agglomérations du bassin versant sont traversées par la Bienne (Figure 9).

Une exposition au risque d’inondation conduisant à la mise en place de PPR

Face aux risques de crues, les communes ont élaboré des mesures de protection du risque

inondation (PPRI). Le PPRI de la Bienne et du Tacon a été approuvé par l’arrêté préfectoral n°2307

du 30 novembre 1998. Il est composé de 7 communes : Chassal, Jeurre, Lavans-Les-Saint-Claude,

Molinges, Saint-Claude, Vaux-Les-Saint-Claude, Villard-Saint-Sauveur. Le PPR « Inondations et

crues torrentielles » de Dortan a été approuvé le 22 juillet 2005.

Gestion de la ressource en eau et qualité de la rivière

La concentration des habitations au bord de la Bienne nécessite une gestion rigoureuse de l’eau

potable et des eaux usées. La loi sur l’eau impose des mesures pour préserver la ressource en

eau, elles sont inscrites dans le SDAGE et ont fait l’objet d’un volet important du Contrat de Rivière

(1995-2000). Aujourd’hui des mises aux normes sont encore en cours, d’autres à venir.

Les sources de pollution sont diverses, domestiques, mais aussi industrielles et agricoles.

L’industrialisation de la vallée (lunetterie) avait généré une pollution métaux lourds, elle a été

prise en charge à la fin des années 1990. Un suivi « bryophytes » permet de suivre les teneurs en

polluants. L’agriculture est très peu présente dans la vallée, hormis à Lavancia-Epercy où un

éleveur cultive des céréales, des prairies temporaires et prairies naturelles en BIO. Sur les

plateaux, l’élevage bovin est prédominant. Le paysage agricole est une alternance de sources de

nutriments (zones de ruissellement, chemins préférentiels, lessivage) et de puits de nutriments

(zones de rétention : haies, forêts…). L’effet de ces élevages dans ce contexte karstique est mal

connu.

Des suivis de la qualité de l’eau sont réalisés avec des indices biologiques (IBGN, IBMR, IBD, IPR…).

L’état chimique semble correct ces cinq dernières années. L’état écologique est minoré par

l’indice piscicole qui révèle des résultats moyens. D’importantes mortalités piscicoles,

notamment la Truite fario, sont survenues sur la Bienne entre 2012 et 2017. L’origine semble

complexe à déterminer, les causes étant très probablement multi-factorielles. Des mortalités


similaires ont été observées sur d’autres bassins-versant, la Loue en particulier. Une étude est en

cours à ce sujet.

2.3. Les usages récréatifs de l’eau liés à l’occupation du sol

La Bienne est peuplée de Truites fario de souche locale, d’ombres commun, de chabots et de

vairons. Ces poissons sont exigeants pour la qualité de l’habitat (substrat graveleux non colmaté)

et la qualité de l’eau. L’activité de pêche de loisirs y est réputée, notamment pour la truite en

parcours No-Kill. La Bienne est une rivière de 1ère catégorie de pêche jusqu’à la confluence avec

le Merdançon (à Dortan) où elle passe en seconde catégorie sur ses 4 derniers kilomètres. La

pêche est gérée par l’AAPPMA « La Biennoise » dont le parcours s’étend de Longchaumois au lac

de Coiselet. Cette société importante est forte de 800 à 900 adhérents permanents et jusqu’à

1200 en saison, ce qui génère une source de revenus non négligeable. Des travaux

d’aménagements pour l’amélioration de l’habitat piscicole ont été effectués en 1998 (Courtot et

al. 1998)

Le tourisme et les activités nautiques sont peu développés, contrairement à la retenue de Coiselet

et de Vouglans à proximité. Un club de canoé-kayak est basé à Lavancia-Epercy pour lequel un

parcours de slalom a été aménagé près du pont d’Epercy.

Des sentiers de randonnées ont été aménagés en bord de Bienne. La communauté de communes

Jura Sud a pour projet de relier Chancia à Vaux-les-Saint-Claude (voire Molinges) en voie douce,

auquel cas des passerelles franchissant la Bienne seront peut-être envisagées au droit de la

carrière de Lavancia-Epercy.

3. DES AMENAGEMENTS ANTHROPIQUES MARQUANTS LIES AUX USAGES DES COURS D’EAU


Un usage historique de la force hydraulique depuis 3 siècles induisant la multiplication de seuils

(tournage du bois, marbrerie, taille des pierres précieuses et autres activités traditionnelles…).

Première source d’incision ancienne (localisée) ;

Des aménagements conséquents au 19ème siècle pour rendre la Bienne flottable et 1904 :

destruction de blocs, chenalisation, court-circuitage de bras secondaires, construction d’épis et

de digues, modification du tracé… Deuxième source d’incision généralisée sur la basse vallée de

la Bienne et artificialisation du tracé ;

Des barrages sont construits au 20ème siècle à Etables, Molinges et Lavancia-Epercy pour la

production d’hydroélectricité. Troisième source d’incision.

Des aménagements au 20ème siècle sont entrepris pour limiter l’érosion de berge (protection

des terrains agricoles et infrastructures) et pour lutter contre les inondations (digue de Dortan).

Des extractions d’alluvions dès les années 1950 jusqu’en 2015 dans la bande active du cours

d’eau puis sur les terrasses alluviales. Quatrième source d’incision.


3.1. La flottabilité de la rivière, classée domaniale

Le bassin de la Bienne étant particulièrement boisé et la demande en bois est forte en ville, il faut

transporter les grumes de sapins. Au milieu du 19ème siècle, les transports terrestre et ferroviaire

n’étant pas encore développés, c’est le transport fluvial qui assure les échanges à l’échelle

nationale par navigation et flottage. Ainsi, on connait une première révolution dans

l’aménagement des cours d’eau.

Les radeliers de la Bienne entassent le bois issu des forêts haut-jurassiennes du Massacre et des

Bouchoux mais aussi d’autres productions locales vers Lyon et le sud de la France. L’étude du

CNRS retrace l’historique : « La Bienne a été classée rivière domaniale à partir de Saint Claude par

une Ordonnance royale en date du 10 juillet 1835. Depuis, elle est donc considérée comme

navigable et flottable. Du fait des difficultés de franchissement de certains seuils, comme celui de

Molinges, cette fonction n’a été effective que sur un linéaire de 18 kilomètres s’étirant entre

Molinges et Chancia, au confluent avec l’Ain » (Bravard et al. 1998).

Face aux obstacles physiques et aux tirants d’eau trop faibles en période d’étiage, des travaux

sont entrepris pour améliorer les conditions de navigation et de flottage à l’image des autres

grands cours d’eau d’Europe. Ainsi, on élimine les blocs représentant un danger potentiel pour le

flottage et la navigation, on ferme les bras secondaires par endiguement et on canalise l’eau du

chenal.

Dès 1859 des épis et des digues longitudinales sont construites sur la Bienne jusqu’en 1892 et

entretenus jusqu’au début du 20ème siècle, période de plein essor du transport ferroviaire. Un

plan des ingénieurs des Pont et Chaussées, daté de 1904, renseigne sur la nature des travaux

entrepris. L’ensemble des travaux réalisés en basse vallée de la Bienne est synthétisé dans l’étude

du CNRS (Bravard et al. 1998)

Ceci conduit inévitablement à des impacts et des changements morphologiques profonds,

irréversibles. Le cours d’eau est recalibré, chenalisé, endigué et les berges sont régalées,

conduisant à un resserrement, à la fixation du lit, à la quasi-disparition du style en tresses.

3.2. La production d’énergie

Après les impacts imposés par les nécessités de la navigation et du flottage, vient le

développement de l’hydroélectricité à l’échelle nationale.

Le Jura avait pour particularité d’avoir développé toute une industrie nécessitant l’usage de

l’énergie hydraulique : tournage du bois, marbrerie, taille de pierre précieuse et autres activités

traditionnelles. Ainsi, de nombreux seuils ont été aménagés pour alimenter les moulins et cette

industrie locale. Aujourd’hui, on dénombre encore, en moyenne, un seuil tous les 500 m sur le

linéaire de la Bienne.

Par la suite, des barrages sont construits pour la production d’hydroélectricité, une source

d’électricité qui a l’avantage d’être très réactive où l’énergie est stockée sous forme d’eau dans

la retenue. Le barrage de première génération d’Etables est mis en service en 1933, une conduite

forcée alimente l’usine EDF située à Chassal. D’autres, au fil de l’eau sont édifiés à Molinges et

Lavancia-Epercy. A quelques centaines de mètres de la confluence avec l’Ain, le barrage de


Coiselet est mis en service en 1971 dont l’effet de la retenue impacte la Bienne jusqu’à Lavancia-

Epercy.

Ces aménagements conduisent également à des impacts sur le bon fonctionnement du cours

d’eau. Ils constituent une rupture dans la continuité écologique et sédimentaire, même si certains

seuils et barrages deviennent en partie transparents au flux solide. Ceci engendre une incision

directement en aval des ouvrages. Aussi, ceux-ci modifient le faciès du cours d’eau en créant des

zones artificielles lentiques et l’hydrologie journalière (éclusées), voire le régime (tronçon court-

circuité).

3.3. La protection des parcelles et des habitations

La Bienne a également été aménagée non plus pour être navigable mais pour limiter l’érosion de

berge et les divagations du cours d’eau sur des terrains agricoles. Des années 1970 jusqu’en 2000,

des travaux ponctuels de stabilisation des berges ont été réalisés sur des parcelles à enjeux, tels

les habitations (ex : le château de Jeurre) ou pour la protection des routes.

Des aménagements sont aussi effectués pour lutter contre les inondations. La construction du

barrage de Coiselet par EDF en 1970 a imposé la mise en place de mesures de protection au droit

de Dortan. Ainsi, une digue de près de 1 km de long, a été érigée afin d'isoler la plaine de Dortan

des influences de la retenue de Coiselet. Cette digue de protection contre les inondations protège

le bas de Dortan contre les crues de la Bienne pour une période de retour comprise entre 25 et

50 ans suivant le niveau de la retenue du lac de Coiselet (PPRI de Dortan 2005).

Ces travaux accentuent la fixation du lit de la Bienne et en limitent la capacité de divagation.

3.4. L’extraction des alluvions

Face à une demande croissante de granulats pour le BTP, l’exploitation des gravières a débuté

dès 1954 à Molinges et à Vaux-lès-Saint-Claude, mais elle s’est surtout développée à Jeurre et à

Lavancia-Epercy.

Deux impacts majeurs sont associés à cette activité. L’extraction dans la bande active du cours

d’eau (fosse à sédiments et arasement des bancs d’alluvions) a conduit à une accélération de

l’incision de la Bienne. La construction de digues pour éviter la communication de la Bienne avec

les fosses d’extraction a conduit à une perte de mobilité latérale physique (digue) et potentielle

(disparition du stock d’alluvions).

Ceci sera développé dans les parties 3 et 4 du présent rapport.

PARTIE 2 - DIAGNOSTIC DE LA BASSE VALLÉE DE LA BIENNE 30

PARTIE 2 - DIAGNOSTIC DE LA

BASSE VALLÉE DE LA BIENNE


1. INTRODUCTION

La mission commandée est axée sur un projet de réhabilitation de deux anciennes gravières à

Jeurre et à Lavancia-Epercy, en tenant compte des enjeux associés. Afin de placer ces travaux de

réhabilitation dans un contexte cohérent, l’étude s’appuie sur un diagnostic à l’échelle de la basse

vallée de la Bienne (tronçon de 16 km allant de Molinges à Dortan (Figure 10) et pour quelques

éléments d’Etables à Dortan (24 km).

Les études du CNRS (Bravard et al., 1998 ; Landon et al., 2000) préconisaient des travaux de

restauration hydrogéomorphologique sur ce secteur où des modalités d’action sont possibles. En

effet, plus en amont la morphologie du fond de vallée (canyon, gorges…) limite le potentiel de

renaturation dans les zones densément urbanisées.

Figure 10 - Tronçon étudié en basse vallée de la Bienne (encart : bassin versant de la Bienne)

2. MATERIEL ET METHODES

2.1. Enquête de perception de la population

« Si l’on veut savoir ce que pensent les gens ; quelles ont été leurs expériences et ce qu’ils se

rappellent ; quels sont leurs sentiments et leurs motivations ainsi que les raisons de leurs actions,

pourquoi ne pas leur demander ? » (G.W. Allport in Berthier, 2004, p14). Cette citation de


G.W. Allport, psychologue américain, présente bien l’objectif à atteindre avec la réalisation de

cette enquête : interroger les riverains quant à leur connaissance et perception du milieu fluvial

et plus particulièrement sur celui de la Bienne et des carrières de Jeurre et Lavancia-Epercy ; mais

aussi de les interroger afin de saisir leurs attentes quant à la gestion de ces deux espaces.

Au vu de l’objectif de cette enquête et des délais, cette étape a été réalisée lors de la phase 1 (2

mois), la réalisation de questionnaires directifs a été la méthode d’enquête qui a semblé la plus

appropriée. Le questionnaire est donc principalement composé de questions fermées afin de

pouvoir orienter les réponses et faciliter leur analyse (Annexe 4).

Pour que le questionnaire puisse être standardisé et réalisé dans les mêmes conditions quel que

soit l’enquêteur, la trame des questions ainsi que l’accroche du questionnaire sont identiques.

Le choix de la population d’enquête est relativement simple puisque tout public était concerné

sans distinction d’âge, de profession ou de temps de résidence minimal dans la zone d’étude.

Cependant, il était compliqué d’interroger une personne n’habitant pas à proximité de la zone

d’étude et ne connaissant pas la Bienne. Ainsi les questionnaires retenus concernaient les

habitants entre Molinges et Dortan.

Un échantillonnage par tranches d’âge et par sexe a été déterminé au sein de cette population.

Les catégories d’âge choisies sont les suivantes : 0-30 ans ; 31-60 ans ; 61 ans et plus. Pour

chacune d’entre elles, il a été recherché une répartition homme/femme équilibrée.

La méthode d’enquête par questionnaire nécessite d’avoir un nombre important de réponses

afin de pouvoir en faire ressortir des tendances. Ainsi, aucune limite dans le nombre de

questionnaires total à réaliser n’a été fixée. La seule limite imposée a été la durée de l’étude.

Les conditions d’enquêtes sont relativement semblables. Les questionnaires ont principalement

été effectués dans un lieu public, le nombre d’enquêteurs variant entre une et deux personnes

maximum pour ne pas déstabiliser la personne enquêtée.

Cette enquête a été réalisée à l’échelle de la basse vallée de la Bienne. Les lieux d’enquête ont

été répartis entre Chassal à l’amont de notre zone d’étude et Chancia à l’aval. Cependant, deux

zones plus fréquentées ont été privilégiées : Dortan et Lavancia-Epercy.

La trame du questionnaire est composée de 16 questions. Celles-ci sont réparties selon cinq

grands thèmes :

informations générales sur la personne interrogée ;

relation et perception de la Bienne ;

connaissances des milieux fluviaux ;

perceptions et connaissances des carrières de Jeurre et Lavancia-Epercy ;

attentes et souhaits de gestion.


2.2. Diagnostic hydrogéomorphologique

Il a été réalisé sur la basse vallée de la Bienne entre Molinges et Dortan, correspondant à un

linéaire de 16 km.

L’objectif étant d’analyser les résultats de manière diachronique avec l’étude

hydrogéomorphologique menée en 1998 (Landon et al., 1998), la même méthode a été adoptée

afin de produire des résultats comparables. Cette mise à jour du diagnostic

hydrogéomorphologique de 1998 a été réalisée pour quelques variables déterminantes3 sur la

basse vallée (même protocole appliqué – analyse par tronçon de 250 m), complétée par des

variables utilisées en 20004 (étude globale du bassin) [annexe 6].

Un choix de sept variables susceptibles d’avoir évolué entre 1998 et 2016 a été retenu :

le degré d’encaissement du lit de la Bienne ;

la nature du fond du lit ;

l’état de l’occupation des berges ;

les types de contact entre le versant et le lit mineur ;

la végétation de la bande active ;

la nature des berges ;

le style morphologique du fond du lit.

Chacune de ces variables est décliné en 3 à 6 modalités.

Un découpage linéaire régulier d’environ 250 m aboutit à 62 tronçons (Figure 11). La

numérotation de ceux-ci a été reprise telle qu’employée dans l’étude du CNRS (1998), utilisant

une lettre et un chiffre de 1 à 4. Le tronçon le plus en aval, à la confluence avec le Merdançon,

est ainsi numéroté D1 et le plus en amont, au niveau du pont de Molinges, S2.

L’observation du lit et des berges du cours d’eau s’est organisée à pied depuis les accès en bord

de Bienne, avec une fiche standardisée, en février 2016 et en novembre 2016.

Une synthèse de ces résultats a été réalisée pour chaque variable où les tronçons ayant évolué

ont été identifiés, et une synthèse globale regroupe les évolutions par tronçon.

3 Variables 1998 : occupation des berges, nature des berges, végétalisation de la bande active, nature du

fond du lit, style morphologique du fond, degré d’encaissement du lit, type de contact versant-chenal,

complété par la largeur de la bande active tous les 250 m.

4 Variables de 2000 : surface des bancs présents dans la bande active, granulométrie des bancs,


Figure 11 - Répartition des tronçons pour le diagnostic hydrogéomorphologique

2.3. Granulométrie

La charge en transit depuis 2000 a été suivie par analyse granulométrique (12 prélèvements) sur

le linéaire s’étirant du barrage d’Etables à Dortan (Figure 12).

La méthode du Wolman Pebble Count a été adoptée. Les relevés ont eu lieu sur des bancs émergés

de sédiments grossiers, par échantillonnage de 100 particules le long d’un transect. Leur taille

ainsi que l’émoussé ont été notés, ce dernier a été évalué selon trois modalités : anguleux,

intermédiaire (ou fracturé) et émoussé (ou arrondi).

Un calcul a été opéré à partir des données recueillies sur le terrain afin d’extraire les différents

critères caractérisant les bancs d’alluvions. Les Indice de Skewness5 et Indice de Kurtosis6 ont été

calculés ainsi que les déciles D10, D50 et D90 pour chaque banc, positionné selon sa situation

(point kilométrique). La comparaison avec les résultats de l’étude de 1998 renseigne sur

l’évolution de la charge sédimentaire en transit.

5 Formule Indice de Skewness = (d84-d50) / (d84-d16) – (d50-d10) / (d90/d10) 6 Formule Indice de Kurtosis = (d90-d10) / (1.9 x (d75-d25))


Figure 12 - Carte situant les stations pour lesquels une analyse granulométrique de Wolman a été réalisée.

2.4. Evolution des bancs d’alluvions

Le suivi de l’évolution de la charge en transit depuis 2000 (analyse à partir des

orthophotographies de 1996) est complété par la mesure des surfaces des bancs actifs sur le

linéaire du barrage d’Etables à Dortan. Pour cela une digitalisation a été effectuée à partir des

orthophotographies de 1996 et de 2016. Les bancs ayant pu se scinder, apparaître, disparaître

ou se déplacer, les surfaces sont cumulées par « grand » banc afin de permettre une

comparaison. Les bancs étant plus ou moins végétalisés selon la période, la végétation a été

digitalisée et la surface analysée.

Les débits lors de la prise de vue sont similaires (étiage < 6 m3/s) permettant une comparaison

des résultats entre 1996 et 2016. Par contre, les données de 2010 ne sont pas exploitables, du

fait du débit trop élevé dans le cours d’eau, masquant un nombre important d’entre eux.

2.5. Etude diachronique de la mobilité verticale

Données initiales

Des profils en long de la ligne d’eau et du fond du lit de la Bienne, de l’aval du barrage d’Etable à

Dortan, existent depuis le début du 20ème siècle (Tableau 5). Le premier disponible est extrait des


plans de travaux d’aménagement pour la flottabilité de la Bienne entre Vaux-lès-Saint-Claude et

Dortan en 1904, il contient des informations de 1834. Le service des Grandes Forces Hydrauliques

en a réalisé deux autres en condition d’étiage en 1921 et 1927. D’autres études, dont celle du

CNRS en 1998-2000, ont participé au travail de mise à jour des données.

Une synthèse de l’évolution du profil en long a été réalisée dans l’étude du CNRS en 1998 (Bravard

et al. 1998) à partir des données disponibles.

Tableau 5 - Profils en long disponibles

DATE TYPE LOCALISATION PK ORIGINE

1904 Ligne d’eau

Fond du lit Vaux-lès-St-Claude / Dortan 4 à 15,75

Plan 1 :2500

Archives départementales

1921 Ligne d’eau Molinges / St-Claude 19 à 28 Grandes Forces Hydrauliques

1927 Ligne d’eau Chancia / Molinges 0 à 19 Grandes Forces Hydrauliques

1992 Fond du lit Chancia / St-Claude 0 à 25 Bureau d’études Silène / SIRAS

2000 Ligne d’eau Chancia / St-Claude 1,25 à 25 PNR + expertise

Réactualisation du profil en long

Une réactualisation du profil en long intéresse un linéaire total d’environ 15 km depuis l’aval du

pont de Molinges (correspondant au point kilométrique 19,36) jusqu’à la confluence Bienne-

Merdançon vers Dortan (pk 4,4) (Tableau 6). Les relevés ont été effectués en mars 2016.

L’altitude de la ligne d’eau a été relevée à distance régulière au centre du chenal à l’aide d’un

DGPS (GPS différentiel) installé sur un bateau.

Le fond du lit a été mesuré ponctuellement, lors des profils en travers, au droit des carrières de

Jeurre et de Lavancia-Epercy avec le même matériel.

Tableau 6 - Profils en long réactualisés en 2016.

DATE TYPE LOCALISATION PK ORIGINE

2016 Ligne d’eau Dortan / Molinges 4 à 19 Topographie DGPS

2016 Ligne d’eau

Fond du lit

Au droit des carrières de Jeurre et Lavancia-Epercy

- Profils en travers

Topographie DGPS

De même, une campagne aérienne LIDAR a été menée le 7 juillet 2016 (en conditions d’étiage).

Les données, correspondant au point de mesure de la ligne d’eau, en ont été extraites pour

conforter les mesures du profil en long réalisé au DGPS.

Analyse diachronique

Une comparaison diachronique du profil en long a permis d’analyser la mobilité verticale du cours

d’eau. L’évolution de cette dernière a été mesurée à partir de l’ensemble des profils en long

connus. Le choix de mesure de la ligne d’eau a été fait afin de pouvoir comparer ces données. Les

zones seront évaluées par secteurs selon les trois critères suivant : exhaussement, incision ou

stabilité.


2.6. Etude diachronique de la mobilité latérale et de la contraction de la bande active

Données initiales

Un travail avait été réalisé lors de l’étude du CNRS (1998) comprenant une synthèse quant à

l’évolution de l’espace de mobilité historique de la Bienne. Cependant, les données SIG (Système

d’information géographique) n’ont pas pu être récupérées car non compatibles avec le format

actuel.

Géoréférencement des sources anciennes

Des cartes anciennes permettent de rendre compte de l’évolution sur plus de deux siècles. La

Carte de Cassini (1757-1764), la carte d’Etat-major (1820-1866), l’Atlas national de 1833 -

Département du Jura (Erreur ! Source du renvoi introuvable.). N’étant pas suffisamment précis,

ces documents sont utilisés à une échelle globale, ils ne seront pas numérisés. Toutefois, le PNRHJ

a obtenu les cartes d’Etat-major du Jura déjà géoréférencées, comprenant une couche vecteur

du réseau hydrographique.

Des plans anciens, extraits des archives du Jura (Landon et al. 2000), ont été dessinés par les Ponts

et chaussées pour les travaux de flottabilité de la Bienne. Ils ont été scannés et géoréférencés

dans le système de projection Lambert 93. Ces plans, très précis, indiquent l’emplacement du lit

que la Bienne occupait sur la seconde moitié du 19ème siècle (1834) et du début 20ème siècle

(1904). Leur tracé est digitalisé au droit des deux carrières.

Les orthophotographies aériennes des campagnes de l’IGN de plusieurs années, datant de près

de 80 ans pour les plus anciennes, ont été géoréférencées (RGF93 - Lambert 93) sur l’ensemble

du site d’étude (Molinges à Chancia). Un tri a été effectué parmi l’ensemble disponible. Les

années sélectionnées devaient être espacées temporellement afin d’obtenir un échantillon

homogène et exploitable avec un pas de temps d’une dizaine d’années. Les dates traitées sont

les suivantes : 1938, 1953, 1965, 1975, 1989, 1996 et 2001.

Modélisation de la bande active contemporaine sous SIG

Des orthophotographies de 2010, déjà géoréférencées, ont complété les photographies

anciennes. Une acquisition de haute résolution issue de la campagne LIDAR de 2016 réactualise

le jeu de données.

Le chenal a été digitalisé sous SIG (ArcGis et Qgis) à l’échelle de la basse vallée de la Bienne et

plus précisément au droit des carrières de Jeurre et de Lavancia-Epercy.

Analyse des données

L’analyse des évolutions passées du tracé en plan des lits mineurs du cours d’eau permet de

constituer la délimitation de l’espace de mobilité historique (Piegay et al., 1996, SOGREAH, 2002).

L’analyse des tracés doit alors couvrir la période la plus longue possible. La photothèque IGN,

complétée par les données LIDAR, permet de comparer les situations sur des périodes de près de

80 ans. L’analyse s’étend sur un intervalle de plus de 180 ans avec l’apport des plans anciens, ce

qui est relativement rare.


Si ce n’est pour permettre de déterminer les zones de forte mobilité du cours d’eau, car déjà

analysées à l’échelle de la basse vallée de la Bienne dans l’étude du CNRS (Bravard et al. 1998),

cette analyse consiste en une réactualisation des données et en un travail à une échelle plus fine,

au droit des carrières, en fonction des grandes périodes de changements majeurs.

La contraction de la bande active est étudiée, avec une comparaison de la largeur du cours d’eau,

bancs d’alluvions nus intégrés sur différentes périodes.

2.7. Données écologiques à l’échelle de la basse vallée de la Bienne

Une synthèse des données écologiques connues à l’échelle de la vallée de la Bienne a été réalisée.

Il s’agit principalement des documents relatifs aux périmètres de protection ZNIEFF, APPB et

Natura 2000.

3. RESULTATS ET ANALYSE

3.1. La rivière et la gravière perçues comme un lieu naturel de loisirs

Principaux résultats :

40 % ne fréquentent jamais ou rarement la Bienne ;

80 % des pratiques sont liées aux loisirs (promenade, la baignade et la pêche) ;

48 % des enquêtés perçoivent une valeur paysagère et patrimoniale ;

6 % des enquêtés mentionnent un risque d’inondation (sentiment de protection par la digue) ;

Les sites de carrière sont connus par la population, mais pas les activités pratiquées ;

80 % imaginent les sites des carrières comme un espace naturel et de loisirs ;

Peu de connaissances : sur le fonctionnement, l’histoire du cours d’eau, la biodiversité.

La passation de questionnaires auprès des riverains de la basse vallée de la Bienne a permis

d’appréhender leurs perceptions et connaissances quant aux cours d’eau et carrières.

Une répartition relativement proche de l’équilibre a été atteinte concernant le critère sexe, avec

85 femmes pour 63 hommes, soit au total 148 personnes interrogées.

Les tranches d’âge représentées sont respectivement de 25 pour la classe 0/30 ans, de 79

personnes pour la classe 31/60 ans et de 44 pour la classe 61ans et +. La classe active est

nettement plus représentée, ce qui est à mettre en lien avec les statistiques INSEE, indiquant que

la tranche d’âge des 31-60 ans est la plus représentée au sein de la zone d’étude.


Les personnes interrogées sont originaires de seize communes, principalement celles de Dortan

(48,6% des personnes interrogées), Lavancia-Epercy (16.2 %), Molinges (13,5 %), Jeurre (6,1 %),

et Vaux-les-Saint-Claude (4,1 %). Ceci correspond à la zone d’étude du chenal.

Le temps de résidence au sein de la zone d’étude est généralement important. En effet, 77 % des

personnes interrogées y vivent depuis plus de 10 ans, et 12 % depuis 5 à 10 ans. Pour un temps

de résidence inférieur à 5 ans, la part est relativement faible avec 11% des interrogés. Au vu de

ces temps de résidence, il est possible de considérer que l’échantillon connaît le territoire

d’étude.

Fréquentation et usages

La fréquentation du cours d’eau est variable selon les personnes interrogées. En effet, 40 % des

enquêtés ne fréquentent jamais (19 %) ou rarement la Bienne. Parmi le reste de l’échantillon,

une majorité parcourt les berges et les abords de la Bienne de manière régulière, au minimum

une fois par semaine (32 %) ou deux à trois fois par mois (28 %).

Les usages liés au cours d’eau sont majoritairement axés sur les loisirs (85 %), tandis que les

usages professionnels sont limités (10 %). Ces derniers sont principalement liés à l’activité

d’exploitation des carrières de Jeurre et Lavancia-Epercy et au nettoyage des berges par des

agents communaux. Parmi les activités de loisirs pratiquées en bord de Bienne, la balade semble

être l’activité la plus pratiquée car elle concerne 49 % des personnes interrogées. Elle est suivie

par la pêche (17 %) et la baignade (16 %), qui sont plus fortement tributaires des saisons. Il est à

noter qu’une partie des personnes interrogées (60 personnes) ne se limite pas à une seule

activité.

Perception des milieux fluviaux

Les habitants de la zone fréquentent avant tout la rivière pour son aspect paysager et patrimonial,

qu’ils considèrent également comme une zone de loisirs. En revanche, peu de personnes

enquêtées voient une valeur économique à la Bienne.

D’une manière générale (81,8 %), les perceptions qu’ont les riverains de la Bienne sont positives.

Seuls 23,6 % sont inquiets par rapport au risque inondation. 66,9 % des enquêtés n’ont jamais

vécu d’inondation et 56,1 % des personnes ne pensent pas qu’il y ait un risque d’inondation. Cette

confiance s’est instaurée principalement grâce à la construction de la digue à Dortan. Plusieurs

enquêtés témoignent de leur inquiétude quant à leur sécurité en cas de rupture du barrage de

Vouglans, situé sur la rivière d’Ain.

Les connaissances du milieu sont hétérogènes : on peut ainsi compter autant de personnes ayant

des connaissances sur la faune et la flore que de personnes n’en ayant pas. Les connaissances du

milieu par les habitués peuvent être diverses. Il peut s’agir d’une brève connaissance de l’avifaune

(cygnes, canards, poules d’eau) ou d’une connaissance un peu plus approfondie des populations

piscicoles et de leur dynamique (pêcheurs).

Perception des gravières

La majorité des personnes enquêtées (83,1 %) a connaissance de l’emplacement d’au moins une

des carrières. Ces personnes savent généralement que de l’extraction y était pratiquée.


Parmi les habitants interrogés, 56 % pensent que les carrières à proximité directe du cours d’eau

n’ont aucun impact sur ce dernier. Les autres 44 % de la population ont conscience d’un ou

plusieurs impact(s) des exploitations sur le fonctionnement de la rivière. Une partie pense que

l’extraction est bénéfique puisqu’elle permet de « nettoyer » le lit et ainsi d’« éviter l’inondation

» ; l’autre estime que les modifications apportées au lit mineur sont néfastes en raison des «

pollutions » issues des engins ou de la déstructuration du « paysage ». Les impacts sur le

fonctionnement hydrogéomorphologique et écologique semblent méconnus.

Projet de réaménagement des gravières

Concernant les propositions de réaménagement des carrières (Figure 13), ressortent en premier

lieu ex-aequo la création d’une zone de loisirs et celle d’une réserve naturelle (19,5 %). Ces

propositions sont suivies de près par l’aménagement d’une zone de pêche (18,5 %) et d’une zone

de baignade (17,5 %).

Figure 13 - Proposition de reconversion des carrières

On note une certaine retenue des enquêtés vis-à-vis du projet du carrier de créer une Installation

de Stockage des Déchets Inertes (ISDI), en raison de la méconnaissance du grand public des

matériaux reconnus comme “déchets inertes”. Ces derniers, dits de classe 3, correspondent à

ceux qui ne se dégraderont pas au fil de temps (DDTM 64, 2014). Le problème de l’origine des

déchets s’est donc clairement fait ressentir auprès du public.

Analyse

En conclusion, les personnes enquêtées résident dans la zone d’étude depuis plus de 10 ans dans

des communes riveraines du cours d’eau et ont donc une assez bonne connaissance du territoire.

Tournés vers le loisir, 80 % de ceux qui fréquentent le cours d’eau pratiquent la promenade, la

baignade et la pêche. Cependant, la présence des riverains aux abords de la Bienne n’est pas

régulière - 40 % ne fréquentent jamais ou rarement la Bienne - même s’ils la considèrent comme

un atout pour le territoire plutôt qu’un danger potentiel. Peu d’enquêtés mentionnent la

perception du risque d’inondation au bord de la Bienne (6 %), or ce cours d’eau connaît des crues

fortes et fréquentes. Les habitations de Jeurre et Lavancia-Epercy étant situées plus haut, elles

sont relativement hors zone inondable, ce qui explique certainement ce résultat. Des habitations


de Dortan, en arrière de la digue, sont soumises au risque inondation pour les crues vicennales à

centennales. Ces habitants ne perçoivent peut-être pas le risque, se sentant protégés par la digue.

Les carrières de Jeurre et de Lavancia-Epercy sont relativement bien localisées par les riverains

même si les activités qui y sont pratiquées restent assez floues pour certains. Aujourd’hui, ces

sites sont perçus en premier lieu comme une valeur paysagère et patrimoniale pour 48 % des

enquêtés et un lieu privilégié de loisirs avec le lien à l’eau pour 35 % des personnes interrogées

(promenade, baignade, pêche, footing…).

Si très peu de riverains cautionnent l’enfouissement de déchets inertes au sein des gravières, plus

de 80 % d’entre eux imaginent les sites des carrières comme un espace naturel et de loisirs. Ainsi,

des projets pourraient naitre en faveur d’aménagements écologiques, de tourisme vert, de voies

douces, d’aménagements supports à la sensibilisation à l’environnement. Certains perçoivent

l’opportunité touristique que pourrait représenter ces carrières, par la création d’une zone de

loisirs à l’image des complexes touristiques qu’offrent les retenues de Coiselet et Vouglans à

proximité, très développés pour le tourisme. Ce site étant situé en limite du Parc Naturel du Haut

Jura, les aménagements peuvent être orientés vers l’accueil d’un tourisme vert et durable, dans

un environnement à fort intérêt écologique autour d’un cours d’eau naturel.

3.2. Une faible évolution hydrogéomorphologique généralisée


Globalement, l’évolution entre 1998 et 2016 est sensible mais modérée.

85 % des tronçons ont évolué pour 1 à 3 variables sur les 7 observées depuis 1998 (moyenne

de 2).

Seuls 10 % des tronçons ont subi beaucoup de changements (4 et +) : à l’amont de l’Héria, à

l’aval du pont de Jeurre (D27) et à l’aval du seuil d’Epercy.

Les variables ayant le plus évolué (env. 50 %) :

- état d’occupation des berges (au profit de la végétalisation),

- végétalisation de la bande active (confirmé par l’évolution de la largeur de la bande

active au profit de la contraction par végétalisation)

- nature du fond du lit (au profit plutôt du pavage).

Tronçons dominés par un substrat gravelo-sableux

Végétalisation en hausse

La réactualisation du diagnostic hydrogéomorphologique indique une évolution globale mais

modérée de cette zone aval de la Bienne entre 1998 et 2016 (Figure 14).

En effet, tous les tronçons sont globalement touchés. Les résultats indiquent que près de 85 %

des tronçons ont évolué d’1 à 3 variables sur 7 depuis 1998, avec en moyenne un changement


de classe pour 2.21 variables sur 7 étudiées (Tableau 7). Seulement 4 tronçons n’ont subi aucun

changement, dont 3 sont situés dans une zone stable à Dortan (queue de remous du barrage de

Coiselet) et, à l’inverse, moins de 10 % des tronçons ont subi beaucoup de changements (4 et +)

entre ces deux décennies.

Les variables n’ont pas toutes évolué avec la même ampleur (Tableau 8). Les variables ayant le

plus évolué sont l’état d’occupation des berges, la végétation de la bande active et la nature du

fond du lit avec un changement de l’ordre de 50 % en deux décennies (Tableau 8).

L’ensemble de ces résultats a été cartographié. Sept cartes illustrent chacune des variables où

figurent le diagnostic de 1998, celui de 2016, ainsi qu’une représentation binaire de l’évolution

(évolué ou non).

Une carte de synthèse globale des 7 variables met en avant le degré d’évolution de chaque

tronçon sur le linéaire étudié (Figure 14).

Tableau 7 - Degré d’évolution des tronçons.

Nombre de variable(s) ayant évolué par tronçon

Nombre de tronçons concernés

0 4

1 10

2 24

3 18

4 5

5 1

6 0

7 0

Moyenne 2.21 / 7

Min. 0 / 7

Max. 5 / 7

Tableau 8 - Degré d’évolution des 7 variables (en

pourcentage de tronçons ayant évolué).

Variables Taux

d’évolution

Types de contacts entre versant et lit mineur 17.74 %

Degré d'encaissement du lit 9.68 %

Style morphologique 16.13 %

Nature du fond du lit 45.16 %

Végétation de la bande active 48.39 %

Nature des berges 30.65 %

Etat de l'occupation des berges 53.23 %


Figure 14 - Synthèse du degré d’évolution des 62 tronçons étudiés entre 1998 et 2016, selon les 7 variables utilisées :

changements de modalités pour 0 à 5 variables sur 7 variables, il n’y a pas de tronçons ayant subi 6 ou 7 changements.

3.2.1. Degré d’encaissement du lit de la Bienne

La modalité « deux berges

asymétriques » est largement

dominante avec 67.7 % de la totalité

des tronçons. Les « berges basses et

symétriques » et les « berges

moyennes et symétriques »

représentent quant à elles 27.4 %

alors que les berges « hautes et

symétriques » ne représentent que 4.8 % (Figure 15, Tableau 9).

Les modalités de cette variable permettent de renseigner le degré de connexion entre le lit mineur

et le lit majeur. En effet, dans le cas de deux berges symétriques basses, l’expansion de l’eau lors

de phénomènes de crues est facilitée, ceci en fonction de la largeur du lit majeur. Dans cette

étude, le lit majeur est parfois étroit : soit contraint naturellement par le relief (versants), soit

rendu étroit par l’homme (endiguements). A l’inverse, des berges hautes et symétriques révèlent

une certaine déconnexion du lit mineur et du lit majeur, soit naturellement due au fait que le

tronçon se situe entre deux flancs de versant, soit parce qu’il est fortement incisé. Auxquels cas,

lors d’une crue importante cela augmente le risque d’inondation en aval de cette zone de

déconnexion. Les berges asymétriques, critère le plus représenté dans cette étude, combinent les

deux conditions précédentes. En effet, lors d’une crue le débordement du flux d’eau est facilité

sur la rive en berge basse, tandis qu’il est bloqué par la berge haute.

Tableau 9 - Degré d’encaissement du lit de la Bienne par tronçon

(en %)

1998 2016

Deux berges hautes (<4m) et symétriques 3.2 4.8

Deux berges moyennes (>2 à 4m) et symétriques 22.6 19.4

Deux berges basses (<2m) et symétriques 8.1 8.1

Deux berges asymétriques 66.1 67.7

Taux d'évolution (% de tronçons ayant évolué) 9.68


Ainsi, les ¾ du linéaire sont représentés par des berges asymétriques ou basses (< 2 m)

permettant une connexion avec le lit majeur et une expansion lors des crues.

Figure 15 - Evolution du degré d’encaissement du lit de la Bienne entre 1998 et 2016

La comparaison avec l’étude précédente indique une faible variation, portant sur 9.68 % du chenal

étudié. Ces changements peuvent être dus à quelques rares phénomènes d’érosions ou

d’effondrements de berges qui ont pu modifié la hauteur des berges et ainsi le degré

d’encaissement du lit de la rivière. Cependant, la sensibilité de l’observateur et les différences de

hauteur d’eau lors des deux campagnes de prospection ont pu également influer sur le résultat

et l’interprétation de cette variable.


3.2.2. Nature du fond du lit

La modalité alluvions gravelo-sableuses est largement dominante puisqu’elle représente 56.5 %

des tronçons, suivi d’un fond de lit à base

d’alluvions sablo-graveleuses et

d’alluvions et de blocs pour

respectivement 17.7 % et 16.1 % des

tronçons (Figure 16, Tableau 10).

L’étude de 2016 montre une différence de

45.16 % avec celle de 1998. La fraction

grossière (modalités blocs et substratum

rocheux et blocs seuls) représentée à

30.6 % en 1998 représente aujourd’hui seulement 6.4 % du tracé du chenal étudié (5 fois moins).

Les tronçons comprenant des blocs (3 modalités), 22.6 % du chenal étudié est constitué de très

grosses particules, contre 40.3 % en 1998, soit presque le double. Il peut inclure des zones de

pavages. La modalité blocs, représentée à 21.0 % en 1998 contre seulement à 3.2 % aujourd’hui,

semble indiquer un recouvrement par des alluvions, reflétant un transit sédimentaire en hausse.

Il n’y a pas d’évolution pour les tronçons en substratum rocheux, situés très localement,

principalement au niveau des zones où sont situés les barrages de Molinges et de Lavancia-

Epercy, servant d’appui à la mise en place des ouvrages, avec une certaine incision du lit juste en

aval.

La partie dominante du fond du lit est donc de nature caillouteuse et sableuse. Les modalités

comprenant des alluvions (3 modalités) ont augmenté, passant de 66.1 % en 1998 à 90.3 % en

2016. Ce sont des particules fines et grossières, facilement mobilisables par le cours d’eau,

notamment lors d’un épisode de crue. Elles ont recouvert les zones qui étaient constituées de

blocs. En effet, les principaux changements s’expliquent par la dynamique des crues, récurrentes

ces dernières années, qui ont remobilisé et déplacé les alluvions en place dans de nouvelles zones

du chenal.

En effet, ce tronçon de la Bienne étudié se situe en aval de bassin versant. Les différents processus

de tri et d’attrition mécanique et chimique contribuent à réduire fortement la taille des particules

(Bravard et al. 1998) provenant des zones de production bien plus en amont. De manière plus

globale, les conditions hydrauliques (pente, vitesse, débit) sont moins propices au transport des

sédiments grossiers. Cela implique un dépôt des particules. Par ailleurs, les barrages (Molinges et

Lavancia-Epercy et plus en amont celui d’Etables) sont devenus relativement transparents

aujourd’hui (Etables totalement comblé par les sédiments et pour les autres, comme le barrage

de Lavancia-Epercy, les travaux de curage s’accompagnent d’une dépose à l’aval de l’ouvrage),

d’où le changement de classe. Notons également que l’ancien ouvrage du moulin de Lison,

volontairement non entretenu, aujourd’hui quasi-disparu, a permis le relargage des sédiments

stockés.

Malgré tout, du fait des 6 classes de substrat et du débit un peu élevé, nous n’excluons pas

quelques erreurs d’interprétation de l’opérateur. Ainsi, les blocs déposés dans le lit pour

constituer des habitats piscicoles ont pu influencer localement la modalité « blocs », notamment

en aval du pont de Jeurre.

Tableau 10 - Nature du fond du lit (en % des tronçons)

1998 2016

Substratum rocheux 3.2 3.2

Blocs et substratum rocheux 9.7 3.2

Blocs 21.0 3.2

Alluvions et blocs 9.7 16.1

Alluvions gravelo-sableuses 35.5 56.5

Alluvions sablo-graveleuses 21.0 17.7



Figure 16 - Evolution de la nature du fond du lit de la Bienne entre 1998 et 2016


3.2.3. Etat de l’occupation des berges

La forêt naturelle constitue la

majeure partie de

l’occupation des berges le

long du linéaire étudié

(45.2 %). Elle est suivie par la

modalité zones urbaines,

habitats épars, zones

d’activités diverses et forêt

naturelle (27.4 %). Les berges

occupées par de l’agriculture et de la forêt naturelle représentent quant à elle 17.7 % (Figure 17,

Tableau 11).

La modalité forêt naturelle regroupe tout type de forêt (alluviale, de versant…). Celle-ci est

particulièrement présente car le secteur étudié comporte peu de zones urbanisées en bord de

cours d’eau hormis ponctuellement (Molinges, Jeurre, Dortan). Elle reste présente, même en un

bandeau forestier plus mince au niveau des zones urbaines, d’activités industrielles et agricoles

(2 modalités : 45.2 %).

Une variation de 53.23 % du linéaire est à noter depuis la dernière étude. Cette différence est due

aux différents changements d’activités (exemple : carrière) et de gestion des ripisylves, à une

déprise agricole (ou du moins enfrichement des prairies, visible sur orthophotographie), à une

moindre perturbation par les fortes crues et éventuellement à l’urbanisation qui a pu se

développer entre ces deux périodes le long du cours d’eau.

Tableau 11 - Etat de l'occupation des berges (en % des tronçons)

1998 2016

Zones urbaines, habitat épars, zones d'activités diverses 17.7 8.1

Zones urbaines, habitat épars, zones d'activités diverses, forêt naturelle

14.5 27.4

Agriculture 8.1 1.6

Agriculture et forêt naturelle 32.3 17.7

Forêt naturelle 27.4 45.2



Figure 17 - Evolution de l’état d’occupation des berges de la Bienne entre 1998 et 2016


3.2.4. Types de contact entre le versant et le lit mineur

La majeure partie du linéaire

étudié est déconnectée du

versant (74.2 %). Les berges

connectées asymétriquement

(2 modalités) représentent

25.8 % du linéaire étudié

(Figure 18, Tableau 12).

Ces résultats témoignent que la majeure partie du linéaire de chenal étudié est non connectée

au versant sauf à de rares endroits, où une connexion partielle est opérée par une des deux

berges. Ceci est à mettre en relation avec le processus d’incision du cours d’eau. Du fait de

l’enfoncement du lit, les berges se sont déconnectées et le lit mineur est devenu lit majeur

(connecté lors de crues majeures).

D’une manière globale, les proportions entre classes restent les mêmes et peu d’évolutions sont

à noter. Les différences (17.74 %) relevées lors de l’analyse diachronique avec les données de

1998 sont probablement dues aux erreurs d’interprétations et non à un changement

morphologique du cours d’eau. En effet, l’identification et la détermination d’une berge en

contact plus ou moins direct restent complexes et peu sensiblement varier selon l’opérateur.

Au niveau de Molinges, et seulement dans ce secteur (3.2% du linéaire en 1998), on trouve deux

berges en contact direct avec le versant ( non retrouvés en 2016, cela correspond sans doute

à une erreur d’interprétation). Cela correspond à une zone en gorges s’apparentant à un canyon

et présentant un encaissement important dans le substratum rocheux. Il ne peut y avoir, au

niveau de ces tronçons, une mobilité latérale qu’à l’échelle des temps géologiques.

Globalement, la majorité du lit en basse vallée de la Bienne présente une capacité de divagation

latérale importante. La mobilité latérale devrait ainsi évoluer. Seulement, les différentes activités

anthropiques le long du linéaire du lit majeur (zones industrielles, urbaines, agricoles, carrières

et voies de communication) restreignent son extension et sa divagation. Aussi, la déconnexion

avec les versants traduit une certaine réserve de stockage de matériaux alluvionnaires, qui

pourrait être remobilisé par érosion latérale pour la recharge sédimentaire du cours d’eau.

Tableau 12 - Types de contact entre le versant et le lit mineur (en

% des tronçons)

1998 2016

Deux berges déconnectées 79.0 74.2

Une berge déconnectée - une berge en contact +/- direct 9.7 14.5

Une berge déconnectée - une berge en contact direct 8.1 11.3

Deux berges en contact direct 3.2 0.0

Taux d'évolution (% de tronçons ayant évolué) 17.74%


Figure 18 - Evolution du type de contact entre le versant et le lit mineur entre 1998 et 2016


3.2.5. Végétation de la bande active

Sur la figure (Figure 19, Tableau 13), on observe principalement 50.0 % des tronçons dont la

bande active est totalement ennoyée en eaux moyennes, puis 38.7 % qui sont partiellement ou

totalement végétalisés. Seulement 11.3 % des tronçons d’observation présentent un substrat nu

hors d’eau.

D’après l’analyse

diachronique avec les

observations de 1998, il

apparaît que 48.39 % des

tronçons ne présentent pas

les mêmes caractéristiques

au niveau de la végétation de

la bande active.

On remarque l’importante baisse (près de deux tiers : 30.6 % à 11.3 %) des tronçons comprenant

un substrat nu. Les résultats indiquent davantage de tronçons constitués de bancs et îlots

partiellement végétalisés (le double), alors que les substrats totalement végétalisés ne sont que

légèrement en hausse.

Globalement, la végétation observée sur les différents bancs reste assez jeune et de taille réduite,

ce qui tend à supposer que les différentes crues de la Bienne ralentissent le développement de

la végétation. Cependant, la comparaison des orthophotographies indique une tendance nette à

la végétalisation des bancs situés entre deux bras du cours d’eau (à Vaux-les-Saint-Claude, Jeurre

et Lavancia-Epercy). Ces différents changements peuvent être dus à la dynamique morphogène

du cours d’eau. L’analyse de 1998 fait suite à deux importantes crues (1990 et 1991), ainsi la

végétation avait été fortement impactée. Depuis, les crues sont toutes inférieures à la décennale.

Cette réduction des perturbations favorise donc l’installation de la végétation sur les bancs et

îlots de galets.

Du fait de l’incision du cours d’eau, des zones habituellement touchées par les crues se sont

déconnectées de la dynamique hydrologique, facteur qui perturbait la maturation des

végétations. Ainsi, la végétation s’est développée.

Et il faut ajouter les travaux de génie végétal qui ont été réalisés, notamment au niveau de la

confluence avec l’Héria où les travaux de protection de berge conduits en 1997 (MEEDDAT et

BIOTEC 2008) ont conduit progressivement à une forte végétalisation de la zone.

Tableau 13 - Végétation de la bande active (en % des tronçons)

1998 2016

Bande active totalement ennoyée en eaux moyennes 48.4 50.0

Chenal d'écoulement et substrat nu 30.6 11.3

Chenal d'écoulement et substrat partiellement végétalisé 12.9 25.8

Chenal d'écoulement et substrat totalement végétalisé 8.1 12.9



Figure 19 - Evolution de la végétation de la bande active de la Bienne entre 1998 et 2016


3.2.6. Nature des berges

Les 2 modalités - deux berges en alluvions et une berge en alluvions avec une berge aménagée -

représentent la majeure partie du linéaire avec 83.9 % des tronçons étudiés (Figure 20, Tableau

14).

Les 3 modalités aux

berges fixées sur les

deux rives

(aménagées et/ou en

blocs et/ou en

substratum rocheux)

représentent une

proportion de 12.9 %

(contre 19.4 % en

1998). Au total,

59.7 % du linéaire est fixé par une des deux berges (aménagée ou en substratum rocheux).

L’étude diachronique entre 1998 et 2016 indique un taux d’évolution de 30.65 %. La modalité

deux berges en alluvions a presque doublé.

Les deux berges aménagées se situent principalement au niveau des différents villages à

proximité du cours d’eau (Molinges, Vaux-les-Saint-Claude, Jeurre et Lavancia-Epercy) et des

différentes infrastructures telles les voies de communication (routes, voie ferrées, ponts). Ce sont

principalement des endiguements et enrochements dans le but de protéger ces infrastructures

contre la potentielle érosion latérale.

Hormis la première modalité (Une berge à blocs ou une berge en substratum rocheux ou deux

berges en substratum, stable) et la dernière modalité (Deux berges en alluvions, en hausse),

toutes les modalités diminuent.

Les tronçons composés d’au moins une berge en alluvions (3 modalités : 87.1 %) se situent

principalement dans les zones éloignées des infrastructures et entre les villages. En l’absence

d’enjeux majeurs, la dynamique latérale du cours d’eau dans ces zones ne présente pas de danger

pour la population riveraine. Ainsi, les berges ne sont pas figées par des enrochements et une

érosion latérale (avec recharge sédimentaire) est possible selon la morphologie de la rivière.

Globalement, on note que la nature des berges pourrait permettre une recharge importante par

érosion latérale mais attention, compte tenu du degré d’incision et de la végétalisation sur berge,

cette dynamique latérale n’est sans doute pas très active.

La difficulté d’interprétation des modalités de la variable par endroits ou par notion de dominance

au sein du tronçon, a pu faire varier les résultats (la saisonnalité de l’observation aussi).

Tableau 14 - Nature des berges (en % des tronçons)

1998 2016

Une berge à blocs ou une berge en substratum rocheux ou deux berges en substratum

3.2 3.2

Deux berges aménagées 9.7 6.5

Une berge à blocs et substratum rocheux - Une berge aménagée 6.5 3.2

Une berge en alluvions et blocs - Une berge en substratum rocheux 9.7 3.2

Une berge en alluvions - Une berge aménagée 46.8 43.5

Deux berges en alluvions 24.2 40.3

Taux d'évolution (% de tronçons ayant évolué) 30.65%


Figure 20 - Evolution de la nature des berges de la Bienne entre 1998 et 2016


3.2.7. Style morphologique du fond du lit

Le style morphologique du fond du lit est relativement diversifié (Figure 21, Tableau 15), avec une

dominance d’alternance seuils-mouilles (58.1 %). Le lit à fond plat représente 35.5 % du linéaire,

tandis que le lit accidenté, en faible proportion (6.5 %), est présent de manière ponctuelle le long

du chenal, principalement au niveau du barrage de Lavancia-Epercy et de Molinges.

La différence de 16.13 % avec

les résultats de l’étude de

1998 est minime. Des crues

morphogènes de la Bienne

auraient pu fortement

contribuer à ces changements

en mobilisant la charge de

fond et les sédiments et ainsi donner une nouvelle morphologie au fond du lit dans certains cas.

Seulement trois crues quinquennales, toutes inférieures à la décennale, sont survenues depuis

l’étude du CNRS.

Ces résultats sont à corréler avec ceux de la nature du fond du lit. En effet, un lit à fond plat est

favorisé par une granulométrie assez homogène dans les secteurs où les particules sont plutôt

fines (galets, graviers, sables), par un cours d’eau rectiligne, ainsi qu’une bande active du chenal

dépourvue d’obstacles. A l’inverse, une morphologie de type alternance seuils-mouilles est

favorisée par une hétérogénéité des particules, avec la présence dans le chenal d’écoulement

d’éléments grossiers (tels que des blocs, des embâcles…) ainsi qu’un cours d’eau présentant une

certaine sinuosité.

Sans exclure la sensibilité de l’observateur, la charge d’alluvions gravelo-sableux en transit étant

plus importante sur ce linéaire, recouvrant des secteurs en substratum rocheux et blocs, la

morphologie du cours d’eau a pu évoluer ponctuellement.

Tableau 15 - Style morphologique du fond du lit (en % des tronçons)

1998 2016

Accidenté (gorges à blocs, parcours kayaks, substratum) 6.5 6.5

Alternance seuils-mouilles 46.8 58.1

Lit à fond plat 46.8 35.5



Figure 21 - Evolution de la nature du style morphologique du fond du lit de la Bienne entre 1998 et 2016


3.3. Granulométrie, vers un pavage entre Molinges et Jeurre


Pavage entre la passerelle de Jeurre et le pont de Chassal = diminution du volume des bancs

(accentuation du phénomène depuis 2000).

Retour du transit sédimentaire en aval du barrage d’Etables confirmé, même si les volumes

restent sans doute faibles et que la taille granulométrique reste modeste (< 70 mn de Ø).

Surface des bancs d’alluvions en nette diminution : surface totale de 124 000 m² en 2016,

contre 244 000 m² en 1996, soit près de 50 % de perte.

Progression globale de la végétalisation des bancs d’alluvions dans la bande active.

Causes : stabilisation des berges (végétalisation spontanée, enrochement, génie végétal,

hydrologie favorable à la végétalisation …) et faibles apports du bassin amont.

L’objectif visé par l’analyse granulométrique est de comprendre le fonctionnement

hydrosédimentaire de la Bienne, ses ajustements par rapport à des installations anthropiques

(notamment le barrage d’Etables), et les impacts sur le fonctionnement écologique et biologique

des milieux aquatiques. La présence d’une charge alluvionnaire grossière est ainsi nécessaire au

bon état écologique des eaux, requis par la DCE. La granulométrie permet également

d’appréhender la compétence du cours d’eau à transférer et trier les alluvions disponibles dans la

bande active.

Une évolution du transit sédimentaire dans le cours d’eau est constatée, tant sur le plan du

diamètre des particules traduisant un pavage en amont de Jeurre que sur l’émoussé, signifiant

certainement, malgré les observations précédentes concernant le fond du lit, un tarissement

relatif de la source alluviale (au moins en quantité).

Les sites en amont de la passerelle de Jeurre (> pk 12) présentent des particules relativement plus

grossières. Le diamètre du décile 90, sur ces 4 sites, est supérieur à 100 mm avec un maximum

au droit du pk 12.75 (D90 = 142 mm). Ceci traduit un phénomène de pavage, caractérisé par une

charge plus grossière en surface qu’en sub-surface. Ce phénomène s’est nettement accentué

depuis l’étude de 2000, notamment au pk 12.75, certainement en lien avec les travaux de génie

végétal qui ont eu lieu immédiatement en amont (confluence avec l’Héria, MEEDDAT et BIOTEC

2008), limitant considérablement l’érosion latérale et les apports de charge alluviale ou fluvio-

glaciaire anciennement déposés dans la plaine (aujourd’hui lit majeur). Ainsi, un dégraissage des

bancs s’est opéré (confirmé lorsqu’on regarde l’évolution des surfaces de bancs § 3.4.).

En aval du pont de Jeurre, cette tendance ne se poursuit pas. Les particules sont plus fines avec

une médiane étant située autour de 20 mm (Figure 22). S’il y a très peu d’évolution au droit du

méandre de Brasselette où les 3 déciles sont similaires, l’évolution est très marquée au droit de

la carrière de Lavancia-Epercy. Le décile 90 a chuté de 75 à 28 mm et la médiane de 26 à 14 mm.

Ceci peut être interprété par l’apport de sédiments issus du transit des particules qui étaient

situées plus en amont dans le chenal en lien avec une hydrologie faiblement compétente. Ces

dépôts sont favorisés par l’arrêt d’extraction de matériaux par l’exploitation Di Lena et d’autre

part du fait des alluvions du barrage d’Epercy, curés et déversés en aval de l’ouvrage.


Figure 22 - Caractéristique granulométrique de la basse vallée de la Bienne : taille des particules

L’indice de Skewness (Figure 23) représente l’asymétrie de la distribution entre la fraction fine et

grossière. La tendance en 2016 est relativement stable (µ = 0.27 ± 0.10), de valeur positive ce qui

signifie une distribution dissymétrique grossière. Elle est plus symétrique aux pk 15 et pk 16.2

(µ = 0.14) En 2000, les résultats suivaient une même tendance sur le linéaire du cours d’eau mais

avec des valeurs d’indice plus élevées (µ = 0.41 ± 0.16).

Figure 23 - Indices de Skewness [indice d’asymétrie de la distribution ; si > 0, le mode est très grossier] et de Kurtosis

[indice mesurant le pic de la distribution ; si >1.1, le sédiment est très bien trié].


L’indice de Kurtosis est un indice qui représente le degré d’aplatissement de la distribution, élevé

il indique que le sédiment est trié. En 2016 (µ = 1.09 ± 0.14) en 2000 (µ = 1.00 ± 0.19), une

disparité est à noter : des pk 12.75 à 16.2 les valeurs sont inférieures à 1 (µ = 0.95) et pour les 3

autres sites, la valeur est proche de 1.2 (µ = 1.22).

Concernant le degré d’émoussé, la modalité fracturée et moyennement émoussée (Figure 24)

est dominante (µ = 59.5% ± 13.9) et les alluvions arrondies, émoussées, (µ = 36.2% ± 11.2) bien

représentées. En revanche, les particules anguleuses sont très peu présentes, voire absentes sur

certains bancs d’atterrissement (µ = 4.3% ± 4.3). D’une manière globale, la répartition des

particules reste identique le long du linéaire du cours d’eau, même si une tendance à la baisse

pour les fracturés et à la hausse pour les arrondis est perceptible de l’amont vers l’aval.

La comparaison avec les résultats de 2000, hormis concernant le banc situé en aval du seuil de

Molinges, indiquent une certaine stabilité dans la répartition de la classe particules anguleuses.

Les alluvions arrondies sont largement dominantes (µ = 87.0% ± 11.5) mais la réactualisation des

données en 2016 mentionnent une forte évolution dans les résultats, la part fracturée-faiblement

émoussée alors quasi absente devient dominante notamment en amont et ponctuellement à

l’aval de Vaux les Saint-Claude (VLSC). Les déstockages par la chute de particules à Etables puis

par-dessus les seuils naturels ou artificiels peuvent contribuer à cette tendance.

Figure 24 - Emoussé des particules

3.4. Evolution des bancs d’alluvions


50 % de perte surfacique des bancs d’alluvions : 124 000 m² en 2016, 244 000 m² en 1996

Stabilisation des berges et des bancs latéraux :

- végétalisation spontanée

- enrochements ± anciens

- génie végétal

Faibles apports de l’amont


Si on constate le maintien de bancs d’alluvions tout le long de la basse vallée de la Bienne (Figure

25), en revanche le cumul des surfaces montre une tendance à la disparition de l’ordre de 50 %

des surfaces nues. En effet, actuellement, la surface globale correspond à une surface de 124

000 m² en 2016, soit deux fois moins qu’en 1996 (244 000 m²). Ce morcellement et

dégraissement des bancs d’alluvions concorde à la fois avec le pavage et la progression des

surfaces végétalisées. Le volume global n’a peut-être pas diminué de 50 % mais comme il s’est

fortement végétalisé, les bancs, à granulométrie facilement mobilisable, tendent à se raréfier.

Figure 25 - Evolution des courbes d’accumulation de la surface des bancs d’alluvions présents entre Etables et Dortan

entre 1996 et 2016 (PK = 0 correspond au pont de Chancia)

3.5. Mobilité verticale, vers une stabilisation du lit


Incision généralisée au cours du 20ème siècle (au final > à 2,5 m) ; effet combiné du barrage

d’Etable, de la stabilisation des versants, naturelle et artificielle, et des extractions dans le lit

mineur.

Relative stabilité depuis 2000, du fait de l’affleurement du substratum rocheux et du pavage du

fond du lit, de l’arrêt des extractions dans le lit… Exhaussements rares (localement quelques

décimètres).

Un processus d’incision généralisée depuis 1904

En 1998, l’étude du CNRS a porté sur l’évolution historique de la mobilité verticale du cours d’eau

de 1904 à 1998. Elle avait conclu à une forte incision au cours de cette période, avec notamment

un enfoncement du lit de la Bienne supérieur à 2.5 m sur un linéaire cumulé de 2 km incluant, en

aval du nouveau pont de Jeurre, la carrière Perrier, et en aval du pont d’Epercy, la carrière Di


Lena. Une incision a été enregistrée sur près de 19 km du cours d’eau où certains secteurs

présentent un processus modéré (-0.5 à -1 m) ou plus marqué (1 à 2 m).

Evolutions depuis 1998

D’une manière globale, si depuis la fin du 19ème siècle et durant le 20ème siècle, le lit de la Bienne

aval s’est enfoncé de façon quasi-généralisée, avec des tronçons plus marqués localement, on

peut observer depuis 1998 une relative stabilité du profil en long.

Le levé de profil en long (ligne d’eau) que nous avons réalisé en 2016, nous a permis d’actualiser

l’analyse diachronique de la mobilité verticale du cours d’eau. Globalement, le profil en long entre

2000 et 2016 a peu évolué (Figure 26). En effet, on observe une relative stabilité (< +/- 0.5 m) sur

la majorité du linéaire étudié. Ainsi, le processus d’incision semble enrayé, ralenti. Par endroit,

soit le substratum rocheux est apparent (3.4 % du linéaire étudié), soit le lit est constitué de gros

blocs (5.2 %), sans compté le pavage qui se met en place dans une période de moindre activité

hydrologique (pas de grandes crues morphogènes, > Q10, au cours de la période). Ainsi, ce sont

des zones où le lit peut difficilement s’enfoncer davantage. Mais ce sont également autant de

sites où la perte de diversité d’habitat est préjudiciable pour notamment la faune de macro-

invertébrés (refuge, alimentation, reproduction…).

Cependant, on notera localement des zones présentant des résultats inattendus.

1/ Une relative stabilité est observée au droit de la carrière de Lavancia-Epercy. Ce secteur est

situé en zone de remous provoqué par la queue de la retenue du barrage de Coiselet. Ainsi,

compte tenu de la rupture de pente, un exhaussement aurait dû se produire.

2/ Un exhaussement (+ 0.6 m) est observé au pied du barrage de Lavancia-Epercy alors que

généralement ces pieds d’ouvrage sont caractérisés par une incision liée à la rétention des

matériaux dans l’ouvrage. Ici le phénomène s’explique par la modification des modalités de

gestion des atterrissements dans l’ouvrage. L’exploitant de l’usine hydroélectrique, lorsqu’il

procède au curage en amont des prises d’eau, restaure le transit par déversement des matériaux

en aval.

3/ En aval du pont de Vaux les Saint Claude, de petits tronçons en exhaussement (relativement

limitée, de l’ordre de +0.5 m) sont observables. Une vérification de ces secteurs, à partir des

orthophotographies de 2001 et 2016, permet de valider l’information. Des bancs d’alluvions sont

effectivement présents, semblent plus importants et nettement plus végétalisés.

A l’échelle de la basse vallée, le processus d’incision généralisée, amorcé depuis près de 150 ans,

semble se ralentir, ce qui est positif. Mais la tendance est à la stabilisation et non à l’inversion du

phénomène. L’apport de flux solide depuis l’amont et les affluents semble limité. Le barrage

d’Etables a considérablement impacté la basse vallée de la Bienne (Landon et al, 2000) et même

s’il est devenu transparent pour une partie de la granulométrie, fraction petite à moyenne (<75

mm), à raison d’un déplacement de 300 à 500 m par an (distance actuellement estimée pour ce

type de rivière), 20 à 30 ans sont nécessaires pour que des matériaux franchissant le barrage

atteignent Molinges (à 10 km de l’ouvrage). De même, les travaux du 19ème et 20ème siècle ont

limité les possibilités de recharge latérale par érosion de berges, amplifiant de fait l’incision et

conduisant à une déconnexion du lit majeur.


Figure 26 - Evolution du profil en long de la Bienne de Molinges à Dortan au cours de la période 1904-2016


Des facteurs explicatifs aux effets cumulatifs

L’origine du mécanisme d’incision des lits fluviaux peuvent être variées (Landon 2007, Malavoi et

Bravard 2010, Malavoi et al. 2011). Ici, dans un contexte de moindre variation du régime

hydrologique et des caractéristiques des crues, deux éléments sont à l’origine de cette incision :

un appauvrissement dans l’apport de matériaux associé à un excès dans l’export des matériaux.

Une production moindre de matériaux en tête de bassin est observée par rapport au petit âge

glaciaire (marqué ici par une gélifraction active, un régime hydroclimatique de type nivo-pluvial

et d’importants prélèvements de bois de chauffage). Avec le réchauffement et l’exode rural, les

surfaces boisées ont augmenté ce qui a pour effet de stabiliser les versants (Landon 2007).

D’autre part, de nombreux aménagements, réalisés au 19ème et au 20ème siècle, ont conduit à un

déséquilibre hydro-sédimentaire. Les ouvrages transversaux (seuils et barrages) ont stoppé le

transit des particules grossières. Le barrage d’Etables a conduit à une forte incision en aval de

l’ouvrage. Aujourd’hui, il est devenu transparent pour la plupart de la charge fine à moyenne

(Landon et al. 1998), toutefois les impacts se font encore ressentir à l’aval. Des dépôts

alluvionnaires étaient régulièrement extraits dans la retenue de ce barrage, sur un secteur à enjeu

inondation, ils sont aujourd’hui « gérés » pour favoriser le transit dans le réservoir.

Les ouvrages longitudinaux sur les berges (travaux d’endiguement, protections de berges, les épis,

casiers…) ont limité la recharge sédimentaire latérale. Une action directe sur le fond du lit a été

opérée à plusieurs reprises avec des déroctages (explosion de blocs rocheux pour faciliter la

flottabilité de la Bienne à la fin du 20ème siècle - – cf. Partie 1, § 3.1).

Les gravières, au niveau de Jeurre et de Lavancia-

Epercy, ont exploité à partir des années 1960 les

alluvions directement dans la bande active du cours

d’eau. Ceci entraine deux impacts sur le fond du lit

(Malavoi et al. 2011) : une incision régressive et une

incision progressive (Figure 27). Cette extraction de

la charge grossière a fortement accentué et accéléré

le processus d’incision. Cette exploitation s’est par la

suite reportée sur les terrasses alluviales et

fluvioglaciaires, en lit majeur avec des connexions

plus ou moins bien maîtrisées. Cette activité, menée

dans des secteurs à érosion latérale active, conduit à

la disparition partielle du stock alluvial nécessaire

pour la recharge latérale.

Figure 27 - Impacts hydrogéomorphologiques

d’une extraction dans la bande active (Malavoi

et al., 2011)


3.6. Une mobilité latérale qui tend à se figer au 21ème siècle


Historiquement, des zones de forte mobilité latérale : la confluence avec l’Héria (Jeurre), la

carrière de Jeurre, la Clavelière (Vaux-les-Saint-Claude) et la carrière de Lavancia-Epercy.

Historiquement, des secteurs non mobiles : contraintes naturelles avec présence du substratum

rocheux (canyon, gorges ; ex. : amont de Vaux-les-Saint-Claude jusqu’à Etables), partie ennoyée

des barrages et seuils.

Sur les secteurs potentiellement mobiles (à chenaux multiples), non contraints, perte de

mobilité latérale depuis le début du 20Ième siècle, notamment du fait de la fixation du lit (travaux

de chenalisation de 1904, digues, stabilisation des berges…) et de l’incision.

Contraction de la bande active de 7 m en moyenne, dont 5 entre 1996 et 2010, relative stabilité

entre 2010 et 2016. Secteurs les plus marqués : Brasselette, carrière Jeurre et confluence de

l’Héria.

Définir l’espace de mobilité

L’espace de mobilité d’un cours d’eau est défini ainsi : « l’espace du lit majeur à l’intérieur duquel

le ou les chenaux fluviaux assurent des translations latérales pour permettre une mobilisation des

sédiments ainsi que le fonctionnement des écosystèmes aquatiques et terrestres » (PIEGAY et al.

1996). Cet espace n’est donc pas fixe dans le temps et se retrouve régulièrement remodelé au

gré des crues, de la composition de la végétation et de la géomorphologie des lieux.

La superposition des différents tracés observés apporte un enseignement de plusieurs natures

(SOGREAH 2002) : la connaissance de l’évolution du style fluvial du cours d’eau au cours de la

période observée, de la stabilité ou instabilité du tracé et de limites maximales des divagations

(enveloppe de divagation).

Cartes anciennes

Les cartes anciennes (Annexe 7), bien que manquant de précisions, s’accordent à décrire un cours

d’eau similaire. Celui-ci est moins sinueux que celui que l’on connait aujourd’hui. Au niveau de la

carrière de Jeurre (Annexe 8), le tracé du cours d’eau était totalement différent. Lors des travaux

du 19ème siècle pour la flottabilité de la Bienne, la bande active a été déplacée. Le méandre en

amont de la carrière de Lavancia-Epercy, sur le lieu-dit le Reculet, n’est pas représenté sur les

cartes de Cassini et de l’Atlas de 1833 (Annexe 9). Bien que des digues aient été érigées sur ce

secteur, c’est probablement le manque de précision de ces documents anciens qui explique la

différence. La carte d’Etat-major représente un site similaire à celui d’avant exploitation des

carrières.

Evolution des tracés du 19ème siècle jusqu’à 1998

L’étude hydrogéomorphologique de la basse Bienne entre les retenues d’Etables et de Coiselet,

indique que l’amplitude de variation de la mobilité latérale n’est pas régulière et évolue d’un

secteur à l’autre (Bravard et al., 1998).

Sur le tronçon de cours d’eau étudié, des secteurs non mobiles ont été identifiés, principalement

sur la partie amont. Ils correspondent aux zones où le lit majeur est absent de par les contraintes


naturelles liées à l’omniprésence du substratum rocheux (méandres contraints, canyon) et à la

partie ennoyée des réservoirs des barrages (d’Etables et de Coiselet).

Par ailleurs, quatre zones à forte mobilité historique (Figure 28 et Figure 29) ont été localisées :

forte mobilité (250 à 500 m) à la confluence avec l’Héria (Jeurre) et à la carrière de Jeurre ;

mobilité modérée (50 à 250 m) à la Clavelière (Vaux les Saint Claude) et à la carrière de

Lavancia-Epercy.

L’espace de liberté résiduel, définit comme étant l’enveloppe maximale dans laquelle peuvent

encore s’effectuer les migrations du chenal actif de la Bienne compte tenu des travaux réalisés

(Bravard et al. 1998), est aujourd’hui très restreint. Les secteurs où la largeur de la bande active

est la plus réduite aujourd’hui correspondent à ceux où, historiquement, il y a eu la plus forte

mobilité latérale.

Focus sur les zones à forte mobilité latérale : quelles évolutions depuis 1998 ?

Symptôme combiné de la fixation du lit avec les digues et de l’incision liés, entre autres, aux

activités d’extraction (secteurs où l’incision est la plus marquée), les zones de divagation

historique se sont stabilisées au cours des dernières décennies.

Le lit au droit de la carrière de Lavancia-Epercy a peu évolué depuis l’étude de 1998.

Sur le méandre en amont, une paroi rocheuse en rive droite et une digue de 750 m en rive gauche

(construite en 1975 et 1985) limitent la divagation latérale. Même si les crues de 1990 et 1991

ont érodé la partie convexe et concave de ce méandre, nécessitant la restauration de la digue du

plan d’eau, le secteur est relativement stable.

Au niveau du méandre aval, la stabilisation de la berge a été effectuée pour protéger la route

(1904) et puis le rond-point. C’est un secteur où l’érosion en rive convexe a été importante. Deux

déviations de la route de Lyon, passant à proximité de la maison Saint Louis, ont été nécessaires

en moins d’un siècle (Annexe 7). Des cartes postales anciennes figurent une paroi sableuse en

cours d’érosion, certainement propice à l’hirondelle de rivage ou aux guêpiers d’Europe.

La présence du pont et du gué devenu plus tard un second pont, construits par le carrier Di Léna,

ont modifié les conditions hydrauliques du chenal. Les extractions « d’entretien du lit » ont figé

la mobilité du cours d’eau au droit de ces ponts.


Peu d’évolutions sont à noter depuis les deux dernières décennies au droit de la carrière de Jeurre.

Or ce secteur est une zone à forte mobilité latérale historique. L’incision du cours d’eau et la

présence d’une digue séparant le cours d’eau de la gravière a considérablement limité les

Orthophotographie IGN 1965

Erosion latérale (zone concave du méandre)

Effet de la construction du pont

« apparition » de la Lône

Effet du barrage de Coiselet

Apparition de l’ilot central

Figure 28 - Espace de mobilité au droit de la carrière de Lavancia-Epercy.


capacités de divagation du cours d’eau. Le lit mineur était plus fréquemment perturbé par les

crues, donnant un caractère hétérogène à la forêt alluviale. Cependant, il faut noter que depuis

la dernière étude du CNRS en 2000, toutes les crues sont inférieures à la décennale. On peut

supposer qu’il n’y ait pas eu de crue véritablement morphogène.

Figure 29 - Espace de mobilité au droit de la carrière de Jeurre

Orthophotographie IGN 1965

Erosion latérale (zone concave du méandre)

Contraction de la bande active

Disparition de la lône


Contraction de la bande active

Sur la Figure 30, on peut visualiser une contraction moyenne de 7 m entre 1996 et 2016, dont 5

m entre 1996 et 2010 et une relative stabilité entre 2010 et 2016, sauf à l’amont où la contraction

est plus marquée.

Les secteurs les plus marqués sont situés sur Brasselette, au droit de la carrière Jeurre et à la

confluence avec l’Héria.

Figure 30 - Evolution de la largeur de la bande active entre : a) 1996 et 2016, b) 1996 et 2010, c) 2010 et 2016

S’il est possible d’affirmer que la Bienne ne correspond pas tout à fait à un style fluvial en tresse

(peu de transport solide aujourd’hui), il est toutefois indéniable que ce cours d’eau était

régulièrement configuré en bras multiples avec des grands bancs d’alluvions. La Bienne

correspondait peut-être d’avantage au style divagant (wandering pattern), qui est en quelques

sorte l’étape intermédiaire entre les méandres et le style en tresses (le tressage se caractérisant

par l’abondance des sédiments injectés dans le tronçon). Le transport solide diminue ainsi que le

nombre de tresses et les méandres commencent à se dessiner.

Les grands aménagements dès le 19ème siècle ont conduit directement ou indirectement, par

incision et chenalisation, à la disparition des bancs d’alluvions. Des zones ont conservé ce


caractère, dont les plus visibles sont en amont de la carrière de Lavancia-Epercy (la Reculée), en

aval de la carrière de Jeurre (la Brasselette), à trois reprises sur la commune de Vaux-les-Saint-

Claude.

La trop forte stabilité de la basse vallée de la Bienne peut être nuisible pour l’équilibre et le bon

fonctionnement du cours d’eau. Aujourd’hui, le potentiel de divagation du cours d’eau se situe

ainsi exclusivement au niveau de la confluence avec l’Héria, de la carrière de Jeurre et de la

carrière Di Lena. C’est pourquoi l’étude de la réhabilitation des deux anciennes carrières constitue

un enjeu hydro-bio-géomorphologique important. Le cours d’eau et sa ripisylve constituent un

corridor écologique nécessaire à la migration des espèces, la trame bleue. La mobilité latérale du

cours d’eau représente également un enjeu écologique, car elle participe au rajeunissement de

l’habitat en basse vallée alluviale, nécessaire pour les espèces rudérales pionnières et pour

entretenir une mosaïque d’habitats favorable à un grand nombre d’espèces à forts enjeux.

3.7. Des enjeux écologiques certains, mais un patrimoine menacé

Principaux résultats (des inventaires encore programmés en 2017) :

Les périmètres patrimoniaux de la faune, de la flore et des habitats en basse vallée de la Bienne :

Natura 2000 (3), ZNIEFF (1), APPB (3).

Des enjeux écologiques (espèces et habitats) élevés du fait de la présence : des Faucons pèlerin

et crécerelle, du Grand-Duc d’Europe, du Harle bièvre, du Grand corbeau, du Choucas des tours,

du Martinet à ventre blanc, des Hirondelles de rochers et de fenêtre, de l’Écrevisse à pattes

blanches, de la Truite commune, de la Lamproie de Planer, de la Salamandre tachetée, du

Crapaud sonneur à ventre jaune...

Le cours d’eau de la Bienne et sa ripisylve : un corridor écologique pour la migration des espèces

(papillons, libellules, mammifères, reptiles…).

Le maintien de cette biodiversité nécessité une mosaïque d’habitats impliquant mobilité

latérale, rajeunissement et connexion des annexes fluviales, favorables au plus grand nombre

d’espèces à fort enjeu patrimonial.

Une population piscicole identifiée comme menacée, la Truite fario, indicatrice d’une

perturbation multifactorielle mal connue jusqu’à présent…

Le secteur d’étude se positionne dans un contexte où les enjeux écologiques sont élevés,

nécessitant de nombreux périmètres de protection (Figure 31 et Figure 32) :

le PSIC Natura 2000 N° FR4301331 « Vallée et côtes de la Bienne, du Tacon et du Flumen » d’une

superficie de 14 928 ha. Cet ensemble de très grand intérêt écologique offre une grande diversité

de milieux (25 habitats de la Directive Habitats Faune Flore dont 9 prioritaires). A ces milieux est

associé un patrimoine naturel extrêmement riche, diversifié et souvent rare (21 espèces de la

Directive Habitat Faune Flore). L’encaissement des vallées, l'opposition des versants (plus ou

moins abrupts), la nature des calcaires, les sous-sols karstiques sont à l'origine de cette

biodiversité exceptionnelle (PNRHJ, 2005) ;


la Zone de protection spéciale (ZPS) Natura 2000 N° FR4312012 « Vallée et côtes de la Bienne,

du Tacon et du Flumen » d’une superficie de 17 569 ha. Douze espèces d’oiseaux de la Directive

Oiseaux y sont recensés ;

la Zone Naturelle d’Intérêt Ecologique Faunistique et Floristique (ZNIEFF) de type II N° 0035.0000

« Basse vallée de la Bienne de Vaux les Saint Claude à Chancia », d’une surface de 1461 ha ;

la zone APPB n°2013186 - 0010 « Corniches calcaires du département du Jura » - Site N° 60 « Bois

de Cézinet » d’une surface de 32.65 ha sur Lavancia-Epercy. Une partie de la carrière est située

sur ce périmètre de protection. L’objectif est de garantir l'équilibre biologique des milieux et la

conservation des biotopes nécessaires à la reproduction, l'alimentation, au repos et la survie des

espèces protégées suivantes : Faucon pèlerin, Grand-Duc d’Europe, Harle bièvre, Grand corbeau,

Faucon crécerelle, Choucas des tours, Martinet à ventre blanc, Hirondelle de rochers, Hirondelle

de fenêtre...

A proximité, on retrouve :

la zone APPB N° 883 (01/07/2009) « L’Écrevisse à pattes blanches et la faune patrimoniale

associée » d’une superficie de 3897 ha sur 23 ruisseaux dont l’Héria. L’objectif est de préserver

les ruisseaux et leurs pourtours nécessaires à la reproduction, à l’alimentation, au repos et à la

survie des espèces suivantes : Écrevisse à pattes blanches, Truite commune, Lamproie de Planer,

Salamandre tachetée, Crapaud sonneur à ventre jaune ;

la zone APPB n°2013186 - 0010 « Corniches Calcaires du département du Jura » - Site N° 51

« Falaises du Bois des Couronnes » d’une surface de 99.37 ha sur Jeurre, Pratz et Vaux-lès-Saint-

Claude.

Figure 31 - Périmètres de protection Natura 2000 et APPB en basse vallée de la Bienne.


Figure 32 - Périmètres de protection ZNIEFF de type I et II en basse vallée de la Bienne.

Corridor écologique

La vallée de la Bienne, composée du cours d’eau et de sa ripisylve, dans le val, et d’escarpements

rocheux cerclés de forêts sur les hauteurs, constitue une trame bleue favorable à la migration des

espèces telles que les oiseaux (Figure 33), les insectes, les papillons etc…

D’un point de vue piscicole, des aménagements sont réalisés par le PNRHJ sur les obstacles

(Référentiel des obstacles à l’écoulement : ROE) sur la Bienne et ses affluents.


Figure 33 - Carte des Enjeux ornithologiques (MIGRATION & HIVERNAGE) liés à l’énergie éolienne en Franche-Comté sur

la base des entités paysagères définies par les ORGFH (DREAL & ONCFS 2006) et des unités paysagères de l’Atlas des

Paysages.

Faune piscicole

La Bienne est une rivière salmonicole, dont l’espèce repère est la Truite fario. On note également

la présence de l’Ombre commun, du Hotu, du Chabot commun, du Barbeau méridional, du

Toxostome, du Goujon, de la Lamproie, du Vairon et de la Loche de rivière.

Un suivi piscicole par Capture-marquage-recapture (CMR) avait été programmé en 2016, mais il

n’avait pas pu l’être du fait de la mortalité des Truites fario dans la Bienne depuis le printemps

2016. En janvier 2017, la mortalité de cette faune piscicole perdure, ainsi le CMR ne pourra donc

à priori pas être réalisé en 2017 non plus.

Inventaires à venir

D’autres inventaires sont en cours de réalisation notamment pour les amphibiens et les reptiles.

De même, une caractérisation phyto-sociologique de la basse vallée de la Bienne est

programmée. Ces études complèteront le diagnostic écologique pour l’étude d’impact.

Basse vallée

de la Bienne

PARTIE 3 - DIAGNOSTIC DE LA CARRIÈRE DE JEURRE 73


CARRIÈRE DE JEURRE


1. LE SITE APRES CINQUANTE-CINQ ANS D’EXTRACTION

Principaux éléments à retenir :

Un site historiquement très anthropisé : aménagements anciens, extractions de granulats dès

les années 1950 dans le lit et sur les marges et terrasses alluviales jusqu’en 2014. La configuration

actuelle de grands plans d’eau en bord de Bienne en porte le stigmate : digues, espace de mobilité

non restauré.

Une perte de mobilité latérale (plus d’érosion de berges, déconnexions) et forte incision du lit

de la Bienne.

Un amont devenu peu propice aux apports de sédiments : faible production et transit lent.

Une contraction de la bande active accompagnée d’une diminution des surfaces de bancs actifs

(forte végétalisation et stock alluvionnaire en diminution).

Un enjeu hydraulique fort (risque de capture, route).

Sur la commune de Jeurre (Figure 34), en rive gauche de la Bienne et en aval du pont neuf (D 27),

une activité d’extraction de granulats s’est développée sur le lieu-dit « Sablière ».

Figure 34 - Délimitation de la zone d’étude au droit de la carrière Perrier à Jeurre (lieu-dit Sablière)

Initialement, au début des années 1960, l’extraction avait lieu directement dans la bande active

du cours d’eau via une fosse d’extraction ainsi que sur les bancs d’alluvions fluvio-glaciaires

(quaternaire) en amont de celle-ci. Puis l’activité s’est étendue sur une terrasse alluviale en rive

gauche, dès les années 1970 jusqu’en 2010, en arrière de la digue. Cette zone est aujourd’hui

considérée en lit majeur de la Bienne.

Nouvelles

carrières

Anciennes

carrières

Au

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010


Le carrier a prolongé son activité d’extraction sur des parcelles plus en amont, dans la zone dite

« nouvelle carrière » jusqu’en 2014. Aujourd’hui, en l’absence d’autorisation d’extraction,

l’entreprise reste présente pour l'exploitation d'une installation de criblage, concassage et transit

de matériaux.

A l’issue de l’exploitation, et conformément aux obligations de remise en état du site inscrites

dans l’arrêté préfectoral d’autorisation d’exploiter, des travaux permettant de renaturer les

fosses d’extraction ont été réalisés (création de connexions entre les fosses, plantation de

ripisylve). Cette remise en état a été contrôlée par la DREAL le 23 mai 2013. Le site reste

fortement altéré puisque les digues (ou levés résiduels des terrasses exploitées) édifiées au cours

des extractions pour éviter une communication de la Bienne avec les fosses d’extraction, n’ont

pas été modifiées et l’espace de liberté de la Bienne n’a pas été restauré (le risque de capture en

étant la principale motivation).

Les fosses les plus anciennes, appartenaient au domaine privé de l’Etat jusqu’en avril 2014, date

à laquelle il a cédé ce territoire à la commune de Jeurre. Consciente que cette acquisition pouvait

permettre de préserver et même aboutir à des actions de restauration du milieu, la commune de

Jeurre a confié au Parc naturel régional du Haut-Jura le soin de conduire une étude visant d’une

part à déterminer l’état écologique de la zone concernée, et d’autre part à définir un mode de

restauration de cette zone à fort potentiel écologique. A terme, la commune de Jeurre souhaite

étudier la possibilité de créer une Réserve naturelle régionale sur ce secteur (en fonction des

enjeux écologique encore à préciser).

Délimitée par le polygone rouge (Figure 35), la surface totale de la zone d’étude, englobant la

Bienne et les anciennes fosses d’extraction, s’élève à près de 15 ha. L’orthophotographie de 1962

(Figure 36) renseigne sur l’état du site avant exploitation.

Figure 35 - Visualisation des modelés de la zone d’étude au droit de la carrière Perrier à Jeurre (MNT – Lidar)


Figure 36 - Représentation de la zone d’étude au droit de la carrière Perrier en 1962


2.1. Perception et connaissance du milieu par les acteurs

Afin de saisir les perceptions, les connaissances et les projets des acteurs, des entretiens semi-

directifs ont été réalisés en face à face. Le choix de la méthode d’entretiens a été fonction des

attentes et du temps disponible consacré à cette tâche ; ainsi l’entretien semi-directif a été

retenu, les enquêtes directives étant trop fermées pour laisser l’acteur s’exprimer et les

entretiens non-directifs trop libres pour obtenir toutes les informations souhaitées dans un laps

de temps défini d’une heure à une heure trente.

Les acteurs enquêtés sont ceux ayant un lien direct avec le site, ainsi les socio-professionnels et

les élus ont été ciblés ; à savoir le maire de la commune de Jeurre et l’exploitant de la carrière.

Les entretiens ont été enregistrés, l'enregistrement est « alors la mémoire de l’enquêteur qui peut

ainsi être plus à l’écoute » (Rivière-Honegger et al. 2014, p. 39). Sa retranscription a permis

d’extraire fidèlement le message aux propos de la personne. « Elle permet également l'analyse

dite systématique de l'entretien, c'est-à-dire l'analyse de son contenu thématique, de la syntaxe

Source : IGN


du discours, du vocabulaire employé, etc. » Pour des raisons de durée de traitement, l’analyse a

toutefois été limitée à l’information contenue dans le discours de l’acteur.

2.2. Caractérisation du fonctionnement hydraulique

Une étude hydraulique a été menée, permettant de caractériser le fonctionnement actuel du

cours d’eau et des connexions avec la gravière. Pour cela, il a été nécessaire :

1/ de caractériser les modelés des zones carrières par des relevés topographiques incluant la

bathymétrie des anciennes fosses d’extraction pour permettre d’évaluer les volumes de stockage

d’eau des zones carrières par relevé topographique, servant également à renseigner le modèle

hydraulique ;

2/ d’estimer les débits seuils de connexion caractérisant les échanges entre la gravière, le chenal

et la nappe de versant, via l’analyse de données enregistrées par des sondes piézométriques et

thermiques.

2.2.1. Identification des modes d’alimentation des bassins

Afin d’évaluer les échanges entre la Bienne et le plan d’eau, la détermination des zones de

connexions (entrées et sorties de flux) et des débits à partir desquels les eaux lentiques et lotiques

se connectent est nécessaire. Il conviendra également d’identifier d’autres modes d’alimentation

des bassins éventuels (exfiltration de nappe, apports des versants, rôle du karst).

Visualiser les entrées et les sorties de flux entre la gravière et le chenal

L’identification des zones de connexion par les entrées et sorties d’eau dans la gravière, ainsi que

l’observation des sens d’écoulement (observation de la végétation) reflétant les connexions lors

des crues ont constitué la première étape du travail sur le terrain.

La gravière et le cours d’eau sont séparés par une digue. Les entrées ont été repérées par

observation des variations de topographie. Des secteurs, où le modelé est encaissé et dont le

fond est constitué de substrat sablonneux nu, correspondant aux chenaux d’écoulements

préférentiels ont été identifiés.

Les sorties d’eau de la gravière vers le chenal ont été déterminées par observation des zones de

vidange de la gravière (la période de hautes eaux permettant de le faire) et par recherche

d’aménagements de type buse.

L’orientation des végétaux couchés par le passage de l’eau lors de précédentes crues ont permis

d’identifier les sens d’écoulement, dans et hors des chenaux d’écoulement préférentiels.

Déterminer les débits seuils de connexion

Afin de quantifier les échanges existants entre le chenal et la gravière en fonction du débit, la

connaissance des variations de niveau d’eau était nécessaire localement. Pour cela des sondes

piézométriques ont été positionnées dans le cours d’eau et dans la gravière dès 2016, pour un

suivi des variations de hauteur d’eau et de température. Un enregistrement automatique de la

pression et de la température, a été programmé toutes les 15 minutes au vue des caractéristiques

du cours d’eau (montée des crues rapides).


Une sonde piézométrique (mesurant également la température) a été installée dans la gravière,

une autre dans le chenal en aval de la gravière. Une sonde thermique est placée dans le plan

d’eau à une profondeur comprise entre 1 et 2 m, pour éviter la couche supérieure où la

température est trop corrélée aux variations de température de l’air. Enfin, une sonde

barométrique, mesurant les variations de pression atmosphérique et la température, a été

installée hors d’eau.

Les sondes piézométriques (Micro-Diver), de température et

barométrique (Baro-Diver) ont été relevées à plusieurs reprises,

l’extraction et la compensation des données ont été réalisée sur le logiciel

Diver-Office, puis traitées sur Excel.

La pression mesurée par les sondes correspond au poids représenté par la

colonne d’eau (Figure 37) ainsi que la pression atmosphérique. Pour

retrouver la hauteur d’eau, les données sont compensées par la pression

de l’atmosphère (sonde barométrique), selon la formule suivante :

CE = 9806.65 ×ρ Diver piezo − ρ Diver baro

ρ × g

où 𝝆 est la pression en cm H2O, g est l'accélération due à la gravité

(9,81 m/s2) et ñ est la densité de l'eau (1.000 kg/m3).

Les chroniques de hauteurs d’eau ont été analysées pour déterminer les

débits seuils de connexion entre le chenal et la gravière. Une mesure de

l’altitude de la sonde au DGPS permet de situer les données des

différentes sondes selon un repère commun avec les données de la station

hydrométrique dont l’altitude au zéro est connue.

Les événements de crue ont été extraits et analysés individuellement pour établir un

rapprochement entre l’élévation du niveau d’eau dans la gravière (caractérisant l’apport d’eau

depuis la Bienne) et l’augmentation du débit dans le cours d’eau. Un travail similaire a été réalisé

à partir des données de variations thermiques des deux sondes dans la gravière. A partir de ces

éléments, une moyenne associée à un écart type a été calculée.

De même, pour détecter d’éventuels apports différenciés (versant, résurgence…), une analyse de

l’évolution thermique et des hauteurs d’eau a été réalisée sur les chroniques entre épisodes de

crue.

2.2.2. Caractérisation du modelé de la gravière et du chenal

Afin de définir le modelé complet des zones d’études, la capture LiDAR commandée par le PNR

ne permettant de déterminer qu’un MNT, des relevés bathymétriques ont été réalisés afin de

décrire les modelés de fond du chenal et de la gravière.

Détermination du modelé de la gravière et des volumes de stockage

L’obtention du modelé du fond du plan d’eau a été nécessaire pour déterminer les volumes d’eau

pouvant être stockés dans la gravière et pour renseigner le modèle hydraulique. Pour cela, une

caractérisation topographique de l’ancienne zone d’extraction, comprenant la bathymétrie des

plans d’eau et les points hauts tout autour du plan d’eau (digue), a été opérée à l’aide d’un

sondeur couplé à un DGPS Trimble, outil permettant une précision centimétrique.

Figure 37 - Principe de

l’installation d’une

sonde piézométrique


Pour reconstituer le modelé de la gravière, les données post-traitées ont été analysées sous les

logiciels ArcMap et ArcScene avec la méthode de krigeage (estimation par interpolation spatiale).

Cette modélisation permet de calculer le volume d’eau de la gravière pour chaque niveau

d’altitude souhaité. Huit niveaux d’altitude, de 313 m à 320 m, ont été sélectionnés à intervalle

d’un mètre. A chaque niveau, le calcul de la capacité théorique de stockage d’eau a été réalisé,

indépendamment du débit de fuite de la gravière.

Détermination des profils en travers et de la géométrie du cours d’eau

Le cours d’eau, au droit de la gravière, a été caractérisé avec le même matériel par 10 profils en

travers réalisés en février et mars 2016 avec un DGPS et 2 profils en travers en février 2017 avec

un stadimètre (niveau de chantier) (Figure 38). Ces données, une fois post-traitées et corrigées,

ont été analysées sous les logiciel SIG Arc Map et Q Gis.

Puis, la modélisation du fond du lit a été réalisée sous le logiciel HEC RAS 5.0.3 par méthode

d’interpolation linéaire à partir des données bathymétriques issues de ces profils en travers. Ceci

a été nécessaire pour renseigner le modèle hydraulique, car le MNT Lidar rend compte de

l’altitude de la ligne d’eau et non de la profondeur, que ce soit pour le cours d’eau ou le plan

d’eau.

Figure 38 - Profils en travers du chenal au droit de la carrière Perrier à Jeurre

Au

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2.3. Modélisation hydraulique du site

2.3.1. Objectifs

Une modélisation hydraulique du site de Jeurre a été réalisée avec pour objectif de conforter les

résultats concernant la dynamique de connexion cours d’eau - plan d’eau obtenus par

l’enregistrement et l’analyse des sondes piézométrique et thermique. De fait, cette approche

permet de modéliser le site avant travaux (état initial) et de visualiser les impacts potentiels des

travaux de réhabilitation afin de les ajuster. Enfin, le modèle est utilisable également pour

dimensionner la côte du déversoir prévu dans le scenario de réhabilitation.

2.3.2. Choix du type de modèle

Le choix s’est initialement porté sur une modélisation 1D, au vue des connaissances du site et des

données disponibles. Puis, suite à l’acquisition du MNT LiDAR (07/2016), au vue de la complexité

du site (échange non-unilatéraux) et ayant de nouveaux besoins liés au scenario retenu, une

nouvelle modélisation en mixte 1D/2D et en 2D a été construite.

Le calcul des lignes d'eau a été réalisé par la mise en œuvre du modèle unidimensionnel, HEC-

RAS (Hydrologic Engineering Center's River Analysis System), version 4.1.0 pour le modèle 1D et

5.0.3 pour le modèle 2D7.

Cet outil de modélisation unidirectionnel (1D) permet d’évaluer les débits et hauteurs d’eau sur

un ensemble de sections du cours d’eau et de modéliser les échanges entre le chenal et la

gravière pour différents débits.

La modélisation 2D, en mixte avec des données 1D, permet de rendre compte plus finement des

échanges entre la bande active et les zones inondées pour différents débits.

2.3.3. Données topographiques

Les données topographiques relevées durant l’étude (cité ci-dessus §2.2.) ont permis de créer la

base du modèle. Les éléments suivants ont été renseignés pour construire la géométrie du

projet :

le cours d’eau : le tracé en plan et les 12 profils en travers des lits mineurs et majeurs ;

la gravière : pour le modèle 1D, la surface et les volumes par tranches d’altitude entre 313 et

320 m ;

les ouvrages longitudinaux : pour le modèle 1D, les côtes de la digue (caractérisées par les

variations d’altitude identiques au relevé de terrain) et de la buse ;

le MNT du Lidar 2016, sur lequel ont été intégrés les bathymétries du cours d’eau (interpolation

depuis les profils en travers) et de la gravière (krigeage depuis les points bathymétriques).

La section en plan recouvre une zone depuis le pont de Jeurre (au droit de la station

hydrométrique) jusqu’en amont du barrage d’Epercy, sur laquelle une zone de carroyage en 2D

a été créée (maillage de 5 m avec renforcement sur les berges du cours d’eau).

7 Ce code de calcul a été développé par la cellule hydrologique de l'US Army Corps of Engineers (USA).


2.3.4. Données hydrauliques intégrées au modèle

Le cours d’eau au droit de la gravière n’est pas simplement constitué d’un écoulement en régime

fluvial. Certains secteurs sont caractérisés par un écoulement en régime torrentiel, ainsi pour

renseigner le modèle en mixte, des données amont et aval doivent être fournies :

Pour la partie amont, les données issues de la station hydrométrique (située au droit du profil

en travers le plus en amont) ont été collectées sur la période correspondant à l’étude. La courbe

de tarage de la DREAL Auvergne-Rhône-Alpes (débit/hauteur d’eau) a été complétée pour obtenir

la relation débit/altitude. Les données de débit de la Bienne en pas de temps horaire, issues de

la station hydrométrique de Jeurre (V2444020 – DREAL Rhône-Alpes), ont été utilisées pour

renseigner la donnée hydraulique "amont" sous forme de flux hydrographiques.

Pour la partie aval, des tests ont été réalisés avec une donnée "aval" sous forme de courbe de

tarage indiquant une relation débit/altitude (réalisé depuis la sonde piézométrique située dans le

chenal en relation avec les débits de la station hydrométrique de Jeurre). Puis cette donnée en

aval a été remplacée par l’option Normal depth, calculant les hauteurs d’eau selon la pente de la

Bienne, permettant ainsi d’élargir la zone d’étude pour inclure tout le secteur de réhabilitation

de la Brasselette.

Différents types de modèles ont été créés :

1/ Dans un premier temps, les modèles en écoulements uniformes ont été réalisés à partir des

données de tarage ci-dessus, ils ont servi à vérifier les différents paramètres renseignés et

visualiser les connexions (uniquement pour le modèle 1D).

2/ Des modèles en écoulement transitoire, ont été renseignés à partir de crues connues. Les

données amont et aval ont été enregistrées respectivement par la station hydrométrique de

Jeurre et par la sonde piézométrique pour lesquelles des correspondances de débits ont été

possibles par la courbe de tarage.

2.3.5. Calage modèle

Afin de caler le modèle hydraulique il convient de faire varier les coefficients de rugosité

(coefficient de Strickler : Ks = 1 / Manning) des lits mineur et majeur afin de valider la combinaison

qui rendent des résultats théoriques le plus proche des observations. Ces paramétrages font

varier les hauteurs de ligne d’eau, ils sont nécessaires pour modéliser correctement les

écoulements. Pour cela, plusieurs types de données ont été utilisées :

Des mesures ligne d’eau au droit des profils en travers, à différents débits, permettent de fixer

les coefficients de rugosité dans la bande active (débits inférieurs au niveau de plein bord). Les

modèles ont été simulés pour différents niveaux de rugosité dans la bande active. La valeur de

rugosité pour laquelle la ligne d’eau modélisée correspond à la ligne d’eau observée est

recherchée et ce pour chaque profil en travers pour les débits correspondants ;

Des relevés de laisses de crue au droit de la carrière complètent le jeu de données, elles sont

nécessaires pour caler le modèle, notamment les coefficients de rugosité sur le lit majeur. Ces

traces repérées sur les arbres ont été enregistrées avec un DGPS, en février 2016. Celles-ci

correspondent très certainement à la crue du 1er février 2016 (débit maximum de 260 m3/s à la

station hydrométrique de Jeurre) pour une majeure partie des données et d’autres plus hautes

correspondent probablement à la crue du 279 m3/s (09/01/2016). Une comparaison de ces côtes

avec les données de sorties du modèle pour une crue de 260 m3/s sera effectuée ;


En modélisation 2D, les hauteurs de ligne d’eau des deux sondes piézométriques dans la

gravière et dans le chenal ont été comparées au profil de côte de niveau d’eau modélisé au droit

de ces sondes sur toute la période de crue ;

Des observations sur le terrain ont été réalisées en situation de crue et post-crue (observation

de la végétation) pour mieux comprendre puis pour valider les connexions.

2.4. Diagnostic de l’état écologique de la zone d’étude

2.4.1. Synthèse des données écologiques existantes

Une demande d’extraction a été effectuée auprès de la Ligue Protectrice des Oiseaux (LPO) pour

l’inventaire des oiseaux, des amphibiens, des mammifères et des reptiles, et du Conservatoire

botanique national de Franche-Comté – Observatoire régional des insectes et de l’environnement

(CBNFC-ORIE) pour l’inventaire de la flore. Les données Natura 2000 concernant les habitats

d’intérêt communautaire (HIC) ont complété ces informations. Une synthèse de ces données a

été réalisée.

2.4.2. Acquisition de nouvelles données écologiques

La présence des espèces exotiques envahissantes (EEE) a été cartographiée sur le site, en estimant

approximativement la surface occupée.

Il était prévu de réaliser une cartographie CORINE Biotope du site d’étude. Cependant, une

commande spécifique a été lancée par le PNRHJ auprès du CBNFC pour une cartographie des

habitats sur tout le fond de vallée de la Bienne en 2017, remplaçant la présente mission.

Un inventaire des hétérocères (ou papillons de nuit), des lépidoptères (ou papillons de jour), des

orthoptères (ou sauterelles et criquets) et des odonates (ou libellules et demoiselles) a été initié

via la participation du Bureau d’étude ECO-JURA Environnement Insectes (Pierre Terret). Les

données pourront être complétées en saison plus favorable.

2.4.3. Indicateurs biologiques : IBG-DCE et I2M2

Un prélèvement de macro-invertébrés d’eau douce a été réalisé selon la norme XP T90-333

(2009) de l’IBG-DCE 2007, soit 12 prélèvements (Tableau 16). Il a été réalisé le 18/10/2016 (matin)

dans le cours d’eau en aval immédiat de la carrière de Jeurre (316 m altitude, cours d’eau de

référence M5). La largeur de débit de plein bord moyenne était de 61.4 m. la longueur du tronçon

considéré a donc été fixée à 259 m (Lt). La largeur au miroir moyenne était de 32.9 m (Lm). La

superficie au miroir était donc 8 521 m² (Lt x Lm). Les macro-invertébrés ont été prélevés en

tenant compte des différents types d’habitats, définis par la nature du substrat (végétaux, sables,

blocs…) et de la vitesse d’écoulement superficielle selon trois phases (substrats marginaux de

surface < 5 % (phase A) et substrats dominants selon l'ordre de capacité d'accueil (phase B) et

complémentaires selon la représentativité (phase C).


L’ensemble du protocole (prélèvement, tri, détermination à l'aide de l'ouvrage de Tachet et al.

(2010)8, calculs et analyse) a été encadré par un enseignant-chercheur de l’Université Lyon 1,

spécialisé dans ce domaine, et par la chargée de l’étude. Les calculs ont été réalisés sur le site

Système d’évaluation de l’état des eaux (SEEE)9 pour l’IBG-DCE et à partir de scripts R issus du

RES’EAU Eau France10 pour l’I2M2.

Tableau 16 : description des habitats prélevés : combinaison d’un substrat (ou support) et d’une classe de vitesse de

courant d’après la norme AFNOR XP T 90-333.

Habitats Substrat Classe de vitesse

Do

min

ants

Sédiments minéraux de grande taille (pierre, galets) (25 à 250 mm) 70 cm/s

Granulats grossiers (graviers) (2 à 25 mm) 35 cm/s

Blocs (>250 mm) inclus dans une matrice d'éléments minéraux de grande taille (25 à 250 mm) 87 cm/s

Bryophytes 71 cm/s

Co

mp

lém

en-

tair

es

Granulats grossiers (graviers) (2 à 25 mm) 75 cm/s

Sédiments minéraux de grande taille (pierre, galets) (25 à 250 mm) 116 cm/s

Bryophytes 133 cm/s

Blocs (>250 mm) inclus dans une matrice d'éléments minéraux de grande taille (25 à 250 mm) 86 cm/s

Mar

gin

aux

Débris organiques grossiers (litières) 12 cm/s

Spermaphytes immergés (hydrophytes) 4 cm/s

Chevelus racinaires, supports ligneux 24 cm/s

Sables et limons (< 2 mm) 3 cm/s

Plusieurs méthodes ont été appliquées pour l’analyse des résultats dans cette étude :

l’IBG-DCE (Indice Biologique Global compatible avec la Directive Cadre sur l’Eau) : méthode de

prélèvement11 et d’analyse12 de macroinvertébrés aquatiques, dont l’indice est homologué13 en

2007 :

l’I2M2 (Indice Invertébrés Multimétrique) : méthode de bioévaluation plus performantes que

l’IBGN, basée sur le prélèvement4 et l’analyse5 de macroinvertébrés aquatiques14 (Mondy et al.

2012), dont le protocole, mais non l’indice, est homologué par l’AFNOR.

8 Tachet H., Richoux P., Bournaud M. & Usseglio-Polatera P., 2010 : Invertébrés d’eau douce - Systématique, biologie, écologie. Nouvelle édition revue et augmentée. CNRS Ed., Paris, 607 p. 9 http://seee.eaufrance.fr/ 10 Outil_diagnostique_macroinvertébrés_v2 édité par l’Onema (ex Agence Française de la Biodiversité), publié le 17/05/2016 sur : http://www.reseau.eaufrance.fr/ressource/outil-diagnostique-macroinvertebres-script-r 11 AFNOR, XP T90-333, 2009 : Qualité de l’eau – Prélèvement des macro-invertébrés aquatiques en rivières peu profondes. 22pp. 12 AFNOR, XP T90-388, 2009 : Qualité de l’eau – Traitement au laboratoire d’échantillons contenant des macro-invertébrés de cours d’eau. 21pp 13 GA T90-788, 2007 : Qualité de l'eau – Guide d'application de la norme expérimentale XP T90-388 : 2010. Norme. VU aussi GA T90-733, 2012 : Qualité de l'eau – Guide d'application de la norme expérimentale XP T90-333 : 2009. 14 Mondy, C. P., Villeneuve, B., Archaimbault, V., & Usseglio-Polatera, P., 2012 : A new macroinvertebrate-based multimetric index (I2M2) to evaluate ecological quality of French wadeable streams fulfilling the WFD demands: A taxonomical and trait approach. Ecological Indicators, 18, 452–467.

http://www.reseau.eaufrance.fr/ressource/outil-diagnostique-macroinvertebres-script-r

http://www.reseau.eaufrance.fr/ressource/outil-diagnostique-macroinvertebres-script-r


2.4.4. Programmation pour de nouvelles acquisitions

De nouvelles acquisitions ont été programmées pour compléter le jeu de données, elles sont

listées dans le Tableau 17. Ces informations, ainsi que celles de 2016, constitueront l’état initial

du site. Ainsi, un diagnostic écologique complet pourra être établi.

Tableau 17 - Missions d’acquisition de données biologiques

Objet Opérateur

Inventaire floristique Etude CBNFC 2017

Cartographie des habitats (CORINE Biotope / Natura 2000) Etude CBNFC 2017

Inventaire amphibiens – reptiles Bureau d’étude - LPO

Inventaire piscicole (gravière + cours d’eau) Bureau d’étude – reporté 2017


3.1. Un décalage de perception avec le fonctionnement naturel du cours d’eau


Une perception partielle des faits historiques marquants à deux échelles (18ème et récente) ;

Des problématiques, liées aux anciens aménagements et à l’exploitation dans la gravière, non

mentionnées, même si d’autres problématiques liées à l’eau sont connues ;

La biodiversité mentionnée ne fait pas référence aux espèces à enjeux ;

Un projet d’activité économique et un projet d’ouverture au public.

Les acteurs socio-professionnels et des élus ont été rencontrés pour cerner la perception et la

connaissance du milieu, ainsi que les projets de chacun. Concernant le site de Jeurre, deux

entretiens ont été organisés, l’un avec le Maire de Jeurre (J. Manna) et l’autre avec le carrier en

activité (J. Perrier).

Une perception des faits historiques marquants à deux échelles

Les faits historiques abordés sont différents selon les acteurs. L’un a connaissance des anciens

tracés de la Bienne avec la présence d’un port de radeaux à Jeurre il y a 1 siècle ½, mais pas des

anciens travaux (digues, épis…) qui ont été associés. De même, l’acteur ne fait pas mention de

tous les autres travaux plus récents, hormis les « caches à poissons ». Le second acteur aborde

d’avantage l’activité d’extraction dans la carrière (depuis 1971) avec la présence de digues, les

travaux réalisés par le PNRHJ et du contrat de rivière.

Une connaissance partielle du milieu d’un point de vue écologique

L’un des acteurs a été sensibilisé par une personne de la fédération de chasse : il a cru entendre

« qu’il y avait un enjeu qui était important là-bas [sur la carrière] » et fait appel à la notion de


« biodiversité ». Seulement, il ne mentionne que des espèces très communes (cygnes, canards,

cormorans, hérons, champignons, renards). L’autre acteur n’évoque à aucun moment la faune et

la flore, à l'exception du cormoran qui est perçu comme un « nuisible pour les poissons ».

Des problématiques et des sensibilités variées

Les problématiques abordées pour l’un sont axées sur le risque d’inondation (mention des crues

de 1990, 1991 et 2015), l’érosion latérale au niveau de l’affluent l’Héria, la pollution d’origine

agricole des nappes d’alimentation d’eau potable, la pollution domestique liée aux rejets de

station d’épuration à mettre aux normes et la présence de la renouée du Japon. L’autre acteur

mentionne également les crues, l’érosion par la Bienne « qui mange, qui attaque » les berges

avec les risques pour la route.

Pour les deux acteurs, la carrière ne « gène » pas et il n’y a pas de « dégâts causés à la nature »

par l’activité d’extraction. L’incision du cours d’eau n’est pas évoquée.

Des projets

La mairie de Jeurre projette un aménagement des anciennes carrières pour l’accueil de scolaire

« du primaire, voire du secondaire » pour sensibiliser à la protection de l’environnement : « un

petit parcours ludique, avec des panneaux, des explications, des points de vue pour l’observation

de la faune et de la flore ». Le maire imagine un parking sur la nouvelle carrière.

L’exploitant souhaiterait pouvoir continuer à exploiter les granulats sur le site actuel, où il voit un

potentiel d’extraction sur une dizaine d’années, ce qui correspond à la durée de son activité avant

sa retraite. Cependant, il est conscient que ce ne sera très probablement pas réalisable car il avait

réalisé un dossier de projet d’extraction en 2009 qu’il n’a finalement pas déposé suite à un avis

défavorable de la DREAL (habitat intérêt communautaire). En attendant, il maintient sa position

sur le site pour recycler les matériaux de terrassement pour criblage et concassage.

3.2. Des échanges principalement avec la Bienne


Des échanges principalement lors des crues avec la Bienne, percolation dans le substrat

graveleux, des apports karstiques probables mais non identifiés sur les suivis piézométriques et

thermiques (mais apports de versant par des buses sous la route).

Trois entrées : 2 chenaux « naturels » en amont, perpendiculaires à la Bienne et l’exutoire,

toutes temporaires.

Deux sorties : exutoire "naturel" temporaire et une buse en aval du site (au niveau de l’ancienne

lône).

Une connexion avec la Bienne en deux temps : faible à 50 m3/s et forte à 110 m3/s

Un niveau moyen du plan d’eau d’environ 317.15 m d’altitude, soit 67 000 m3 d’eau stockée.

Lors de la crue du 17/04/2016 (209 m3/s), le niveau d’eau maximum atteint dans la gravière était

de 318.55 m, soit environ 182 000 m3 (résultat obtenu par modélisation). Attention, n’ayant pas

d’éléments pour reconstituer la topographie avant extraction, nous n’avons pas d’évaluation de

l’effet écrêteur ou pas de la gravière.


3.2.1. Une connexion avec la Bienne en deux temps

L’observation de la topographie et des aménagements au sein de la gravière a permis de localiser

les entrées et sorties de flux d’eau (Figure 39) correspondants aux principales connexions entre

la rivière et la gravière.

Deux entrées principales depuis la rivière sont identifiables. Ces chenaux d’écoulement reliant la

Bienne à la gravière ne sont pas en eau en permanence, ils dépendent de la hauteur de lame

d’eau dans le cours d’eau.

Des buses situées entre le versant et la

gravière, le long de la route départementale

D436 alimentent la gravière en eau pluviale

(route, nappe de versant).

Deux sorties permettent la vidange de la

gravière dans la rivière. La première est un

exutoire "naturel" temporaire, il est

fonctionnel lorsque le niveau d’eau est

suffisamment élevé dans la gravière. La

seconde est un exutoire aménagé d’une

buse dont l’altitude est plus basse que

l’exutoire naturel, ainsi elle vidange sur une

période plus longue que la première sortie.

A partir des données disponibles (station

hydrologique, sondes piézométriques dans

le chenal et la gravière), les débits seuils de

connexion entre la Bienne et le plan d’eau

ont été déterminés.

D’après le suivi des hauteurs d’eau, 2 débits

seuils de connexion apparaissent (Tableau

19). En dessous de 51.9 m3/s, les connexions

sont négligeables. Une première connexion

s’effectue à 51.9 m3/s ± 9.54 pour de faibles flux d’eau transitant dans la gravière. Puis un second

seuil, plus marqué, s’effectue à 111.95 m3/s ± 25.59.

Le taux de connexion (Tableau 18) entre le cours d’eau et la gravière, dans l’état actuel du modelé

de la gravière, est de 20.1 % sur la période du 01/09/2015 au 31/08/2016 (année hydrologique).

Tableau 18 - Taux de connexion annuel de la gravière.

Q > 51.9 m3/s Q > 111.95 m3/s

Année hydrologique

% temps annuel (h)

occurrence Durée

moyenne (h) % temps

annuel (h) occurrence

Durée moyenne (h)

2015-2016 20.1 29 60.9 6.9 21 29.0

2014-2015 12.5 24 45.7 4.9 15 28.3

2013-2014 20.0 34 51.6 5.4 20 23.6

MOYENNE 17.5 29 52.7 5.7 19 27.0

ECART TYPE 3.6 4.1 6.3 0.8 2.6 2.4

Figure 39 - Connexions entre le cours d’eau, la gravière et les

nappes de versant


Les crues sur la Bienne sont rapides, à l’inverse d’un cours d’eau tel que la Saône où la crue

s’étalera sur plusieurs jours voire semaines. Ainsi, ces calculs ont été analysés à partir de données

au pas de temps horaire. Une vérification par suivi thermique confirme ces résultats (Figure 40).

Elle sera illustrée par l’exemple de la crue du 17 avril 2016.

Avant la période de crue, la température de l’eau dans le chenal est à 9 à 10.5°C et de 12.5 à

13.5°C dans la gravière. Ces valeurs varient sensiblement avec la température de l’air, tout en

étant tamponnées.

Au moment de l’épisode de crue, la température de la gravière chute de 3°C, témoignant de sa

connexion avec le chenal. Un décalage temporel est observable entre les deux sondes, ceci est

lié à leur situation dans le plan d’eau. La sonde thermique (en orange) est située à quelques

mètres du chenal d’écoulement reliant le cours d’eau au plan d’eau, tandis que la sonde

piézométrique (en vert) est à l’opposé. Ainsi, la différence observée correspond au temps que

met l’eau froide en provenance du cours d’eau à se mélanger à celle de la gravière et à atteindre

la seconde sonde. En fin de crue, la température de l’eau dans la gravière se rapproche de 10°C,

on peut supposer qu’il y a eu un fort renouvellement de l’eau de la gravière.

Tableau 19 - Synthèse du processus de connexion entre la Bienne et le plan d’eau

Phase A Phase B Phase C

Degré de connexion Très faible connexion Faible connexion Forte connexion

Débit seuil de connexion moyen [intervalle de confiance]

Q < 52 m3/s

[42 - 61]

52 m3/s < Q < 112 m3/s

Q > 112 m3/s

[86 - 138]

Dynamique

Entrées Infiltration à travers la digue +

pluie (négligeables) Buse de versant + infiltration +

pluie + chenal d’entrée Chenal + submersion digue

Sorties

Sorties négligeables (évaporation + infiltrations à

travers la digue) + buse dès un certain niveau d’eau

Chenal de sortie + Buse

Chenal + buse + digue

mais contrôle aval par le niveau d’eau du cours d’eau

Illustration des connexions

Jeurre

Chenal

Gravière


L’analyse des deux sondes (température et piézométrique), en l’absence de débordement ne

permet pas d’identifier d’autres apports (nappe de versant, résurgences karstiques…) au niveau

du bassin. Ceux-ci doivent être rapides, mais semblent négligeables. La quantité d’eau apportée

dépend de la localisation des pluies.

En saison estivale, la température du plan d’eau dépasse régulièrement 25 °C, le maximum ayant

été enregistré a atteint 26.6°C. Ce niveau conditionne la présence d’espèces aquatiques qui

subissent des stress thermiques (métabolismes) et anoxiques (plus l’eau est chaude, moins il y a

d’oxygène disponible pour les organismes). Des apports de nappe localisés pourraient constituer

des micro-habitats, car la température de l’eau issue des karsts se situe autour de 12-14°C. Un

suivi de la conductivité permettrait de mettre en évidence des apports de versant, plus chargés

en ions, par discrimination des données avec ceux du cours d’eau. Plus efficacement, un suivi par

caméra thermique du plan d’eau installée sur un drone permettrait de discerner finement les

apports karstiques.

Un ensemble de paramètres peut faire varier les débits seuils de connexions :

la végétation principalement : elle augmente la rugosité et contribue à ralentir le temps de

transfert, notamment sur la digue ;

la hauteur d’eau dans la gravière avant la crue ;

la température de l’eau influe sur sa viscosité, qui est plus élevée si l’eau est froide, et ainsi

diminue l’infiltration à travers la digue. Mais ce paramètre est considéré comme négligeable.

3.2.2. La capacité de stockage d’eau lors des crues

A partir du modelé de la gravière, la capacité de stockage

pour chaque tranche indique un volume compris entre

58 600 m3 et 125 600 m3 pour un niveau d’eau hors

période de crue (Tableau 20).

Hormis en période de crue ou d’étiage, le niveau moyen

du plan d’eau se situe autour de 317.15 m d’altitude.

Ainsi, un volume de 67 000 m3 d’eau est stocké, ce qui est

en cohérence avec l’activité d’extraction passée.

Lors d’une crue, c’est la surface totale de la gravière qui

doit être prise en compte. Elle est alors assimilée à un

champ d’expansion de crue.

Pour la crue du 17/04/2016 (209 m3/s), le niveau d’eau

maximum atteint dans la gravière était de 318.55 m, soit

environ 182 000 m3. Cependant, les valeurs modélisées

pour les altitudes élevées sont à considérer avec

précaution, car un recouvrement en eau est observé au-delà des zones de mesure (espace entre

le cours d’eau et la digue).

3.2.3. Un risque de capture élevé

En géomorphologie, une capture correspond au changement de tracé d’une vallée ou d’un cours

d’eau (souvent associés), détourné de son tracé par une autre vallée et cours d’eau de moindre

Tableau 20 - Volume d’eau pouvant être

stocké dans la gravière, par tranche de 1 m

d’altitude

Niveau altimétrique

(m)

Volume

d’eau (m3)

313 24

314 1 800

315 8 400

316 24 000

317 58 600

318 125 600

319 239 200


altitude. Ce phénomène se produit naturellement par érosion régressive de l’interfluve ou par

déversement à la suite d’un exhaussement d’une des deux bandes actives. Dans le cas de gravière

positionnée à proximité d’une bande active, la capture de la gravière par le cours d’eau ou plutôt

l’inverse compte tenu des conséquences, est principalement lié à la rupture de berge ou de digue

séparant la bande active de la gravière, par érosion latérale, rupture de digue ou déversement

accompagné d’érosion régressive de la berge ou digue. Le risque est d’autant plus important que

la crue est de fréquence rare, donc morphogène.

Le changement brutal de tracé engendre :

Capture du flux solide (comblement) ;

Erosion progressive et régressive ;

Impact sur les habitats de l’ancien tracé.

Ici le risque d’érosion par surverse est fort (Figure 40) du fait :

D’une digue très étroite (la structure de la digue étant mal

connue, il s’agit peut-être seulement d’un résidu de

terrasse) ;

D’une berge haute et abrupte côté plan d’eau.

Existe également un risque d’érosion interne (et/ou renard

hydraulique) du fait :

De la présence de système racinaires des ligneux, des

ragondins ;

De la non surveillance et du non entretien du remblai de

digue ;

De la mauvaise connaissance de la structure du remblai ;

De la pression hydraulique (zone de rétrécissement et

relief en RD).

3.3. Modélisation hydraulique


Une connexion d’abord à l’aval, forte, puis sur les deux chenaux d’écoulement en amont.

Une forte connexion du cours d’eau avec le plan d’eau à 106 m3/s

Les modèles en écoulements uniformes ont été réalisés à partir des données de tarage connues.

Des modèles en écoulement transitoire, ont été renseignés à partir de crues connues. Les données

(amont et aval) ont été enregistrées respectivement par la station hydrométrique de Jeurre et

par la sonde piézométrique, pour lesquelles des correspondances de débits ont été possibles avec

la courbe de tarage.

Pour le modèle en écoulement uniforme, basé sur les courbes de tarage de la station

hydrométrique et de la sonde piézométrique, La différence observée entre des hauteurs d’eau

modélisées et des hauteurs d’eau observées est proche de 10 cm (moyenne : 11.5 cm et 12.8 cm)

pour un k=13. Ce qui est correct et permet de valider ce modèle.

Figure 39 - Figure 40 - Capture de la Bienne par la

gravière après rupture de la digue

amont


3.4. Un potentiel écologique menacé sur la carrière de Jeurre


Synthèse et acquisition de données (LPO, CBNFC-ORIE, Natura2000, PNRHJ) : oiseaux,

amphibiens, mammifères, reptiles, insectes (hétérocères, lépidoptères, orthoptères, odonates),

flore et habitats d’intérêt communautaire, espèces exotiques envahissantes (EEE).

Données à acquérir en 2017 : piscicoles (CMR), amphibiens, étude phytosociologique à l’échelle

de la basse vallée de la Bienne.

Habitat d’intérêt communautaire Natura 2000 : habitats rivulaires pionniers (saulaie à saule

blanc principalement).

Milieux diversifiés (atterrissements d’alluvions, zones lotiques et lentiques, arbustes et

forêts…), sont favorables à un cortège d’espèces, notamment certaines à forts enjeux.

Perte de diversité des habitats, notamment des annexes fluviales : disparition de bras

secondaires et d’une lône.

Enjeux floristiques : 25 espèces protégées.

Site très touché par les espèces floristiques invasives : Solidage géant (Solidago gigantea), le

Topinambour (Helianthus tuberosus), la Balsamine de l’Himalaya (Impatiens glandulifera) et la

Renouée du Japon (Fallopia japonica). Espèces aquatiques non inventoriées Espèces très

compétitives : menace pour la flore indigène (locale). Espèces à forte capacité de dispersion :

gestion particulière pour les travaux.

Enjeux faunistiques car nombreuses espèces protégées (oiseaux, amphibiens, reptiles,

insectes) : Fauvette grisette (Sylvia communis), le Harle bièvre (Mergus merganser) et le Pouillot

fitis (Phylloscopus trochilus), Fuligule morillon (Aythya fuligula), Couleuvre vipérine (Natrix

maura), Azuré de la croisette (Maculinea rebelii)…

Espèces faunistiques invasives : Ragondin (Myocastor coypus) et potentiellement présentes :

Rat musqué (Ondatra zibethicus), Tortue de Floride (Trachemys scripta), écrevisses allochtones...

Plan d’eau : zone refuge pour les espèces aquatiques mais la température du plan d’eau

dépasse régulièrement 25°C en saison estivale (max. enregistré 26,6°C) limite les espèces par

stress thermique et anoxique. Micro habitats autour de sources karstiques ?

IBG-DCE, I2M2 : Les indicateurs biologiques indiquent un état biologique moyen de la Bienne à

Jeurre, déclassé par l’indicateur piscicole (IPR). L’IBG-DCE renseigne un très bon état écologique

(18/20), comme les IBGN réalisés à la station de suivi à Jeurre, tandis que l’I2M2 dénote un bon

état écologique, qui n'est pas "très bon" du fait de la présence des espèces polyvoltines dans des

proportions supérieures à celles attendues. Toutefois, des pressions liées à la qualité de l’eau sont

significatives : les pesticides et les composés azotés (hors nitrates).


Le recueil des connaissances naturalistes auprès des différents organismes et sources (LPO,

CBNFC-ORIE, Natura2000) ont permis une synthèse portant sur : les oiseaux, les amphibiens, les

mammifères, les reptiles, les insectes, la flore et les habitats d’intérêt communautaire.

L’acquisition de nouvelles données durant l’étude renseigne sur les espèces exotiques

envahissantes (EEE), les hétérocères (ou papillons de nuit), des lépidoptères (ou papillons de jour),

des orthoptères (ou sauterelles et criquets) et des odonates (ou libellules et demoiselles).

3.4.1. Habitat d’intérêt communautaire Natura 2000

Les habitats rivulaires pionniers, constitués de saulaie à Saules blancs (Salicetum albae), sont les

principaux habitats d’intérêt communautaire représentés sur le site (Annexe 12). S’ajoutent un

groupement dominé par le Roseau commun (Phragmitetum communis) et un groupement

dominé par la Baldingère faux-roseau (Phalaridetum arundinaceae) sur de petits secteurs.

Ces habitats, associés à des milieux diversifiés (atterrissements d’alluvions, zones lotiques et

lentiques, arbustres et forêts…), sont favorables à un cortège d’espèces, notamment certaines à

forts enjeux.

3.4.2. Flore

D’après les données du CBNFC, 25 espèces protégées sont présentes sur le site de Jeurre. Toutes

inscrites sur la liste rouge de Franche-Comté. On dénombre 24 espèces classées en préoccupation

mineure (LC) et 1 quasi-menacée (NT). Parmi ces espèces d’intérêt patrimonial, 11 sont dites

vulnérables à l’échelle européenne (Annexe 13). Le taxon quasi-menacé est le Myriophylle

verticillé (Myriophyllum verticillatum), espèce aquatique enracinée à floraison immergée dont

l’habitat correspond à des plans d'eau eutrophes. Les données n’ont pas été réactualisées,

cependant il est possible qu’elles soient menacées par la présence de plantes invasives (liste des

EEE de Franche-Comté en Annexe 19), très compétitives. En effet, le site est fortement touché

(Figure 41). On retrouve notamment le Solidage géant (Solidago gigantea), le Topinambour

(Helianthus tuberosus), la Balsamine de l’Himalaya (Impatiens glandulifera) et la Renouée du Japon

(Fallopia japonica). Cette problématique globale d’espèces végétales invasives à l’échelle du site

sera à prendre en considération pour les travaux de réhabilitation.

D’après la synthèse des données écologiques (Annexe 13), l’Amarante réfléchie (Amaranthus

retroflexus) et l’Elodée du Canada (Elodea canadensis) sont présentes sur le site. Ces deux espèces

n’ont pas été cartographiées, car non recherchées.


Figure 41 - Flore invasive sur la carrière de Jeurre

3.4.3. Faune

La synthèse des extractions provenant des bases de données naturalistes de Franche-Comté a

été commandée à la LPO - pour les oiseaux, les amphibiens, les reptiles et les mammifères hors

chiroptères - et des prospections 2016 pour les insectes - (Annexe 14). Ces données provenant

de bénévoles ne suivant pas un protocole d’inventaire particulier, l’absence d’information sur le

périmètre pour une espèce donnée ne signifie pas nécessairement qu’elle est absente,

notamment si des habitats qui lui sont favorables sont présents.

Le nombre d’espèces d’oiseaux contactées sur le périmètre d’étude (39) indique un niveau de

connaissance modéré du peuplement présent. En revanche, le niveau de connaissance des autres

taxons est faible, notamment pour les reptiles et les amphibiens, deux groupes soulevant

généralement des enjeux pour les gravières. En ce qui concerne les mammifères, la présence du

Castor d’Eurasie, présent sur la basse vallée, n’a pas été prospectée au niveau du périmètre

d’étude.

Les enjeux faunistiques (Annexe 15) présents sur le site de Jeurre sont les suivants:

Oiseaux : Parmi les 37 espèces observées et inscrites sur la liste IUCN, la Fauvette grisette (Sylvia

communis), le Harle bièvre (Mergus merganser) et le Pouillot fitis (Phylloscopus trochilus) ont été

observés sur le site, trois espèces au statut quasi-menacé. Sur le site, 29 espèces bénéficient d’un

statut de protection à l’échelle nationale. Parmi les 34 espèces observées et inscrites sur la liste

rouge de Franche-Comté (noté LR-FC par la suite), on peut noter la présence du Fuligule morillon

(Aythya fuligula), du Harle bièvre (Mergus merganser) et le Milan noir (Milvus migrans), trois

espèces quasi-menacées.


Amphibiens : L’inventaire est largement incomplet (LPO 2016, BIOTOPE 2012), seule la

Grenouille rieuse est mentionnée. Le grand plan d’eau, qui constitue l’élément principal, il est

empoissonné et une faible diversité d’habitats à l’échelle du site n’est probablement pas

favorable aux espèces à enjeux.

Reptiles : L’inventaire est relativement incomplet, seuls sont mentionnés la couleuvre vipérine

(Natrix maura, préoccupation mineure au classement UICN et vulnérable sur la LR-FC) et le lézard

vert occidental (Lacerta bilineata, quasi-menacé sur la LR-FC).

Mammifères : le Castor d’Eurasie, présent plus en aval à Lavancia, n’a pas encore été observé.

Insectes : des libellules et autres insectes à enjeux, liés aux milieux humides, sont présents. On

peut noter la présence de l’Azuré de la croisette (Maculinea rebelii - Annexe II Habitat), un papillon

rare inféodé à la Gentiane croisette (Gentiana cruciata). Il a été observé sur une prairie ouverte,

menacée par l’embroussaillement, au lieu-dit la Brasselette, à 500 m en aval des carrières.

Des espèces faunistiques invasives, recensées à l’échelle de la basse vallée de la Bienne, sont

présentes sur les anciennes carrières de Jeurre. On peut mentionner le ragondin (Myocastor

coypus). D’autres espèces invasives sont potentiellement présentes : le rat musqué (Ondatra

zibethicus), la tortue de Floride (Trachemys scripta), des écrevisses allochtones...

Cette faune exotique est susceptible de menacer la faune indigène, elle sera nécessairement prise

en compte dans l’étude des scenarios de réhabilitation du site.

3.4.4. Indicateurs biologiques des macroinvertébrés benthiques : IBG-DCE et

I2M2

Suite à l’évolution de la réglementation, il existe aujourd’hui trois types d’indicateurs basés sur

les macroinvertébrés benthiques. Ceux-ci confèrent des résultats similaires mais chacun permet

une interprétation particulière quant à la source de dégradation de la qualité de l’eau : pollution

directe ou impact environnemental. L’I2M2 et l’IBG-DCE sont calculés par rapport à un état de

référence (état attendu), ce qui permet de mesurer l’écart de la qualité observée par rapport à la

qualité attendue en l'absence d'impact anthropique.

Les données historiques sur une station à 1.5 km environ en amont, au niveau de l’ancien pont

de Jeurre, indiquent un état écologique moyen (Tableau 21), lié à l’indice IPR (Indice Poisson

Rivière) qui est le seul indicateur déclassant. En effet, l'IBGN (macroinvertébrés benthiques)

renseigne un très bon état et les indices calculés à partir des diatomées et macrophytes concluent

à un cours d’eau de bon état.

L’état écologique estimé à partir des indicateurs semblent démontrer un très bon état écologique

de la Bienne à Jeurre. L’I2M2 est plus discriminant que l'IBG-DCE, abaissant l’état d’une classe

(bon état).


Tableau 21 : Etat des eaux de la station de Jeurre (06085500). Source Eau France - RMC

Résultats IBG-DCE - méthode petits cours d’eau (MPCE)

Avec une note équivalent IBG de 18/20 (Tableau 22), la Bienne à Jeurre présente un très bon état

biologique en octobre 2016 d'après l'arrêté du 25 Janvier 2010 relatif aux méthodes et critères

d'évaluation de l'état écologique des eaux de surface.

Cette note est due à deux facteurs :

- une très bonne qualité des habitats (variété taxonomique de 12/14, 41 US), les classes de vitesse

et les substrats présents sont variés, avec une forte dominance de substrats grossiers (blocs,

pierre, galets, graviers) et de bryophytes et des habitats marginaux (litière, hydrophytes, chevelus

racinaires et sables/limons).

- une bonne qualité de l'eau (Leuctridae, groupe faunistique indicateur 7/9). La présence de

Perlodidae en faibles effectifs (2 individus, GFI 9) vient encore confirmer ces résultats.

Tableau 22 : Résultats IBG-DCE – méthode petits cours d’eau (MPCE)

Date Type d’indice Groupe faunistique indicateur

Variété taxonomique

Note Etat biologique

18/10/2016 IBG-DCE 7/9 (Leuctridae) 12/14 (41 US) 18/20 Très bon état

US : Unités systématiques

Résultats I2M2

D’après le Tableau 23, la note d’I2M2 (0.704) pour le cours d’eau de la Bienne à Jeurre en 2016

s’explique par le fait que quatre des cinq métriques de l’I2M2 exprimées en EQR (Shannon, ASPT,

Ovoviviparité et Richesse taxonomique), ont des valeurs relativement proches de la valeur de

référence (1). Seule la fréquence relative des taxons polyvoltins (plusieurs générations par an,

0.452) éloignée de la proportion attendue en l'absence d'impact peut être le signe d’une

dégradation modérée de l’habitat. Dans l’ensemble, le cours d’eau peut être considéré de bonne

qualité le jour de l’échantillonnage, abritant un peuplement riche en invertébrés aquatiques (54

taxons identifiés selon la norme XP T90-388), diversifié (voir Shannon) avec la présence de

nombreux Ephéméroptères, Plécoptères et Trichoptères.


Tableau 23 : Résultats d’I2M2 pour la station de Jeurre sur la Bienne le 18/10/2016.

Shannon ASPT Polyvoltinisme Ovoviviparite Richesse

I2M2 Val. brutes 3.4061 6.4400 0.3511 0.0753 54

0.7036

[0 ; 1] EQR

0.7613

[0 ; 1]

0.7487

[0 ; 1]

0.4519

[0 ; 1]

0.7749

[0 ; 1]

0.8355

[0 ; 1]

ASPT (Average Score per taxon) : BMWP (Biological Monitoring Working Party) : (famille / polluo-sensibilité) --> Ramène en moyenne en faisant BMWP/Richesse EQR : Ecarts à la qualité de référence Ovoviviparité : modalité du trait biologique « reproduction » pour les macroinvertébrés (Tachet et al., 2010). L’ovoviviparité permet l’incubation et l’éclosion des œufs dans l’abdomen de la femelle avant expulsion des petits dans le milieu aquatique. (Rapport DREAL) Polyvoltinisme : fréquence relative des espèces polyvoltines exprimée en EQR pour le calcul de l'I2M2. Modalité du trait biologique « nombre de générations par an » pour les macroinvertébrés (Tachet et al., 2010). Le polyvoltinisme est la capacité d’un taxon à effectuer plusieurs générations successives au cours d’une année.

Les résultats de l’I2M2 (Tableau 24) indiquent un impact significatif sur la qualité de l’eau par les

pesticides et par les composés azotés (hors nitrates). Toutefois, ces données doivent être utilisés

avec prudence, car selon une étude menée en Artois-Picardie, ils donnent des probabilités de

pressions très sévères au regard des réalités du terrain (Mondy & Usseglio-polatera 201315).

Tableau 24 : Résultats de l’I2M2 selon les critères représentatif de 6 catégories de pressions chimiques liées à la qualité

de l’eau ou « Water Quality » (WQ) et de 5 catégories de pressions liées à la dégradation physique de l’habitat ou «

Habitat Degradation » (HD). Au-delà d’une probabilité d’impact de 0.5 (en gras) la pression est considérée comme

significative (Usseglio-Polatera et al. 2014)

WQ1 WQ2 WQ3 WQ4 WQ6 WQ8 HD1 HD2 HD3 HD4 HD5

20161018V244M5-B1

0.3648

0.4557

0.4674

0.4130

0.3875

0.6207

0.4504

0.5827

0.4639

0.4600

0.4052

20161018V244M5-B2

0.3795

0.2778

0.3633

0.2565

0.5188

0.5546

0.2613

0.4982

0.3864

0.3478

0.4348

20161018V244M5-B3

0.3678

0.3228

0.3542

0.3002

0.4609

0.5171

0.3123

0.4373

0.3576

0.3291

0.4689

Moyenne 0.3707

0.3521

0.3950

0.3232

0.4558

0.5641

0.3413

0.5061

0.4026

0.3790

0.4363

Légende

WQ1 : Matière organique

WQ2 : Composés azotés (hors nitrates)

WQ3 : Nitrates

WQ4 : Composés phosphorés

WQ6 : Acidification

WQ8 : Pesticides

HD1 : Voies de communication

HD2 : Ripisylve (corridor de 30 m)

HD3 : Urbanisation (rayon de 100 m)

HD4 : Risque de colmatage

HD5 : Risque d’instabilité hydrologique

15 Mondy, C. P., & Usseglio-polatera, P., 2013 : Using conditional tree forests and life history traits to assess specific risks of stream degradation under multiple pressure scenario. Science of the Total Environment, 461–462(2013), 750–760.

PARTIE 4 - DIAGNOSTIC DE LA CARRIÈRE DE LAVANCIA-EPERCY 96


CARRIÈRE DE LAVANCIA-EPERCY


1. LE SITE APRES QUARANTE-CINQ ANS D’EXTRACTION

Principaux éléments à retenir :

Site très anthropisé : aménagements plus ou moins anciens, extractions de granulats dès les

années 1970 dans le lit et sur les terrasses alluviales jusqu’en 2015. La configuration actuelle de

grands plans d’eau en bord de Bienne en porte le stigmate : digues en place et espace de mobilité

« amputé ».

Perte de mobilité latérale (moindre érosion de berges, déconnexions) et incision du lit de la

Bienne en amont du plan d’eau de Coiselet et de sa zone de remous.

Un amont peu propice aux apports de sédiments : faible production et transit lent.

Un enjeu hydraulique fort à l’aval (digue de protection de Dortan et zone inondable).

Sur la commune de Lavancia-Epercy, en rive droite de la Bienne (lieu-dit Maison Saint-Louis et

pied de versant du bois de Cézinet) mais aussi en rive gauche, une activité d’extraction de

granulats s’est développée à la fin des années 1960. D’abord dans la bande active de la rivière

avec une fosse d’extraction, puis sur les terrasses alluviales, l’activité d’extraction a débuté en

1970 lors de la mise en service du barrage de Coiselet et s’est terminée en 2015. Le dernier arrêté

préfectoral, de 2008, autorisant l’exploitation des matériaux alluvionnaires (quaternaire) et

l’installation de broyage concassage-criblage jusqu’en 2017 n’est pas clos. Aujourd’hui, un projet

d’accueil et de stockage de matériaux inertes est en cours de réflexion sur la rive gauche.

A l’issue de l’exploitation et conformément aux prescriptions de remise en état du site

mentionnées dans l’arrêté préfectoral d’autorisation d’exploiter, des travaux permettant de

renaturer les fosses d’extraction ont été réalisés (création de connexions entre les fosses,

plantation de ripisylve). Mais les aménagements qui ont été édifiés au cours des extractions pour

éviter une communication de la Bienne avec les fosses d’extraction n’ont pas été restaurés. Ainsi,

le site et son fonctionnement hydrologique restent dégradés puisque les digues n’ont pas été

modifiées et l’espace de liberté de la Bienne n’a pas été restauré (non demandé dans l’arrêté

préfectoral).

De même que pour le site de Jeurre, une réhabilitation du site apparaît comme pertinente afin :

d’améliorer l’inondabilité du lit majeur ;

de rajeunir et diversifier les habitats naturels d’intérêt communautaire (forêt alluviale et

ripisylve riveraine) ;

d’améliorer les conditions d’échange entre la rivière et la nappe alluviale induisant une

meilleure oxygénation de l’eau et une régulation de la température de l’eau en période critique ;

de réinjecter dans la fosse principale une partie de la charge solide pour éviter un exhaussement

au droit de la digue de Dortan où le risque d’inondation est présent pour certaines habitations.

Ce site est situé dans la zone de remous liée à la retenue du barrage de Coiselet, d’où le dépôt de

la charge grossière.

Délimitée par le polygone rouge (Figure 42 et Figure 43), la surface totale de la zone d’étude,

englobant la Bienne et les anciennes fosses d’extraction, s’élève à près de 28 ha. En rive gauche

se trouve le matériel d’exploitation, les bâtiments de l’exploitation ainsi que le stockage en cours

sur une surface décaissée. Un grand bassin en eau se trouve sur la partie la plus éloignée de la


rivière. Un pont aménagé pour le passage des engins, permet d’accéder à la rive droite en

traversant deux bras de la rivière, séparés par un ilot. En rive droite, les extractions ont formé

quatre bassins, aujourd’hui en eau, ainsi qu’un escarpement rocheux dénudé.

Figure 42 - Délimitation de la zone d’étude au droit de la carrière Di Lena à Lavancia-Epercy

Figure 43 - Visualisation des modelés de la zone d’étude au droit de la carrière Di Lena à Lavancia-Epercy (MNT-Lidar)

Auteur : C. Pierrefeu Source : Orthophotographie 2010


L’orthophotographie de 1953 (Figure 44, ci-dessous) renseigne sur l’état du site avant

exploitation.

Figure 44 - Orthophotographie de 1953 représentant la zone d’étude avant le début de l’activité d’extraction.


2.1. Perception et connaissance du milieu des acteurs

Afin de saisir les perceptions, les connaissances et les projets des acteurs, des entretiens semi-

directifs ont été réalisés en face à face. La méthode utilisée est la même que pour le site de Jeurre

(Cf. partie 3 - § 2.1).

Les acteurs enquêtés sont ceux ayant un lien direct avec le site, ainsi les socio-professionnels et

les élus ont été ciblés, à savoir le maire de la commune de Lavancia-Epercy, l’exploitant de la

carrière et un agriculteur utilisant les parcelles en rive droite pour faire pâturer des bovins.


La méthode employée pour caractériser le fonctionnement hydraulique au droit des anciennes

carrières de Lavancia-Epercy est similaire à celle utilisée sur le site de Jeurre. Aussi, seules les

particularités, liées au spécificité du site, seront développées dans ce paragraphe. Notons

toutefois que pour des raisons de données non disponibles ou insuffisantes (notamment

topographiques), la modélisation hydraulique n’a pas été possible.

Sou

rce

: IG

N


2.2.1. Identification des modes d’alimentation des bassins

Visualisation des entrées et des sorties (Cf. partie 3 - § 2.2.1.)

Détermination des débits seuils de connexion (Cf. partie 3 - § 2.2.1.)

Dès le début du projet (2016), des sondes piézométriques ont été positionnées dans le cours

d’eau et dans la gravière pour un suivi des variations de hauteur d’eau et de température

(relevées à plusieurs reprises). Elles ont dû être déplacées pour des raisons d’exposition aux crues

et la sonde thermique a été installée plus tardivement.

2.2.2. Caractérisation du modelé de la gravière et du chenal au droit de la gravière

Détermination des volumes de stockage du modelé (Cf. partie 3 - § 2.2.2.)

La bathymétrie des plans d’eau a été effectuée, pendant l’étude, selon la même méthode et le

modelé terrestre (MNT) obtenu par le vol LiDAR du 7 juillet 2016. Toutefois la fusion des deux

bases n’a pas été effectuée pendant le temps de l’étude. Elle n’a de sens en fait que pour le

développement d’un modèle hydraulique 2D non prévu au cahier des charges (seul utile pour

décrire correctement le site). Seules les données du plan d’eau en rive gauche ont été utilisées

pour déterminer les volumes de la gravière.

Déterminer les profils en travers du cours d’eau (Cf. partie 3 - § 2.2.2.). Le cours d’eau au droit

de la gravière a été caractérisé par 9 profils en travers (Figure 45) dans le cours d’eau. Ces

données, une fois post-traitées et corrigées, ont été analysées sous le logiciel de modélisation

HEC RAS pour évaluer les débit seuils de débordement. Toutefois, ils sont insuffisants en nombre

pour renseigner correctement un modèle hydraulique 2D.

Figure 45 - Profils en travers du chenal au droit de la carrière à Lavancia-Epercy

Sou

rce

: O

rth

op

ho

togr

aph

ie 2

010

A

ute

ur

: C. P

ierr

efeu

20

16



Tout comme pour le paragraphe précédent, la méthodologie, similaire à celle utilisée sur le site

de Jeurre, ne sera précisée que pour les particularités liées aux spécificités du site.

2.3.1. Synthèse des données écologiques existantes

Méthode similaire (Cf. partie 3 - § 2.3.2.) ; néanmoins :

Le Conservatoire botanique national de Franche-Comté – Observatoire régional des insectes et

de l’environnement (CBNFC-ORIE) a fourni en sus l’inventaire sur les insectes.

Les données concernant les habitats d’intérêt communautaire (HIC) a été extrait des fiches

Natura 2000, du DOCOB (Document d’objectif) du site et du dossier d’étude d’impact ICPE

(PNRHJ 2005, Sciences Environnement 2007).

2.3.2. Acquisition de nouvelles données écologiques

Méthode similaire (Cf. partie 3 - § 2.3.2.), néanmoins :

Il n’y a pas eu de prospection pour inventorier les hétérocères (ou papillons de nuit), les

orthoptères (ou sauterelles et criquets) et les odonates (ou libellules et demoiselles) car des

données ont été fournies par le CBNFC-ORIE. Les lépidoptères visibles lors des journées terrain

de stage ont été identifiés.

Une prospection sur les amphibiens a été réalisée avec Julien Barlet (chargé de mission Natura

2000 pour ce site - PNRHJ).

Une prospection sur les reptiles a été initiée, mais tardivement par rapport aux préconisations

optimums.

2.3.3. Programmation pour de nouvelles acquisitions

Méthode similaire (Cf. partie 3 - § 2.3.3.)


3.1. Enquête de perception des acteurs


Les crues sont très présentes, avec les impacts sur l’érosion des berges et digues, mais

l’ensemble des travaux historiques ne sont pas mentionnés ;

Les espèces mentionnées pour décrire la biodiversité sont des espèces généralistes, pas des

espèces à enjeux ;

Les problématiques mises en avant sont l’érosion, le transit sédimentaire (en excès) et la

pollution.


Les acteurs socio-professionnels et des élus ont été rencontrés pour cerner leur perception et

connaissance du milieu ainsi que les projets de chacun sur le site de Lavancia-Epercy. Trois

entretiens ont été organisés : avec le Maire de Lavancia-Epercy (B. Jaillet), avec le carrier en

activité (A. Di Lena) et un éleveur (P.Y. Multrier).

Le cours d'eau ne semble pas intégré à la vie de la cité, physiquement et culturellement ; « on n’y

va pas, on ne s'y baigne pas ». Les accès sont interdits, la baignade également et l’absence

d'aménagements en bord de cours d'eau démontre cette déconnexion à la rivière. Les

perceptions sont d’ordre économique et sécuritaire. Cependant les enquêtes (Cf. Partie 2 - § 3.1.)

réalisées auprès de la population démontrent, pour un peu plus de la moitié des habitants, un

usage orienté vers les loisirs (baignade, pêche, promenade…).

Une perception récente des faits historiques

Les crues sont un élément marquant pour les trois acteurs : 1990, 1991 et 2015. Perçues comme

dangereuses, ils évoquent la force de l’eau lors des crues et les dégâts : elles ont « mangé » les

parcelles, inondé l’exploitation (les locaux, le matériel touché…), érodé la digue dans le méandre

à l’amont…

L’histoire croisée des deux installations constitue l’historique du site, celle de l’éleveur en ovins

(le père) et celle du carrier (le père) dans les années 1970 et leurs activités respectives.

Une connaissance partielle du milieu d’un point de vue écologique.

L’acteur le plus informé a une connaissance un peu généraliste de la faune (canard, cygne,

oiseaux, grenouilles, crapauds, chamois, sangliers, foulque, castor). Il connait la renouée, mais

selon lui le saule est une denrée considérée comme une « invasive » (peut-être voulait-il dire

envahissante). Les autres acteurs sont peu au fait de la biodiversité, ils mentionnent la notion de

fermeture du milieu. Le carrier évoque le faucon pèlerin car l’APPB le protégeant avait un impact

sur l’exploitation de la carrière.

Des problématiques convergentes

Les sujets abordés en priorité sont l’exhaussement au droit de la carrière, avec les problèmes

associés (augmente le risque d’inondation, la fragilité du pont, la mortalité piscicole, les maladies,

accentue l’étiage) et l’érosion latérale « ça a mangé 30-40 m de prés » et au niveau du chemin au

nord. Les arguments sont identiques entre l’éleveur et le carrier.

Tous les acteurs nient l’enfoncement du lit de la Bienne, pourtant prononcé au droit de la carrière,

l’un dit « il n’y a pas vraiment eu d’incision, en tout cas ce n’est pas un problème car c’est sur la

roche mère », l’autre affirme l’absence d’incision, les études sont « erronées ».

Un acteur évoque la notion de transit sédimentaire (zone remous, érosion, capacité de charge,

barrage…) avec l’atterrissement en zone de remous : « quand le barrage [de Coiselet] il est plein,

il vient ici, ça vient jusqu’au pont d’Epercy la retenue de Coiselet, là vous avez plus de courant. Le

problème c’est ça ! ».

Les notions d’urbanisation et d’imperméabilisation du sol, tenant compte de la répercussion que

cela peut avoir sur le débit de la rivière, ont été évoquées.

La question de pollution domestique (système d’épuration à Lavancia-Epercy) et industrielle

(ferrailleur à Dortan)

Du point de vue des acteurs socio-professionnels, les sédiments sont un problème pour la rivière :

« ça agglutine les graviers ». Quand le carrier « il enlevait les cailloux […] le reste de la rivière était


propre », on « sacrifiait 100 m de la rivière, par contre on préservait les autres d’amoncellement

(terme négatif que l’on réserve aux ordures généralement) de graviers et de tout ».

Les termes employés (propre, amoncellement) sont éloquents, ils traduisent la perception de

l’acteur face à une situation anormale : la présence d’alluvions dans la rivière. Cela fait référence

à l’image de la rivière qu’il s’est construit par l’image de son enfance à laquelle il a fait souvent

mention.

Le problème mis en avant est la perte d’habitat pour les poissons. Il y a plus de graviers et donc

moins d’eau « quand il y a 20 cm d’eau, comment l’eau peut-elle être oxygénée ! ». Des

rapprochements entre l’action de curer associée à la qualité de la pêche (« ce qu’on prenait

comme truite ») et celle de l’interdiction de prélever dans le lit associé à la mortalité piscicole

(« y’a plein de bactéries, des maladies, y’a pleins de choses qui se développent »)

Des craintes sont évoquées quant à l’avenir du pont défectueux (Figure 46), à la propriété du

carrier. Du point de vue de l’agriculteur, l’usage du pont est nécessaire pour accéder à la rive

droite en tracteur (pour les bovins et pour entretenir certaines parcelles ouvertes avec le

gyrobroyeur). Du point de vue du maire, la sécurité et la responsabilité de la mairie (« j’ai mis un

arrêté d’interdiction de traverser ») sont mis en avant.

Figure 46 - Pont en rive droite, présentant un risque de sécurité. Le pont est presque en charge pour une crue de 220 m3/s. Le pont est fragilisé suite à une crue de 420 m3/s. Photos : C. Pierrefeu et Mairie de Lavancia-Epercy.

Des projets

L’éleveur souhaite continuer à pâturer, entretenir les parcelles en rive droite. Pour cela, il

souhaite conserver le pont. Il imagine que cet ouvrage soit légué à la commune, et que des

travaux d’entretien dans le cours d’eau (curer le banc de gravier amont pour restaurer le flux

d’eau dans le 1er bras). Il souhaite la construction d’une digue [enrochement] pour limiter

l’érosion des parcelles.

Dans l'ensemble, le maire est favorable à « laisser faire la rivière comme le dit la loi sur l'eau ». Il

voit le site évoluer naturellement sans projet dessus. Il ne voit ainsi pas l’intérêt de conserver le

pont. Ceci est expliqué par le fait qu’il ne souhaite pas que la commune devienne propriétaire et

responsable de ce pont défectueux (coûts). Il était favorable au projet de téléski-nautique en rive

droite, mais le projet a été annulé. En rive gauche, il est à l’écoute des projets des entreprises qui

souhaitent investir la rive gauche, en lien avec la mise à jour du plan local d’urbanisme (PLU).

Le carrier souhaite continuer à exploiter les bancs qu’il considère en exhaussement dans la rivière

(si la loi l’y autorisait) : 50 m en amont et en aval du pont, l’atterrissement dans le méandre à

l’amont, dans le méandre à l’aval… Ces alluvions représentent un fort intérêt économique. Le

projet de combler le plan d’eau en rive droite avec des matériaux inertes (Sciences


Environnement 2007) semble abandonné, faute d’avis favorable. En rive gauche, un projet

d’accueil de matériaux inertes (recyclage, concassage et stockage) est envisagé. Le dossier pour

la DREAL n’est pas déposé à ce jour.



Des échanges avec la Bienne, principalement lors des crues.

Des connexions multiples : chenaux d’écoulement, submersion, par une lône (connexion aval),

interconnexions entre plans d’eau, percolation dans le substrat graveleux, des apports karstiques

probables mais non identifiés…

Une connexion avec la Bienne en deux temps : faible dès 100 m3/s et forte à 210 m3/s.

3.2.1. Une connexion avec la Bienne en deux temps

L’analyse de la topographie et du positionnement des aménagements au sein de la gravière a

permis de localiser les entrées et sorties de flux d’eau (Figure 47) correspondant aux principales

connexions entre la rivière et la gravière.

Trois entrées principales depuis la rivière

vers trois plans d’eau distincts sont

identifiables. Ces chenaux d’écoulement

reliant la Bienne à la gravière, hormis

concernant la lône (3) en aval du site, ne

sont pas en eau en permanence. Ils

dépendent de la hauteur de lame d’eau

dans le cours d’eau. La 1ère connexion (1)

est un chenal d’écoulement constitué de

blocs, il relie le bras droit de la Bienne au

plan d’eau principal lors des crues (Figure

47). La 2ème entrée (2) est une connexion

par submersion du banc d’alluvions (sable-

graviers-galets) lorsqu’il y a une crue. La

3ème entrée est une connexion directe par

l’aval d’une lône. Celle-ci abouti dans la roselière jouxtant le petit plan d’eau. La connexion étant

permanente, ce plan d’eau se vidange lors de la décrue de la Bienne.

Figure 47 - Chenal d’écoulement (1) alimentant le plan d’eau.

Crue du 14/06/2016 (225 m3/s). Photo : C. Pierrefeu

Figure 47 -


Deux sorties permettent la vidange de la gravière dans la rivière (Figure 48). La 1ère (1) est un

chenal d’écoulement temporaire, il est fonctionnel lorsque le niveau d’eau est suffisamment

élevé dans la gravière. En début de crue, le sens d’écoulement est inversé, l’eau alimente la

gravière, mais pour de faibles débits. La seconde est un exutoire aménagé d’une buse dont

l’altitude est plus basse que l’exutoire naturel, ainsi elle vidange sur une période plus longue que

la première sortie. La 2ème sortie vidange le petit plan d’eau situé dans le méandre, par

submersion.

Une connexion entre les deux plans d’eau, à l’ouest, s’opère par une buse placée sous le chemin.

Cette connexion hydraulique est également une connexion pour la biocénose (têtards, poissons,

diaspores végétales…).

Des buses situées dans le méandre en aval, le long de la route départementale D436-D436E

alimentent le chenal en eau pluviale (route, récupération d’eau pluviale des entreprises). Il est

possible qu’en cas de fortes pluies, il y ait un impact sur la connexion avec le petit plan d’eau.

Par ailleurs, les connexions sont limitées par la présence de digues et l’incision du lit de la Bienne

qui a pour effet la déconnexion des terrasses alluviales.

A partir des données disponibles (station hydrologique, sondes piézométriques dans le chenal et

la gravière), en absence de modèle hydraulique, une approche qualitative des connexions a été

réalisée (Tableau 25). D’après les observations de terrain, la connexion doit s’effectuer entre 92

et 139 m3/s, correspondant à la phase B sur le tableau et à environ 210 m3/s pour la phase C. La

vidange par la sortie (1) est fortement dépendante de la hauteur d’eau initialement présente dans

la gravière. Il s’agira de traiter sur une plage de temps plus longue pour conforter les résultats et

calculer un écart-type.

Figure 48 - Connexions entre le cours d’eau, la gravière et les nappes de versant

1 2

1

2

3


Tableau 25 - Synthèse du processus de connexion entre la Bienne et le plan d’eau principal

Phase A Phase B Phase C

Degré de connexion Très faible connexion Faible connexion Forte connexion

Entrées Infiltration à travers la digue

+ pluie + ruisselement

Infiltration à travers la digue

+ pluie + ruisselement

+ 2 chenaux d’écoulement

Chenal d’écoulement principalement

Sorties

Infiltrations à travers la digue

+ infiltration dans le sol

+ évapotranspiration

Infiltrations à travers la digue

+ infiltration dans le sol

+ évapotranspiration

Chenal d’écoulement principalement

Illustration des connexions



Synthèse et acquisition de données (LPO, CBNFC-ORIE, Natura2000, PNRHJ) : oiseaux,

amphibiens, mammifères, reptiles (hétérocères, lépidoptères, orthoptères, odonates), insectes,

flore et habitats d’intérêt communautaire, espèces exotiques envahissantes (EEE).

Données à acquérir en 2107 : piscicoles (CMR), étude phytosociologique à l’échelle de la basse

vallée de la Bienne.

Habitat d’intérêt communautaire Natura 2000 : tapis de characées (alliance du Charion

vulgaris), de saulaies arbustives (dominées par le saule pourpre ou le saule drapé), de saulaies

blanches arborescentes, de roselières, de pelouses sèches.

Milieux diversifiés (atterrissements d’alluvions, zones lotiques et lentiques, milieux ouverts secs

et humides, arbustes et forêts, mares temporaires et permanentes…), sont favorables à un

cortège d’espèces, notamment certaines à forts enjeux.

Perte de diversité des habitats, notamment des annexes fluviales : disparition de bras

secondaires et d’une lône.

Enjeux floristiques : 36 espèces protégées.

Site touché par les espèces floristiques invasives : Solidage géant (Solidago gigantea), la

Balsamine de l’Himalaya (Impatiens glandulifera), le Buddleia de David (Buddleja davidii) et la

Renouée du Japon (Fallopia japonica), et la Vergerette annuelle (Erigeron annuus). Présence

observée d’Ambroisie à feuilles d'armoise (Ambrosia artemisiifolia). Espèces aquatiques non

inventoriées Espèces très compétitives : menace pour la flore indigène (locale). Espèces à

forte capacité de dispersion : gestion particulière pour les travaux.

Enjeux faunistiques car nombreuses espèces protégées (oiseaux, amphibiens, reptiles,

insectes) : Castor d’Eurasie, Linotte mélodieuse (Carduelis cannabina), Milan royal (Milvus


milvus), Grand-duc d’Europe (Bubo bubo), Huppe fasciée (Upupa epops), Alyte accoucheur (Alytes

obstetricans), Crapauds calamite (Bufo calamita) et Sonneur à ventre jaune (Bombina variegata),

Triton palmé (Lissotriton helveticus), Lézard vert occidental (Lacerta bilineata)…

Espèces faunistiques invasives : Ragondin (Myocastor coypus), Perches soleil (Lepomis

gibbosus) et les Ecrevisses américaines (Orconectes limosus)...

Le recueil des connaissances naturalistes auprès des différents organismes (LPO, CBNFC-ORIE) a

permis une synthèse portant sur : les oiseaux, les amphibiens, les mammifères, les reptiles, les

insectes (hétérocères, lépidoptères, orthoptères, odonates) et la flore. L’acquisition de nouvelles

données durant le projet tuteuré et le stage renseigne sur la faune et flore invasives.

3.3.1. Habitats d’intérêt communautaire

L’étude d’impact ICPE pour l’exploitation de la carrière à ciel ouvert proche de l’escarpement

rocheux (Sciences Environnement 2007) mentionne la présence de plusieurs habitats d’intérêts

communautaires.

On peut citer, par exemple, la présence de tapis de characées (alliance du Charion vulgaris), de

saulaies arbustives (dominées par le saule pourpre ou le saule drapé), de saulaies blanches

arborescentes, de roselières, de pelouses sèches. Une étude phytosociologique à l’échelle de la

basse vallée de la Bienne programmée en 2017 complètera et réactualisera les connaissances sur

le site.

3.3.2. Flore

D’après les données du CBNFC, 36 espèces protégées sont présentes sur le site de Lavancia-

Epercy. Toutes inscrites sur la liste rouge de Franche-Comté en préoccupation mineure (LC). Parmi

ces espèces d’intérêt patrimonial, 12 sont dites vulnérables à l’échelle européenne (Annexe 16).

L’inventaire floristique sur le site de Lavancia-Epercy n’a pas été réactualisé (ou communiqué au

CBNFC) depuis 1997. On dénombre alors une seule invasive, la Vergerette annuelle (Erigeron

annuus). Aujourd’hui, le site est fortement touché par la présence d’espèces végétales invasives

(liste des EEE de Franche-Comté en Annexe 19). On retrouve (Figure 49) le Solidage géant

(Solidago gigantea), le Buddleia de David (Buddleja davidii) en grand nombre, ainsi que la

Balsamine de l’Himalaya (Impatiens glandulifera) et la Renouée du Japon (Fallopia japonica). Les

espèces aquatiques n’ont pas été inventoriées dans cette étude. Cette problématique globale

d’espèces végétales invasives à l’échelle du site sera à prendre en considération pour les travaux

de réhabilitation.

On peut noter l’observation d’Ambroisie à feuilles d'armoise (Ambrosia artemisiifolia) sur le site

des carrières en 2016. Cette espèce invasive libère de mi-août jusqu’en octobre un pollen très

allergène. Cette espèce est une véritable préoccupation de santé publique.


Figure 49 - Flore invasive sur la carrière de Lavancia-Epercy

3.3.3. Faune

La synthèse des extractions provenant des bases de données naturalistes de Franche-Comté a

été commandée à la LPO - pour les oiseaux, les amphibiens, les reptiles et les mammifères hors

chiroptères - et au CBNFC-ORIE - pour les insectes – (Annexe 17). Ces données provenant de

bénévoles ne suivant pas un protocole d’inventaire particulier, l’absence d’information sur le

périmètre pour une espèce donnée ne signifie pas nécessairement qu’elle est absente,

notamment si des habitats qui lui sont favorables sont présents.

Les données sont certes inégalement réparties entre les taxons sur le périmètre d’étude, comme

à Jeurre, mais elles sont néanmoins plus riches pour les amphibiens, comme en témoigne le

nombre d’espèce observées. Le niveau de connaissance des espèces les plus patrimoniales de ce

groupe est assez bon, mais à améliorer pour d’autres, plus communes.

Le nombre d’espèces d’oiseaux contactées sur le périmètre d’étude, 47, indique un niveau de

connaissance modéré du peuplement présent. En revanche, le niveau de connaissance des

reptiles est faible, alors que c’est un groupe à prendre en compte dans la gestion des gravières.

Le niveau de connaissance des mammifères est également faible quantitativement, mais la

mention du Castor d’Eurasie parmi les données permet déjà d’identifier un enjeu important pour

la gestion de la gravière, notamment pour les secteurs limitrophes de la Bienne.

Les enjeux faunistiques (Annexe 18, Annexe 15) présents sur le site de Lavancia-Epercy sont les

suivants :

3

4

5

2

1


Oiseaux : La Linotte mélodieuse (Carduelis cannabina) et le Milan royal (Milvus milvus) ont été

observés sur le site, deux espèces au statut vulnérable pour le classement IUCN Européen. Sur le

site, 39 espèces bénéficient d’un statut de protection à l’échelle nationale. Parmi les 41 espèces

inscrites sur la liste rouge de Franche-Comté (noté LR-FC par la suite), on peut noter la présence

du Grand-duc d’Europe (Bubo bubo) et de la Huppe fasciée (Upupa epops), deux espèces classées

vulnérable (VU). L’hirondelle de rivage était présente sur ce site, il semble qu’elle ait disparu suite

à l’exploitation en pied d’escarpement rocheux.

Amphibiens : La présence d’espèces à enjeux telles que l’Alyte accoucheur (Alytes obstetricans),

le Crapaud calamite (Bufo calamita), le Sonneur à ventre jaune (Bombina variegata), le Triton

palmé (Lissotriton helveticus) ont été observé sur le site. L’empoissonnement des plans d’eau

(lors des crues notamment) limite considérablement leur habitat, ils se reproduisent sur de

petites mares, dont certaines sont temporaires.

Reptiles : L’inventaire est largement incomplet, seuls la couleuvre à collier (quasi menacée au

classement UICN, préoccupation mineure sur la LR-FC) et le lézard des murailles sont mentionnés.

Bien que non enregistrés dans la base de données de la LPO, le Lézard vert occidental (Lacerta

bilineata), la Couleuvre verte et jaune, la Vipère aspic ont été observés sur les anciennes carrières.

La présence de la couleuvre vipérine (Natrix maura) est probable.

Mammifères : le Castor d’Eurasie, la carrière est le seul site connu dans le PNRHJ, il est présent

depuis 2010. Le chamois est également présent.

Insectes : des libellules et autres insectes à enjeux, liés aux milieux humides, sont présents.

Des espèces faunistiques invasives, recensées à l’échelle de la basse vallée de la Bienne, sont

présentes sur les anciennes carrières de Lavancia-Epercy. On peut mentionner les nombreuses

Perches soleil (Lepomis gibbosus) et les Ecrevisses américaines (Orconectes limosus). D’autres

espèces invasives sont potentiellement présentes : le Ragondin (Myocastor coypus), le Rat

musqué (Ondatra zibethicus), la tortue de Floride (Trachemys scripta)...

Cette faune exotique est susceptible de menacer la faune indigène, elle sera nécessairement prise

en compte dans l’étude des scenarios de réhabilitation du site.

SYNTHÈSE DE L’ÉTAT DES LIEUX 110

SYNTHÈSE DE L’ÉTAT DES LIEUX

SYNTHÈSE DE L’ÉTAT DES LIEUX 111

La basse vallée de la Bienne a connu de profonds changements au cours des 150 dernières

années, engendrant de multiples impacts, aux effets cumulatifs, telles que la perte de mobilité

du cours d’eau, la modification des habitats et l’incision généralisée.

Les anciennes gravières de Jeurre et de Lavancia-Epercy, stigmates des dernières interventions

comptant parmi les plus impactantes, ont fait l’objet de nombreux travaux comme notamment

la construction de digues et de protections en enrochement qui limitent les échanges entre le

cours d’eau et les plans d’eau des fosses d’extraction. Au niveau de Jeurre, la connexion s’opère

dès un débit de 52 m3/s à travers deux chenaux d’écoulement et dès 112 m3/s par submersion

d’une partie de la digue. Ces échanges représentent respectivement un taux de connexion de

17.5 % et 5.7 % d’une année hydrologique. A Lavancia-Epercy, le site est plus grand et plus

complexe, du fait de la présence de plusieurs bassins aux connexions multiples. La rivière et le

plan d’eau principal se connectent par un chenal d’écoulement pour un débit du même ordre

qu’à Jeurre (92 à 139 m3/s) et il semble que la submersion soit plus limitée. Le méandre à l’aval

est submergé en cas de fortes crues et le bassin à l’ouest par la lône.

Chacune des deux gravières comportent, parmi les enjeux évoqués dans les pages précédentes,

des enjeux écologiques évidents, certains avérés et d’autres qui sont encore à préciser. Toutefois,

au vue de l’artificialisation de la Bienne, les espaces sont figés et les perturbations hydrauliques

ne permettent plus le maintien de la dynamique naturelle des habitats, voire le bon

fonctionnement de l’hydrosystème. Or, parmi les quatre causes principales responsables de

l’érosion de la biodiversité, la perte d’habitat (perte physique, pollutions, fragmentation…) arrive

en première position, puis l’exploitation non durable des ressources, l’arrivée d’espèces invasives

trop compétitives et le réchauffement climatique. Les anciennes carrières sont à cela concernées

par au moins trois de ces éléments. La présence de plusieurs espèces invasives est généralisée

sur les sites, ce qui associé à la fragilité des habitats rivulaires menace l’écosystème.

La présence des espèces est contrôlée par les connexions amont-aval et latérale. Ainsi, les travaux

de réhabilitation conduisent à restaurer les deux types de connexion. D’autre part, la capacité de

dispersion des espèces est elle-même contrôlée par leurs traits biologiques et par la structure

des paysages, d’où l’importance des trames vertes et bleues au sein du PNR du Haut Jura,

réservoir de biodiversité. Ainsi, la vallée de la Bienne représente un couloir de migration des

espèces. Pour exemple, le papillon migrateur la Vanesse du chardon (Vanessa cardui) retrouvé

sur les sites.

Les travaux de renaturation visant à connecter les bassins avec la rivière sont de nature à

améliorer le fonctionnement hydro-bio-géomorphologique de la basse vallée et répondent

parfaitement aux objectifs et préconisations des documents d’orientation ou réglementaires

(SDAGE, DCE, LEMA). En permettant la restauration de certains habitats, la faune locale devrait

enregistrer un bénéfice, notamment pour ses éléments les plus patrimoniaux. Il conviendra

néanmoins de prendre toutes les précautions nécessaires pour anticiper et éviter certains effets

potentiellement négatifs.

Dès lors, il convient d’élaborer les scenarios de réhabilitation des anciennes gravières rendant

compte de la faisabilité technique et économique de chaque projet. Tel est l’objet de la phase 2

du projet.

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Tachet H., Richoux P., Bournaud M. & Usseglio-Polatera P., 2010 : Invertébrés d’eau douce - Systématique, biologie, écologie. Nouvelle édition revue et augmentée. CNRS Ed., Paris, 607 p.

1 http://seee.eaufrance.fr/

Union Nationale des Producteurs de Granulats (UNPG), 2007 : Carrières et développement durable

– réalisations, 39 p.

Vuillemenot M. (coord.), Ferrez Y., André M., Gillet F., Hendoux F., Mouly A., Thiery F., Tison J.M.,

Vadam J.C., 2016 : Liste hiérarchisée des espèces végétales exotiques envahissantes et

potentiellement envahissantes en Franche-Comté et préconisations d’actions. CBNFC-ORI,

32 p. + annexes

TABLE DES MATIÈRES 114

TABLE DES MATIÈRES

SOMMAIRE ........................................................................................................................ 3

LISTE DES SIGLES ................................................................................................................ 4

INTRODUCTION.................................................................................................................. 5

1. L’évolution des connaissances des hydrosystèmes et du contexte réglementaire pour l’exploitation

des carrières ............................................................................................................................................. 7

1.1. Activités d’extraction en zone alluviale, les effets sur le milieu .................................................................. 7

1.2. Adaptations législatives et réglementaires dans le domaine des carrières alluviales et de l’eau ............. 8

1.3. Connaissances des impacts sur la Bienne et actions à engager ................................................................ 10

2. La problématique de réhabilitation des carrières : une mission confiée a l’universite Lyon 2 ......... 11

2.1. Une étude sur deux sites au contexte similaire ......................................................................................... 11

2.2. Déroulement de l’étude : du diagnostic au montage de projet de réhabilitation ................................... 12

2.3. Une étude rythmée par le suivi du comité de pilotage ............................................................................. 13

PARTIE 1 - CARACTÉRISATION DE LA BIENNE ET DE SON BASSIN VERSANT ...................... 15

1. Un contexte géographique particulier ........................................................................................... 16

1.1. Un contexte calcaire karstifié plissé et montagnard ................................................................................. 16

1.2. Un régime pluvio-nival dans un contexte karstique .................................................................................. 17

1.3. Caractéristiques hydrologiques de la Bienne ............................................................................................. 20

2. Une urbanisation concentrée sur la Bienne ................................................................................... 24

2.1. Une occupation du sol dominée par les forêts et les prairies ................................................................... 24

2.2. Un fond de vallée anthropisé impactant le cours d’eau............................................................................ 26

2.3. Les usages récréatifs de l’eau liés à l’occupation du sol ............................................................................ 27

3. Des aménagements anthropiques marquants liés aux usages des cours d’eau .............................. 27

3.1. La flottabilité de la rivière, classée domaniale ........................................................................................... 28

3.2. La production d’énergie .............................................................................................................................. 28

3.3. La protection des parcelles et des habitations .......................................................................................... 29

3.4. L’extraction des alluvions ............................................................................................................................ 29

PARTIE 2 - DIAGNOSTIC DE LA BASSE VALLÉE DE LA BIENNE ............................................ 30

1. Introduction................................................................................................................................... 31


2.1. Enquête de perception de la population .................................................................................................... 31

2.2. Diagnostic hydrogéomorphologique .......................................................................................................... 33

2.3. Granulométrie .............................................................................................................................................. 34

2.4. Evolution des bancs d’alluvions .................................................................................................................. 35

2.5. Etude diachronique de la mobilité verticale .............................................................................................. 35

2.6. Etude diachronique de la mobilité latérale et de la contraction de la bande active ............................... 37


2.7. Données écologiques à l’échelle de la basse vallée de la Bienne ............................................................. 38


3.1. La rivière et la gravière perçues comme un lieu naturel de loisirs ........................................................... 38

3.2. Une faible évolution hydrogéomorphologique généralisée...................................................................... 41

3.3. Granulométrie, vers un pavage entre Molinges et Jeurre ........................................................................ 57

3.4. Evolution des bancs d’alluvions .................................................................................................................. 59

3.5. Mobilité verticale, vers une stabilisation du lit .......................................................................................... 60

3.6. Une mobilité latérale qui tend à se figer au 21ème siècle .......................................................................... 64

3.7. Des enjeux écologiques certains, mais un patrimoine menacé ................................................................ 69

PARTIE 3 - DIAGNOSTIC DE LA CARRIÈRE DE JEURRE ........................................................ 73

1. Le site après cinquante-cinq ans d’extraction ................................................................................ 74


2.1. Perception et connaissance du milieu par les acteurs .............................................................................. 76

2.2. Caractérisation du fonctionnement hydraulique ....................................................................................... 77

2.3. Modélisation hydraulique du site ............................................................................................................... 80

2.4. Diagnostic de l’état écologique de la zone d’étude ................................................................................... 82


3.1. Un décalage de perception avec le fonctionnement naturel du cours d’eau .......................................... 84

3.2. Des échanges principalement avec la Bienne ............................................................................................ 85

3.3. Modélisation hydraulique ........................................................................................................................... 89

3.4. Un potentiel écologique menacé sur la carrière de Jeurre ....................................................................... 90

PARTIE 4 - DIAGNOSTIC DE LA CARRIÈRE DE LAVANCIA-EPERCY ...................................... 96

1. Le site après quarante-cinq ans d’extraction .................................................................................. 97


2.1. Perception et connaissance du milieu des acteurs .................................................................................... 99

2.2. Caractérisation du fonctionnement hydraulique ....................................................................................... 99

2.3. Diagnostic de l’état écologique de la zone d’étude ................................................................................. 101

3. Résultats et analyse ......................................................................................................................101

3.1. Enquête de perception des acteurs .......................................................................................................... 101

3.2. Caractérisation du fonctionnement hydraulique ..................................................................................... 104

3.3. Diagnostic de l’état écologique de la zone d’étude ................................................................................. 106

SYNTHÈSE DE L’ÉTAT DES LIEUX ..................................................................................... 110

BIBLIOGRAPHIE .............................................................................................................. 112

TABLE DES MATIÈRES ..................................................................................................... 114

TABLE DES FIGURES ....................................................................................................... 117

TABLE DES TABLEAUX .................................................................................................... 120

TABLE DES FIGURES 117

TABLE DES FIGURES

Figure 1 - Enjeux croisés intervenant sur un projet de restauration de cours d’eau. .................. 11

Figure 1 - Enjeux croisés intervenant sur un projet de restauration de cours d’eau. .................. 11

Figure 3 - Déroulement de l’étude (février 2016 à mai 2017) ..................................................... 14

Figure 4 - Pente du lit du réseau hydrographique sur le bassin versant de la Bienne ................. 17

Figure 5 - Débit moyen mensuel et module (m3/s) à la station hydrologique de Jeurre – données

calculées sur 46 ans (1971-2016). C. Pierrefeu. Source : Banque-hydro Eau-France - 08/08/2016

..................................................................................................................................................... 18

Figure 6 - Débits classés calculés à partir des données de la station hydrométrique de Jeurre sur

46 ans (1971-2016), débits représentés en échelle logarithmique ............................................. 20

Figure 7 - Sélection des débits maximaux instantanés mesurés à la station hydrométrique de

Jeurre de 1971 à 2016 et les périodes de retour (T). Auteur : C. Pierrefeu. Source : Banque Hydro

..................................................................................................................................................... 22

Figure 8 - Crues historiques du Haut-Rhône où la Bienne est en crue (11/05/1856 en bleu,

01/12/1925 en vert, 14/02/1957 en rouge) ................................................................................ 23

Figure 9 - Occupation du sol du bassin versant de la Bienne (Corine Land Cover, 2012). ........... 25

Figure 10 - Tronçon étudié en basse vallée de la Bienne (encart : bassin versant de la Bienne) . 31

Figure 11 - Répartition des tronçons pour le diagnostic hydrogéomorphologique ..................... 34

Figure 12 - Carte situant les stations pour lesquels une analyse granulométrique de Wolman a été

réalisée. ....................................................................................................................................... 35

Figure 13 - Proposition de reconversion des carrières ................................................................ 40

Figure 14 - Synthèse du degré d’évolution des 62 tronçons étudiés entre 1998 et 2016, selon les

7 variables utilisées : changements de modalités pour 0 à 5 variables sur 7 variables, il n’y a pas

de tronçons ayant subi 6 ou 7 changements. .............................................................................. 43

Figure 15 - Evolution du degré d’encaissement du lit de la Bienne entre 1998 et 2016 ............. 44

Figure 16 - Evolution de la nature du fond du lit de la Bienne entre 1998 et 2016 ..................... 46

Figure 17 - Evolution de l’état d’occupation des berges de la Bienne entre 1998 et 2016 ......... 48

Figure 18 - Evolution du type de contact entre le versant et le lit mineur entre 1998 et 2016 .. 50

Figure 19 - Evolution de la végétation de la bande active de la Bienne entre 1998 et 2016 ....... 52

Figure 20 - Evolution de la nature des berges de la Bienne entre 1998 et 2016 ......................... 54

Figure 21 - Evolution de la nature du style morphologique du fond du lit de la Bienne entre 1998

et 2016 ........................................................................................................................................ 56


Figure 22 - Caractéristique granulométrique de la basse vallée de la Bienne : taille des particules

..................................................................................................................................................... 58

Figure 23 - Indices de Skewness [indice d’asymétrie de la distribution ; si > 0, le mode est très

grossier] et de Kurtosis [indice mesurant le pic de la distribution ; si >1.1, le sédiment est très bien

trié]. ............................................................................................................................................. 58

Figure 24 - Emoussé des particules ............................................................................................. 59

Figure 25 - Evolution des courbes d’accumulation de la surface des bancs d’alluvions présents

entre Etables et Dortan entre 1996 et 2016 (PK = 0 correspond au pont de Chancia) ............... 60

Figure 26 - Evolution du profil en long de la Bienne de Molinges à Dortan au cours de la période

1904-2016 ................................................................................................................................... 62

Figure 27 - Impacts hydrogéomorphologiques d’une extraction dans la bande active (Malavoi et

al., 2011)...................................................................................................................................... 63

Figure 28 - Espace de mobilité au droit de la carrière de Lavancia-Epercy. ................................ 66

Figure 29 - Espace de mobilité au droit de la carrière de Jeurre ................................................. 67

Figure 30 - Evolution de la largeur de la bande active entre : a) 1996 et 2016, b) 1996 et 2010, c)

2010 et 2016 ............................................................................................................................... 68

Figure 31 - Périmètres de protection Natura 2000 et APPB en basse vallée de la Bienne. ......... 70

Figure 32 - Périmètres de protection ZNIEFF de type I et II en basse vallée de la Bienne. .......... 71

Figure 33 - Carte des Enjeux ornithologiques (MIGRATION & HIVERNAGE) liés à l’énergie éolienne

en Franche-Comté sur la base des entités paysagères définies par les ORGFH (DREAL & ONCFS

2006) et des unités paysagères de l’Atlas des Paysages. ............................................................. 72

Figure 34 - Délimitation de la zone d’étude au droit de la carrière Perrier à Jeurre (lieu-dit Sablière)

..................................................................................................................................................... 74

Figure 35 - Visualisation des modelés de la zone d’étude au droit de la carrière Perrier à Jeurre

(MNT – Lidar) ............................................................................................................................... 75

Figure 36 - Représentation de la zone d’étude au droit de la carrière Perrier en 1962 .............. 76

Figure 37 - Principe de l’installation d’une sonde piézométrique ............................................... 78

Figure 38 - Profils en travers du chenal au droit de la carrière Perrier à Jeurre .......................... 79

Figure 39 - Connexions entre le cours d’eau, la gravière et les nappes de versant ..................... 86

Figure 40 - Capture de la Bienne par la gravière après rupture de la digue amont ..................... 89

Figure 41 - Flore invasive sur la carrière de Jeurre ...................................................................... 92

Figure 42 - Délimitation de la zone d’étude au droit de la carrière Di Lena à Lavancia-Epercy ... 98

Figure 43 - Visualisation des modelés de la zone d’étude au droit de la carrière Di Lena à Lavancia-

Epercy (MNT-Lidar)...................................................................................................................... 98


Figure 44 - Orthophotographie de 1953 représentant la zone d’étude avant le début de l’activité

d’extraction. ................................................................................................................................ 99

Figure 45 - Profils en travers du chenal au droit de la carrière à Lavancia-Epercy .................... 100

Figure 46 - Pont en rive droite, présentant un risque de sécurité. Le pont est presque en charge

pour une crue de 220 m3/s. Le pont est fragilisé suite à une crue de 420 m3/s. Photos : C.

Pierrefeu et Mairie de Lavancia-Epercy. ................................................................................... 103

Figure 47 - Connexions entre le cours d’eau, la gravière et les nappes de versant ................... 105

Figure 48 - Flore invasive sur la carrière de Lavancia-Epercy .................................................... 108

TABLE DES TABLEAUX 120

TABLE DES TABLEAUX

Tableau 1 - Valeurs de références pour caractériser l’étiage à la station hydrologique de Jeurre -

données calculées sur 46 ans (1971-2016). Sources : Banque-Hydro ......................................... 21

Tableau 2 - Valeurs de référence des périodes de retour de crues (loi de Gumbel). Données

calculées sur 45 ans à la station hydrométrique de Jeurre. Source : Banque-Hydro ................... 21

Tableau 3 - Valeurs de débits des plus fortes crues entre 1926 et 1995 aux stations

hydrométriques de Chassal et de Jeurre. .................................................................................... 21

Tableau 4 - Proportion d’occupation du sol (en 2012) ................................................................ 25

Tableau 5 - Profils en long disponibles ........................................................................................ 36

Tableau 6 - Profils en long réactualisés en 2016. ........................................................................ 36

Tableau 7 - Degré d’évolution des tronçons. ............................................................................... 42

Tableau 8 - Degré d’évolution des 7 variables (en pourcentage de tronçons ayant évolué). ...... 42

Tableau 9 - Degré d’encaissement du lit de la Bienne par tronçon ............................................. 43

Tableau 10 - Nature du fond du lit (en % des tronçons) .............................................................. 45

Tableau 11 - Etat de l'occupation des berges (en % des tronçons) ............................................. 47

Tableau 12 - Types de contact entre le versant et le lit mineur (en % des tronçons)

..................................................................................................................................................... 49

Tableau 13 - Végétation de la bande active (en % des tronçons) ................................................ 51

Tableau 14 - Nature des berges (en % des tronçons) .................................................................. 53

Tableau 15 - Style morphologique du fond du lit (en % des tronçons) ........................................ 55

Tableau 16 : description des habitats prélevés : combinaison d’un substrat (ou support) et d’une

classe de vitesse de courant d’après la norme AFNOR XP T 90-333. ........................................... 83

Tableau 17 - Missions d’acquisition de données biologiques ...................................................... 84

Tableau 18 - Taux de connexion annuel de la gravière. ............................................................... 86

Tableau 19 - Synthèse du processus de connexion entre la Bienne et le plan d’eau .................. 87

Tableau 20 - Volume d’eau pouvant être stocké dans la gravière, par tranche de 1 m d’altitude

..................................................................................................................................................... 88

Tableau 21 : Etat des eaux de la station de Jeurre (06085500). Source Eau France - RMC ......... 94

Tableau 22 : Résultats IBG-DCE – méthode petits cours d’eau (MPCE) ....................................... 94

Tableau 23 : Résultats d’I2M2 pour la station de Jeurre sur la Bienne le 18/10/2016. ............... 95

Tableau 24 : Résultats de l’I2M2 selon les critères représentatif de 6 catégories de pressions

chimiques liées à la qualité de l’eau ou « Water Quality » (WQ) et de 5 catégories de pressions

liées à la dégradation physique de l’habitat ou « Habitat Degradation » (HD). Au-delà d’une

TABLE DES TABLEAUX 121

probabilité d’impact de 0.5 (en gras) la pression est considérée comme significative (Usseglio-

Polatera et al. 2014) .................................................................................................................... 95

Tableau 25 - Synthèse du processus de connexion entre la Bienne et le plan d’eau principal .. 106

etude pour la réhabilitation de deux anciennes carrières

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