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  • Programme National

    de Recherche

    sur les Zones Humides

    Cahier thmatique

    cahier hors fiche 30/12/05 9:35 Page 2

  • 4

    1- Les Tourbires

    2- Le Carbone dans les tourbires

    3- Petites zones humides de fond de valle

    4- Les micropolluants dans les zones humides

    5- Lalimentation en eau des plaines alluviales

    6- La dynamique des anciens bras fluviaux

    7- Biodiversit des anciens bras fluviaux

    8- Lazote dans les zones humides

    9- Entre Scarpe et Escaut

    10- La Camargue

    11- La vgtation des zones humides littorales

    12- Vasires estuariennes

    13- Le fonctionnement de la rivire de Kaw

    Glossairep62

    Sources dinformationp63

    L e s z o n e s h u m i d e s e t l e a u

    Introductionp4

    p 22

    p 28

    p 32

    p 20

    p 16

    p 13

    p 7 p 36

    p 41

    p 44

    p 48

    p 53

    p 57

    n

    Facteurs essentiels du fonctionnement hydrique

    Un fonctionnement mconnu

    Fonctionnement hydrologique

    Un rle de pige et de transformation

    Des apports multiples et interdpendants

    Une cl pour la restauration

    Linfluence du fonctionnement du milieu

    Des transformations importantes mais variables

    Marque par linteraction complexe de leau et du sel

    Dynamique des milieux et biodiversit

    Gnse et fonctionnement de zones humidesdaffaissement minier

    Une premire tape dans la comprhensionde la plus grande zone humide franaise

    Un fonctionnement hydrologique entre nature et artifice

    (Guyane)

    cahier hors fiche 30/12/05 9:35 Page 4

  • 4

    Introduction

    L eau - et les flux qui laniment - sont les moteurs fonc-tionnels majeurs des zones humides. La caractristique principale qui diffrencie ces espaces des milieux terrestres tient eneffet leur capacit conserver de leau en excdent dans le sol et/ou sa surface. La prsence de leau et ses caractristiquessont lorigine de la formation de sols particuliers et du dveloppement de communauts vgtales et animales spcia-lises. Les entres et les sorties deau, la direction et la vitesse descoulements conditionnent leurs tats ; ces paramtres sont troite-ment dpendants des conditions climatiques gnrales et locales, ducontexte gologique et gomorphologique, de la localisation de la zone au sein des bassins hydrographiques,et des activits humaines exerces localement et aux alentours.

    Malgr leur importance fondamentale, les flux deau et leurs cons-quences sur les zones humides ont longtemps t moins tudis quedautres lments, tels que la vgtation, la faune ou le sol.

    La prservation, voire la restauration des zones humides doiventtre largement fondes sur la gestion de leau. La conservationdes zones humides et de leur valeur demande manifestementune plus grande prise en compte, et donc une meilleure com-prhension du rle de leau et de ses flux. Ce constat est valable lchelon mondial ; certaines lgislations concernant la conser-vation et la restauration des marais et marcages mettent dsor-mais laccent sur la ncessit de mieux connatre le fonctionne-ment hydrologique avant toute intervention. Ainsi, dans le cadrede la Convention de Ramsar, ont t reconnues les fonctions cologiques et hydrologiques que doivent remplir les zoneshumides dimportance internationale.

    Depuis quelques annes, des universitaires, organismes institu-tionnels ou gestionnaires despaces naturels ont agi pour com-penser ce dficit de connaissance, en focalisant leurs recherchessur ces thmes. La complexit des phnomnes en jeu rend dlicat ce travail scientifique, qui doit souvent associer desexperts de domaines trs diffrents appartenant aux sciences de la Terre et du vivant comme aux sciences humaines.Le PNRZH (Programme National de Recherche sur les ZonesHumides) sinscrit dans cette dynamique ; il constitue lun desvolets du plan daction interministriel pour les zones humides,lanc en 1995 par le gouvernement. Le PNRZH, cofinanc par lesAgences de leau, et les ministres chargs de lEnvironnement,de lEquipement, et de lAgriculture, vise fournir des clsrationnelles pour une gestion durable de ces milieux.

    Ce premier cahier thmatique regroupe et synthtise les princi-paux rsultats originaux du PNRZH sur le thme de leau et desflux deau, partir de recherches menes sur des zones humidesreprsentatives de la diversit des situations (littorales, alluviales,intrieures, tourbeuses).

    Sil est presque impossible de synthtiser en quelques dizainesde pages trois annes de recherche menes par plus de cent quipes de chercheurs, quelques acquis majeurs peuvent toute-fois tre mis en valeur :. la " dcouverte " de zones humides trs mal connues jusquune date rcente ;

    . la mise au point de mthodes danalyse spcifiques ces zones ;

    . la confirmation du rle majeur de lHomme dans leur fonc-tionnement et leur devenir ;. la ncessit dune approche globale cosystmique pour com-prendre le poids relatif des diffrents facteurs en prsence ;. la dmonstration de la grande diversit fonctionnelle de cesmilieux ;. pour les gestionnaires, un appel la prudence en matiredintervention sur le fonctionnement hydrique de ces zones.

    L E S P R E M I E R S PA S D E L A C O N N A I S S A N C E D E C E R TA I N S M I L I E U X

    Le PNRZH a permis dinitier la connaissance du fonctionnementhydrologique de certaines zones humides trop peu connues jus-qu prsent.Lexemple le plus remarquable dans ce domaine est sans doute lemarais de Kaw, en Guyane franaise. Ce site de 137 000 hectaresconstitue en effet la plus vaste zone humide franaise ; il ntaitabsolument pas connu, ni mme explor jusqu une date trsrcente. Le PNRZH a permis de lancer la recherche sur ce syst-me, en commenant par le recueil des donnes hydrologiques debase. La recherche sest poursuivie depuis, en particulier grce la mise en place dune plateforme flottante hliporte dans lapartie auparavant inaccessible du marais.Dans une moindre mesure, le PNRZH a permis de mieux conna-tre le fonctionnement hydrologique dautres zones humides peutudies jusqualors ; cest le cas des zones humides daffaissementminier du nord de la France, des petites zones humides de fond devalle, ou des tourbires.

    D E S I N N O VAT I O N S D A N S L E S T E C H N I Q U E S D T U D E

    Confronts des problmatiques parfois peu explores, les cher-cheurs ont eu dvelopper de nouveaux moyens danalyse desflux deau et de matires, en milieux saturs ou non. Ainsi misesau point et testes, ces techniques sont gnralement suscepti-bles dtre utilises en dautres lieux.Ainsi, dans la valle de la Seine, les chercheurs ont mis en placeun dispositif complet et original (pizomtres, tensiomtres, bas-sin sans fond) permettant de connatre les flux deau la surface et dans le sol, et grce auquel ils ont pu dmontrerque linondation du site dtude tait provoque par remontedu niveau de la nappe avant dbordement de la rivire.Dautres dmarches trs labores dacquisition des donnes ontt mises en place : suivi du cycle du carbone dans les tourbi-res, analyse du devenir des pesticides dans les sols

    Dans les cas les plus favorables, les dmarches exprimentalesont t compltes par la mise au point dun certain nombre demodles mathmatiques. A titre dexemple, un travail ambitieux apermis, en Camargue, daboutir une bonne connaissance, maisaussi une prvision correcte, des changes hydriques, particu-lirement complexes, entre les diffrents compartiments du deltadu Rhne.

    cahier hors fiche 30/12/05 9:35 Page 5

  • 5

    L E S I M PA C T S D E S A C T I O N S D E L H O M M E :G N R A L E M E N T I M P O R TA N T S , PA R F O I SI N AT T E N D U S

    Certaines actions de lHomme, depuis des temps immmoriaux,ont des impacts trs forts sur le fonctionnement hydrologique des zones humides. Le drainage, les endiguements,., ont des effetsbien connus puisque ces pratiques ont justement t dveloppespour modifier ltat et le comportement initiaux de ces milieuxen leur faisant perdre leur caractre humide, ou du moins en limi-ter les consquences alors juges nfastes.

    Des projets de recherche ont mis en vidence des effets indirects et peu connus de certains amnagements.A titre dexemple citons :. dans le bassin de la Seine, les lchers de barrages-rservoirs delamont qui, ayant pour objectif de relever les dbits dtiage,peuvent conduire une inversion du systme hydrologique,la Seine alimentant alors la nappe phratique ;. le long de la Meuse, un canal provoque une ralimentation involontaire de la nappe et des zones humides environnantes ;. entre Scarpe et Escaut, dans le nord de la France, les affaisse-ments des cavits minires ont boulevers la topographie et lerseau hydrographique, lui-mme dsormais totalement dpendantdes pompages sous contrle anthropique absolu ;. en Camargue, le dveloppement du rseau de canaux dirriga-tion a eu pour consquence daccrotre les connectivits biolo-giques entre milieux. Il en rsulte des modifications de la faune etde la flore, avec, par exemple, une diffusion acclre de la Jussie,plante exotique invasive ;. le marais de Kaw, espace sauvage et largement impntrable,est influenc par des actions de mise en valeur du sicle dernier,en particulier un canal qui met en relation la rivire de Kaw avecle fleuve Approuague et qui facilite lentre des mares dans le site.

    D E S C O S Y S T M E S A N A LY S E R G L O B A L E M E N T

    Nombre de rsultats obtenus ont illustr la complexit des zoneshumides en tant quhydrosystmes. Ce faisant, ils ont mis en vi-dence des lments de leur fonctionnement et de leurs fonctionna-lits souvent peu connus, ce qui ne peut que favoriser une gestionraisonne.

    Les difficults rencontres pour comprendre lensemble des phno-mnes en jeu ont, le plus souvent, pour origine la multiplicit desentres et des sorties de leau dans les zones humides. Cest pour-quoi toute analyse doit toujours tre aborde en t

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