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Rapport de stage M2 GHBV
Impacts de
l’environnement et de la
gestion des étangs sur la
qualité de l’eau Inventaire, caractérisation physico-chimique,
extrapolations et mise en évidence de risques de
dégradation de la qualité de l’eau
pour les étangs du Contrat Global Loing Amont
Valentin Tripet
Master 2 en Gestion des habitats et des
bassins versants
Université de Rennes 1
Soutenu le 12 Septembre 2016
Maître de stage : Marie Douane
Correspondant universitaire : Yvan Lagadeuc
Réalisé à la fédération des eaux de Puisaye-Forterre,
Régie rivière
CONTRAT
GLOBAL
LOING
AMONT
Remerciements
Je souhaite remercier toute la Fédération des eaux de Puisaye-Forterre pour m’avoir fait
partager leurs connaissances et pour les bons moments qu’on a pu passer ensemble.
Je remercie tout particulièrement :
Marie Douane, ma maître de stage, pour la confiance qu’elle m’a témoignée durant toute la
durée de mon stage.
Je remercie également Jean-Luc Prévost, directeur de la Fédération des eaux et Christian
Chaton, président de la Fédération des eaux, pour m’avoir permis d’effectuer mon stage dans
leur fédération et m’ont permis de connaître un peu mieux toutes les facettes du prélèvement
d’eau du milieu naturel jusqu’au robinet.
Je remercie également Alban, stagiaire de l’école d’ingénieur La Salle Beauvais, pour sa
sonde multiparamétrique et ses courses de moissonneuses batteuses,
Daniel, stagiaire du GRETTA Bourgogne, pour ses répliques moyenâgeuses,
Perrine, pour m’avoir permis d’utiliser son laboratoire et une bonne partie de son matériel,
Florence, pour ses terribles efforts à me faire comprendre toute la complexité des marchés
publiques,
Christine, pour avoir dénoué pour moi quelques méandres de l’administration publique,
Et même mon chien, qui m’a assisté durant toute ma phase de terrain.
Pour finir je remercie tous mes camarades de cantine pour les dégustations (parfois)
savoureuses des vins du terroir local qu’ils m’ont fait découvrir.
Les stagiaires, c’est comme mes tomates…
…un bon tuteur, ça pousse droit et c’est productif !!!
Jean-Luc Prévost
Présentation de la structure d’accueil
La fédération des eaux de Puisaye Forterre est un syndicat Mixte ouvert qui a été mis en place
en 2010. Il est le prolongement de l’inter-syndicat des eaux de Puisaye Forterre, créé le 15
juillet 1974, dont les compétences ont été étendues par arrêté préfectoral le 20 mai 1987 et le
31 décembre 2005.
La fédération des eaux possède 3 compétences publiques. Leur mission est de gérer toutes les
questions techniques, financières et réglementaires relatives à leur domaine de compétence. Ces
compétences sont divisées au sein de la fédération en trois régies. Les régies sont indépendantes
de la fédération. Les communes adhérant à la fédération peuvent choisir d’adhérer à une ou
plusieurs régies.
La régie des eaux s’occupe de la compétence eau potable. Elle est chargée de toutes les
questions de production et de distribution de l’eau potable.
La régie ANC s’occupe de la compétence de l’assainissement non collectif. Elle est chargée de
crée des systèmes d’assainissement non collectifs, de contrôler la conception des systèmes
d’assainissement et de vérifier le fonctionnement des systèmes existants.
La régie Rivières s’occupe du Contrat Global Loing Amont et de la compétence GEMAPI. Elle
est chargé entre autre, de développer une gestion de l'eau concertée globale et pérenne, de gérer
et protéger la ressource en eau, de reconquérir la fonctionnalité des milieux aquatiques et
humides et d’améliorer la qualité de l'eau en réduisant les pollutions sur le territoire de la
Puisaye.
Le Contrat globale Loing amont se situe en effet sur la Partie bourguignonne de la Puisaye. Le
contrat globale regroupe 40 communes du bassin versant et totalisent environ 21 200 habitants
bien réparties sur l’ensemble du territoire. C’est un territoire d’environ 1000m2 ou de nombreux
cours d’eau prennent naissance. De nombreuses mares (2500) et étangs (260) y sont présents.
C’est sur ce dernier point que mon stage prend place. Celui-ci est subventionné par l’agence de
l’eau Seine Normandie et constitue la phase exploratoire d’un programme de gestion visant à
réduire la pollution des eaux des étangs et des cours d’eau du Contrat Global.
Listes des figures :
Figure 1 : Carte du territoire du Contrat Global Loing Amont
Figure 2 : Surface des étangs et pente du bassin versant en fonction des quartiles de leur
distribution totale
Figure 3 : Recouvrement végétal des étangs en fonction des quartiles leur distribution totale
Figure 4 : Aire des bassins versants des étangs en fonction des quartiles de leur distribution
Figure 5 : Corrélation entre le pourcentage de recouvrement végétal observé par cartographie
et sur le terrain
Figure 6 : Comparaison du nombre de queue d’étang observés sur le terrain et par
cartographie pour les étangs échantillonnés
Figure 7 : Comparaison de la position de l’étang pour le propriétaire et observée sur le terrain
Figure 8 : Cercle des corrélations des variables physico-chimiques et cartographiques
Figure 9 : Schéma explicatif des directions des variables des axes dans l’ACP
Figure 10 : Graphique de position des étangs échantillonnés
Figure 11 : Graphiques radars des indices du plus mauvais et du meilleur étang du groupe
rouge
Figure 12 : Graphiques radars du plus mauvais et du meilleur étang du groupe jaune
Figure 13 : Graphiques radars du plus mauvais et du meilleur étang du groupe vert
Figure 14 : Concentration en orthophosphates par groupes
Figure 15 : Niveaux de turbidité de l’eau par groupes
Figure 16 : Concentration en chlorophylle A par groupes
Figure 17 : Intensité de la turbidité avec ou sans queue d’étang
Figure 18 : Graphique de position des étangs échantillonnés et non échantillonnés
Liste des tableaux :
Tableau 1 : Description des paramètres physico-chimiques de surface et de fond mesurés lors
de la campagne de terrain
Tableau 2 : Comparaison des valeurs de chaque variable qualitative pour l’échantillon d’étang
choisi et pour le panel total des étangs de Puisaye
Tableau 3 : Contribution des variables à chaque axe
Tableau 4 : Corrélation significativement différentes de H0 pour chaque couple de variables
Liste des Annexes
Annexe 1 : Carte de l’altitude des étangs et de leurs position dans le bassin du Loing Amont
Annexe 2 : Carte des sols du bassin du Loing Amont
Annexe 3 : Données de base pour la construction de l’ACP
Annexe 3 (bis) : Données de base pour la construction de l’ACP
Annexe 4a : Les étangs en bon état, photographie aérienne et indices Physicochimiques
Annexe 4b : Les étangs en état moyen, Photographie aérienne et indices physicochimiques
Annexe 4c : Les étangs en mauvais état, photographie aérienne et indices physicochimiques
Annexe 5 : le questionnaire envoyé aux propriétaires
Sommaire
I) Introduction ..................................................................................................................................... 1
I) Matériel et Méthode ....................................................................................................................... 4
1) Le territoire du contrat global .................................................................................................... 4
A) Etat des lieux général .............................................................................................................. 4
B) Etat des connaissances préalables ....................................................................................... 6
2) La phase de recherche cartographique des étangs ................................................................. 6
A) Le choix des cartes et du logiciel cartographique ................................................................ 6
B) La création des attributs cartographiques ............................................................................ 6
C) La recherche des propriétaires ............................................................................................. 8
3) La campagne de terrain et les analyses au laboratoire .......................................................... 9
A) Les paramètres à mesurer .................................................................................................... 9
B) L’acquisition du matériel ................................................................................................... 10
C) La mise en place des protocoles ........................................................................................ 10
4) L’analyse des données ............................................................................................................. 11
A) La transformation des données brutes en indices .............................................................. 11
B) L’analyse et les tests statistiques. ...................................................................................... 13
II) Résultats .................................................................................................................................... 14
1) Description générale des données ........................................................................................... 14
A) Les mesures physico-chimiques ........................................................................................ 14
B) Détermination de la représentativité de l’échantillon ........................................................ 15
C) Différence entre variables cartographiques, de terrain ou les dires de propriétaires. ........ 17
2) Analyse des variables .............................................................................................................. 18
A) ACP sur les observations ................................................................................................... 18
B) Corrélations entre variable ................................................................................................ 19
3) Assignation des étangs à un faciès de qualité d’eau ............................................................. 20
A) catégorisation des étangs échantillonnés ........................................................................... 20
B) Caractérisation de chaque catégorie .................................................................................. 21
C) Détermination du groupe théorique des étangs non visités. .............................................. 24
III) Discussion ................................................................................................................................. 25
IV) Conclusion ................................................................................................................................. 30
1
I) Introduction
La DCE est la directive Européenne qui donne un cadre pour la gestion et la protection des eaux par grands bassins hydrographiques. Elle permet de mettre en place des actions favorables au développement durable et fixe des limites de concentration en différents polluants ou nutriments afin de maintenir ou atteindre le bon état écologique (Roche et al., 2005)
Ces limites de concentrations dépendent de modifications tolérées de l’écosystème donné. (Edwards et al., 2003 ; Grizzeti et al.,2011). Dans cette optique, le contrat Globale Loing Amont, créée sous l’impulsion de l’agence de l’eau Seine Normandie, a pour objectif d‘améliorer l’état écologique des différentes masses d’eau du territoire Loing Amont. Celui-ci prend place sur la partie EST de la région naturelle de la Puisaye.
Historiquement, la Puisaye est une région humide et boisée car les sols acides et hydromorphes sont peu propices aux cultures. (Rocher, 2016). Les étangs y sont donc nombreux et anciens. Ils sont une composante importante de l’identité du territoire de la Puisaye. Pour bien appréhender le territoire, il faut alors prendre connaissance des étangs de Puisaye et définir ce qu’est un étang.
Au niveau international, la convention RAMSAR définit un étang comme « des étendues de marais, de fagnes, de tourbières ou d’eaux naturelles ou artificielles, permanentes ou temporaires, stagnantes ou courantes, […] dont la profondeur n’excède pas six mètres ». Cette définition est trop large pour des études régionales (Aoudid S., Gaubert H., 2010).
L’ATEN ajoute à cette première définition « un plan d’eau de superficie moyenne (entre 0.5 et 200 hectares), de faible profondeur, et d’origine artificielle » (Riguetti B., 2006). Le réseau mares de bourgogne intègre cette définition. Selon ces derniers, on compte ainsi plus de 2000 mares et 200 étangs sur le territoire du Contrat Global.
Près de la moitié des étangs de Puisaye sont déjà resencés au XVIII siècle (Luce et al., 1758). A cette époque, des seigneurs laïcs ou des ecclésiastiques créent des piscicultures rudimentaires pour soutenir les périodes de disette. (Rocher, 2016). Les étangs en eaux permettaient alors d’y faire grossir du poisson. L’étang vidé servait de support riche à l’agriculture grâce à l’accumulation des vases (Sijan S., 1997).
Cette gestion particulière permettait une minéralisation des sédiments efficace et limitait la pollution et les impacts que peuvent avoir les étangs sur les cours d’eau. Les étangs apportent donc de nombreux services écosystémiques ou économiques.
Un étang est aussi une zone puits et accumule aussi bien les nitrates (dénitrification), les phosphates par adsorption qui est la principale source d’eutrophisation des eaux continentales
2
(Golterman et De Groot, 1994) que des pesticides ou des métaux lourds. Les étangs sont également une zone refuge pour la biodiversité inféodé aux milieux humides de plus en plus restreints (Derex, 2001).
En revanche, depuis 1950, le stockage de l’eau a considérablement augmenté dans toute la France (Carluer N et al., 2016). Particulièrement en Puisaye, la création de nouveaux ouvrages privés s’accroit parallèlement à une recherche de réduction des usages de l’eau par les gestionnaires du territoire (Schéma directeur d’aménagement de gestion des eaux, 2010). Ces créations soulèvent de nombreuses questions environnementales, notamment en termes d’impact sur le milieu aquatique, surtout dans les zones où la ressource en eau est déjà très mobilisée.
De plus, si les étangs de Puisaye ont historiquement servis pour la pisciculture, aujourd’hui, la grande majorité des étangs sur le territoire du Contrat Global ne sont plus utilisés et plus entretenus (Rocher, 2016).
Cette absence de gestion entraine l’accumulation des sédiments dans l’étang. Cette accumulation des sédiments modifie la dynamique du cours d’eau aval, participe au comblement de l’étang et favorise l’eutrophisation (Gerdeaux, 2007). Dans les plans d’eau où l’eutrophisation est très forte, les étangs deviennent des sources de pollution aux phosphates, aux métaux lourds ou aux pesticides par désorption des sédiments. Tous ces polluants sont alors remis en circulation dans les systèmes lotiques.
Enfin, leur grand nombre sur de nombreux rus augmente signicativement la température des eaux en aval et soustrait un volume d’eau non négligeable au court d’eau aval par évaporation ou par infiltration (Heurteaux et al., 1994). Ces phénomènes sont encore aggravés par le fait que la majorité des étangs du Contrat Global sont situés en barrage du cours d’eau. Presque la moitié des étangs de Puisaye se suivent en un système de vase communicant. Les cours d’eau les alimentant n’ont alors plus aucune dynamique naturelle, ils servent de canaux de remplissage d’un étang à un autre. On ne retrouve plus dans ses cours d’eau que des espèces de systèmes lentiques et plusieurs espèces invasives comme l’écrevisse de Louisiane qui affectionne les eaux plus chaudes (Blatter, 2015).
Pour toutes ces raisons, la majorité des étangs de Puisaye ont un impact sur la qualité physico-chimique de l’eau, la libre circulation des sédiments et des espèces au sens où l’entend la DCE. Il est donc nécessaire d’agir pour améliorer l’état de ces cours d’eau.
Cette étude propose de quantifier l’impact des différents modes de gestion et d’aménagement des étangs situé sur le territoire du contrat global.
L’objectif de ce stage est d’identifier par cartographie la totalité des étangs de Puisaye, de classer les étangs par le risque qu’ils représentent pour la qualité de l’eau et de dégager certains étangs représentant un risque élevé pour l’atteinte du bon état écologique des cours d’eau qui les alimentent, cela afin d’orienter des priorités de gestion.
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Pour cela, 30 étangs parmi les 260 ont fait l’objet d’une caractérisation sur le terrain. Des corrélations entre les relevés de terrain et les données cartographiques sont effectuées à l’ensemble des étangs du territoire.
Cette étude fera face aux nombreux problèmes auxquels sont confrontés les gestionnaires :
- La quasi-totalité de la bibliographie des systèmes lentiques traite des lacs et ouvrages à très grands volumes et non des petits étangs.
- L’impact réel de la création d’un nouvel ouvrage ou de ceux existants est très mal connu (Carluer N., et al., 2016).
- La hiérarchie entre les paramètres est très variable selon les auteurs (Le Gall A.,2012). - Les connaissances générales et les méthodologies associées aux plans d’eau
continentaux de petite taille sont peu développées (Barbe J et al., 2003).
Les indices et effet dégagés dans ces études seront donc adaptées si possibles à nos étangs de petite taille.
Ce travail s’efforcera de suivre au mieux les recommandations les plus récentes en matière de recherche sur les eaux douces continentales et devra constituer une bonne base de travail pour extrapoler des études de terrain à une base cartographique.
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II) Matériel et Méthode
1) Le territoire du contrat global
A) Etat des lieux général
La Puisaye est une région naturelle qui s'étend sur le Loiret, la Nièvre et l’Yonne. Elle compte donc deux régions administratives, le Centre Val-de-Loire et la Bourgogne Franche-Comté. Le site se trouve également à la jonction des grands bassins versants Seine-Normandie et Loire-Bretagne.
Le site d’étude se trouve à l’ouest de l’Yonne, dans le bassin Seine–Normandie et plus spécifiquement à l’amont du bassin versant du Loing. Le Loing est un affluent de la Seine qui prend sa source dans l’Yonne. Un contrat global Loing Aval a été créé il y a quelques années dans le Loiret. Pour assurer la continuité des travaux réalisés, l’Agence de l’eau Seine Normandie a créé il y a 3 ans, le contrat globale Loing Amont dans l’Yonne. C’est sur ce territoire que ce concentre l’étude qui va suivre.
Le territoire du Contrat Globale Loing Amont est relativement vaste (1000 km²) et est un bassin forestier et agricole.
Le réseau hydrographique de ce bassin est composé de 3 cours d’eau principaux, le Loing, l’Ouanne et le Branlin, sur lequel viennent se greffer plusieurs petits cours d’eau permanents ou temporaires. La quasi-totalité des plans d’eau de cette étude sont placés sur un affluent de ces cours d’eau, soit en source, soit directement sur le fil du cours d’eau.
Les conditions climatiques de la Puisaye, sous influence océaniques, correspondent à un régime de précipitation oscillant entre 700 à 900 mm par an. Les hivers y sont rigoureux avec une moyenne de température de 4°C et 60 jours de gelées par ans, et les étés frais et humides avec des moyennes de 17 à 18 °C en été (France Météo, 2000).
Le socle de la Puisaye est constitué de craies du Crétacé supérieur et du Jurassique, de marnes et de sables recouverts par endroits d'argile à silex datant du Paléocéne-Eocéne et de limons du Sparnaciens « limons des plateaux » du Quaternaire. (Baize D., 1996).
Les sols se retrouvent en majorité argileux et limoneux en bas de versant, et sableux à sablo-limoneux sur les pentes ou les plateaux. Ces sols sont peu perméables du fait de l’importante couverture argileuse et ont une tendance naturelle à l’acidification de type de Podzosols. Ils sont souvent fortement lessivés et fréquemment hydromorphes.
L’eau circule principalement par ruissellement ou écoulement de sub-surface. C’est la source d’alimentation principale des étangs de Puisaye.
Les annexes 1 et 2 présentent les caractéristiques du Contrat Global Loing Amont.
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Figure 1: Carte du territoire du Contrat Global Loing Amont
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B) Etat des connaissances préalables
En Puisaye, de nombreux étangs sont privés et ont été créés récemment à des fins d’irrigation ou récréatives. Depuis 10 ans, une règlementation rigoureuse de la DDT décourage fortement les propriétaires à entretenir leur étang.
De nombreux plans d’eau sont ainsi laissés à l’abandon. Ces étangs deviennent alors eutrophes ou anoxiques et participent à la pollution des cours d’eau en aval. A ce jour, le nombre de plans d’eau non entretenus ainsi que le nombre d’étang creusés sans autorisation est encore inconnu. Par conséquent, il semble pertinent d’inventorier l’ensemble des étangs inconnus sur le territoire du contrat Global afin d’en avoir une meilleur connaidssance.
Le conservatoire d’espaces naturels de Bourgogne a réalisé en 2014 un inventaire des mares par reconnaissance aérienne. Seuls les plans d’eau de moins de 0.5 hectares ont été référencés, conformément à la définition de l’ATEN (Righetti B., 2006).
Par soucis de cohérence, dans cette étude, seuls les plans d’eau strictement supérieurs à 0.5 ha ont été cartographiés.
2) La phase de recherche cartographique des étangs
A) Le choix des cartes et du logiciel cartographique
Le travail cartographique a été effectué sur Qgis. D’autres logiciels SIG ont été utilisés ponctuellement pour de lourdes opérations comme Arcgis, ou GRASS.
La plupart des étangs ont été numérisés grâce au Scan25 de l’IGN. La couche a été vérifiée par orthophotos (au 25000ième prises l’été entre juin et août) car de nombreux plans d’eau ne sont pas référencés, sont nouvellement mis en eau ou atterris.
Seuls les étangs de plus de 5000m² ont été cartographiés. Il a aussi été décidé de ne pas prendre en compte les étangs réservoirs qui sont des masses d’eau bien plus grosses que celle des plans d’eau qui nous intéressent dans cette étude.
B) La création des attributs cartographiques
La numérisation des étangs effectuée, des attributs cartographiques ont été créés pour chaque étang dans le but de mettre en évidence des corrélations entre attributs cartographiques et de terrain. Ces attributs ont été créés grâce :
- aux orthophotos et cartes IGN au 25000ième couvrant le territoire du contrat global, - de l’occupation du sol réalisé par Geobourgogne en maille de 10m², - des masses d’eaux superficielles ou les cours d’eau permanents ou temporaires de
l’Onema,
7
- d’une couche vecteur représentant les grands sous bassins versant avec un débit d’eau théorique à l’exutoire réalisé par la DDT,
- et un MNT de maille 25m² de la BD Topo de l’IGN.
a) Les attributs qualitatifs
Les attributs cartographiques qualitatifs ainsi crées sont :
- L’occupation du sol autour de l’étang, nommé « occ ». Cette variable prend 7 modalités, forêt, bocage ou culture si le pourcentage de ces occupations des sols est >70%, mixte_forêt, mixte_bocage ou mixte_culture si le pourcentage de ces occupation des sols est < a 70%, sans_dominance si le pourcentage est inférieur ou égal à 50%. Cette variable est importante car de nombreuses publications prouvent que c’est un des principaux facteurs influençant la qualité des eaux (Tong et Chen, 2002 ; Kratz, 2003).
- La position de l’étang par rapport au cours d’eau, nommé « posi » possède 3 modalités, source = source du cours d’eau, fil = sur le fil du cours d’eau, ou deriv = en dérivation du cours d’eau. Cette variable a pu être vérifiée sur le terrain. Cette couche est importante car la position du cours d’eau à un impact important sur le cours d’eau et le fonctionnement de l’étang.
- La présence d’une queue d’étang, nommé « queue » à deux modalités O = présence, N = absence. Cette variable a pu être vérifiée sur le terrain. La bibliographie disponible tend à prouver qu’une queue d’étang végétalisée piège efficacement les sédiments de l’eau, les nutriments ainsi que les métaux lourds et aide à l’épuration des produits phytosanitaires (Hébert M.,2009).
- Sa couleur, nommé « couleur » prend 4 modalités, N = noir, V = vert, M = marron et I = indéterminable. Cette donnée est potentiellement représentative de la quantité de nutriments que l’on trouve dans l’eau via l’abondance de phytoplanctons mais aussi de la quantité de matières en suspension. b) Les attributs quantitatifs
Les attributs cartographiques quantitatifs crées sont :
- La surface du plan d’eau, nommé « surface_PE », en ha. Cette donnée est intéressante car elle permet d’estimer l’importance du débit d’eau arrivant à cet étang. Plus un étang est grand, et plus il reçoit d’eau.
- Le recouvrement végétal de chaque étang, nommé « recveg ». C’est une donnée réalisée en abondance de Braun Blanquet. Selon les différentes études, cet attribut est potentiellement corrélé à la richesse des étangs en nutriments (Brugermeister et Lachavanne, 1984).
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- L’aire du bassin versant de chaque étang, nommé « aire_bv » en ha. Selon la bibliographie, plus le bassin versant d’un étang est grand, plus il a de risque d’être pollué (Rasmussen et al., 1989).
- La pente du bassin versant, nommé « pentebv », en pourcent. Cette variable pressentie comme importante pour estimer la quantité de sédiments et de nutriments ruisselants jusqu’à l’étang (Degan et al., 2014).
C) La recherche des propriétaires
L’inventaire des étangs de Puisaye réalisé, la couche a été croisée avec des données parcellaires. Certaines communes ayant numérisé leur cadastre, l’acquisition des codes parcellaires pour ces communes a été aisée. Pour les communes n’ayant pas numérisé leur cadastre, une image raster du cadastre a été superposée avec la couche des étangs pour connaitre le numéro de parcelle de chaque étang. Le site internet «cadastre.gouv » a ensuite permis de nommer une à une les parcelles concernées par la présence d’un étang. Un logiciel mis à disposition par la DDT nous a ensuite permis de trouver le nom et l’adresse de chaque propriétaire.
Cette étape réalisée, un questionnaire a été préparé à tous les propriétaires et usufruitiers de chaque parcelle. Les annexes 5 et 5 bis présentent le questionnaire et le courrier d’accompagnement qui leur a été envoyée.
Ce questionnaire a eu pour objectif de faire connaitre l’étude, de recenser les modes de gestion réalisée sur l’étang et de recevoir une autorisation de visite et de prélèvement d’eau. Sur 250 courriers envoyés, 80 nous a été renvoyé. C’est un très bon taux de réponse.
Cette étape a permis la création d’autres attributs:
- Les coordonnées du propriétaire,
- Un éventuel droit de visite,
- Le type d’ouvrage de vidange et/ou de surverse en fonctionnement sur l’étang. Cet attribut est intéressant pour connaitre la qualité des eaux rejetées dans le cours d’eau aval. En effet, un moine est un ouvrage de surverse rejetant les eaux de fond alors qu’une vanne rejette les eaux de surface. Les eaux de fond sont en général plus fraiches et limitent le réchauffement du cours d’eau aval. Un tel rejet devrait donc favoriser le brassage de l’eau de l’étang et évite la formation d’une stratification. Cet attribut est pressenti important pour le cours d’eau aval car il conditionne le réchauffement plus ou moins rapide de la masse d’eau aval (Blatter O., 2015). En effet, de nombreuses études tendent à montrer qu’au-delà de 3 degrés Celsius de différence de température entre le fond et la surface de l’étang, les échanges air - eau se font moins efficacement. Cela peut conduire à l’anoxie des masses d’eau de fond et au rejet de nutriments dans l’étang et le cours d’eau aval (Gerdeaux D, 2007)
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3) La campagne de terrain et les analyses au laboratoire
A) Les paramètres à mesurer
Peu d’études scientifiques traitent des paramètres à mesurer pour caractériser des plans d’eaux douces de petite taille. De plus les connaissances générales et les retours d’expérience des gestionnaires préconisent des paramètres physico-chimiques divers (Barbe et al., 2003).
L’Agence de l’eau Seine Normandie, consciente de ce problème, a publié en mai de cette année une étude qui vise à améliorer et normaliser l’évaluation des impacts d’une retenue sur le cours d’eau ().
Pour cette étude, le choix des paramètres à mesurer a été réalisé à partir du « protocole réactualisé sur la diagnose rapide d’un plan d’eau » réalisé par le Cemagref (Carluer N., et al., 2016) et des préconisations de la DCE (mesures sur les compartiments biologiques, physiques et chimiques). (Roche et al., 2005).
Aux vues des différentes sources bibliographiques, les paramètres choisis sont les suivants :
- La mesure des nitrates en mg/l. En effet, les nitrates sont reconnus pour être un nutriment responsable de l’eutrophisation des plans d’eau s’il se trouve en trop forte concentration. De multiples protocoles dont des protocoles normalisés le place comme un paramètre essentiel à la caractérisation d’un plan d’eau (Dussauze et Menesguen, 2008).
- Les phosphates en mg/l. Les phosphates sont reconnus comme le nutriment ayant le plus d’importance dans les processus d’eutrophisation en eaux douce (Ravera et al., 1986).
- La chlorophylle A en µg/l. Cette mesure biologique est corrélée à la quantité de phytoplancton présent dans l’eau. Cette mesure est essentielle à la caractérisation d’un plan d’eau. Selon différentes études, c’est la mesure clé de voute permettant d’évaluer l’eutrophisation d’un plan d’eau (Beaudouin et Ravera, 1972).
En 2013, l’IRSTEA a réalisé une étude sur la redondance des paramètres physico chimiques fréquemment mesurés. Dans leur document diagnose rapide d’un plan d’eau (Barbe, 2003), ils insistent sur la pertinence d’un nombre réduit de paramètres physico-chimiques. Nous avons choisi de suivre leurs recommandations :
- La saturation en oxygène dissous, en pourcentage. Elle est corrélée à la quantité de matière organique présent dans l’eau, du potentiel d’oxydo-réduction, du pH et de la quantité de chlorophylle A de l’eau. Il est donc un bon indicateur de la dégradation de la matière organique dans un étang (Le Gall A, 2012).
- La turbidité en NTU, est corrélée à la conductivité, à la quantité de phosphore dans les plans d’eau et à la quantité de production de chlorophylle A. En effet, elle conditionne l’entrée de la lumière dans l’étang et à son réchauffement plus ou moins rapide. C’est un bon indicateur du stockage de minéraux et de matière organique (Middleton, 1967).
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- La différence de température en degrés Celsius, entre la surface et le fond est une mesure
pressentie comme importante pour connaitre l’influence des caractéristiques de l’ouvrage de surverse. Cette mesure devrait être corrélée au brassage de l’étang.
La conductivité, le potentiel red/ox, et le pH sont des paramètres apportant peu d’informations car ne variant pas énormément d’un plan d’eau à l’autre (Cemagref, 2003). Ainsi il a été décidé de ne pas prendre en compte ces paramètres.
B) L’acquisition du matériel
La Fédération des eaux est une petite structure disposant d’un laboratoire avec un spectrophotomètre. Celui-ci permet de réaliser des mesures à l’aide de réactifs colorés. Pour les mesures citées plus haut, le matériel suivant a dû être commandé :
- Les réactifs colorés pour les mesures des nitrites, nitrates et orthophosphates. - Des filtres de mailles 250µm, 25µm, 11µm, 8µm, 2,5µm, puis 0.45µm pour la filtration
du phytoplancton nécessaire à la mesure de la Chlorophylle A, - De l’acétone pure pour permettre l’extraction de la Chlorophylle A, - De l’acide chlorhydrique 1N pour réaliser la mesure de la Phéophytine,
Les mesures physico-chimiques ont été réalisées grâce à la location d’une sonde multiparamétrique.
C) La mise en place des protocoles
Les étangs de Puisaye sont petits et d’une profondeur inférieure à 3 m. Les différents protocoles du CEMAGREF ne sont pas toutes réalisables dans de telles conditions mais ils ont l’avantage d’avoir été réalisés sur des plans d’eau continentaux européens. Le réseau SEQ-eau a également permis d’identifier les protocoles les plus appropriés.
a) Le protocole de terrain
D’après les différentes études réalisées sur grand plans d’eau continentaux (Barbe et al., 2003 ; Le Gall A, 2012), il est nécessaire d’échantillonner le plan d’eau en plusieurs points sur les 3 grands compartiments d’un plan d’eau ( physique, chimique et biologique) et cela à trois moments différents. Le peu de temps disponible pour l’étude et les contraintes liées à la location du matériel nous ont contraints à ne pouvoir faire qu’une campagne de terrain. L’échantillonnage a eu lieux entre le 15 juin et le 10 Juillet.
30 étangs ont été échantillonnés en trois endroits différents : au niveau de la digue, à la queue et au milieu de l’étang lorsque la présence d’une barque le permettait. Dans le cas contraire, une mesure était effectuée le plus loin possible de chaque berge. Chacune de ces 3 mesures a été réalisée en surface, à la profondeur de Secchi et dans le fond de l’étang.
11
Pour chaque étang, 3 répétitions ont été effectuées à chaque profondeur. Les tests statistiques et la description des données ont eu lieu sur la moyenne de ces mesures. Les résultats bruts sont présentés en annexe 3 et 3 bis.
b) Les protocoles de laboratoire
Les protocoles réalisés sont les suivants :
- La méthode de réduction au Cadmium pour les nitrites et les nitrates. Les nitrates sont d’abord réduits en nitrites par ajout de Cadmium. Il s’agit de la méthode 8192 de Hach, adaptée pour le spectromètre du laboratoire. De plus, ces tests présentent l’avantage de réagir à partir de très faibles concentrations en nitrates et sont peu onéreux.
- La méthode des acides aminés 8178 de Hach est une adaptation de la méthode de dosage des ions orthophosphates par le molybdate d’ammonium.
- Le dosage de la chlorophylle A a été effectué en suivant la méthode de LORENZEN. L’échantillon est filtré plusieurs fois avec des filtres de mailles de plus en plus fine. Le filtres ont alors plongés dans de l’acétone pour en extraire la chlorophylle. La couleur du macérât est dosé par spectrométrie et le résultat présenté en mg/m cube selon l’équation de LORENZEN : 27*[(Ao 665-Ao 750)-(Aa 665-Aa 750)]*(v/(L*/V) où v est le volume de solvant, L la longueur du trajet optique et V le volume d’eau d’étang filtré. A0, l’absorbance non acidifiée et Aa, l’absorbance acidifiée
4) L’analyse des données
A) La transformation des données brutes en indices
Les données brutes ont permis la création d’indices de qualité d’eau. Les indices de qualité d’eau disposant d’une norme ne sont pas utilisables pour les plans d’eau de petite taille. Les indices utilisés ici sont des indices non normalisés provenant de différentes études et préconisations scientifiques. Certains indices disposeront bientôt d’une norme. Enfin, certains indices inexistants en plan d’eau de petite taille ont été recalés par rapport aux données issues des 30 étangs échantillonnés en suivant au mieux les méthodes qui ont servis à la création de ces indices. La note qui en résulte est utile à la mise en évidence de l’impact de différents phénomènes ayant pu être cartographiés.
Ainsi, les indices suivant ont été créés pour les 30 étangs :
L’indice chlorophylle A développé par le Cemagref sur les lacs européens est sur le point d’être normalisé. Celui-ci utilise la mesure de chlorophylle A ainsi que la mesure de la phéophytine pour définir des niveaux d’eutrophisation. Le réseau SEQ-eau utilise ces niveaux pour définir des seuils de qualité d’eau allant de 0 (mauvais état), à 100 (bon état) (Oudin et al.,
12
2003). Voici l’équation utilisée pour crée une note à partir de la concentration en chlorophylle A est la suivante :
Ic = 16+41.89*log10(x+0.5) où x est la concentration en chlorophylle A
L’indice phosphate, fonctionne de la même manière que l’indice chlorophylle A selon la formule :
Ip =115+39.6*log10(x) les bornes variant de 0.001 à 0.4 mg/l.
L’indice dégradation est basé sur les mesures de la saturation de l’eau en oxygène. L’équation réalisée est la suivante
Io2= -50+62*log10(x+10)
Enfin, les indices suivants ont été recalés spécifiquement pour l’étude. Il s’agit de l’indice sur la transparence, de la diférence de température et des nitrates respectivement de l’Onema et du CEMAGREF. Dans le cadre de cette étude, les bornes des indices ont été ajustés aux bornes observés sur nos étangs. Nnous avons suivi les méthodes de création des indices de (Barbe et al., 2003). En effet, les eaux des étangs sont souvent plus turbides que celle des grands lacs et la proximité des zones agricoles et des drains ont tendance à augmenter les valeurs de pollution des étangs.
Une fois recalés, ces indices ne permettront qu’une comparaison avec les étangs de l’échantillon, dans l’attente d’indice normalisés pour les plans d’eau continentaux de petite taille et faible profondeur.
L’indice transparence prend comme modèle celui du Cemagref mais est adapté à la turbidité des étangs de petite taille. En effet, les étangs peu profonds sont bien plus turbides que la plupart des lacs. L’équation de réajustement est donc :
It=-1,6948*(x)+101,41
L’indice différence de température est un indice crée pour cette étude, Il est potentiellement représentatif du rejet des eaux de fond ou de surface ou du brassage des masses d’eau (Blatter O., 2015). L’équation créée est ainsi :
It =-1,265*(x)+42.2
L’indice nitrates. Les bornes de l’indice communément admis pour mesurer la qualité de l’eau sont les bornes de la norme Nitrates de la DCE, ne devant pas dépasser 50 mg/l. Cependant, de multiples travaux tendent à prouver que ces concentrations ne sont pas assez faibles pour pouvoir protéger le milieu naturel (Edward et al., 2003).
L’indice crée se base alors sur les recommandations des concentrations de (Grizzetti et al., 2011) selon l’équation :
13
In= -42,861*(x) + 95,239
B) L’analyse et les tests statistiques.
Une classification ascendante hiérarchique (CAH) a d’abord été effectuée pour classer les étangs selon 3 groupes. Le groupe vert, considéré comme en bon état écologique, le groupe orange, considéré comme en état écologique moyen, et le groupe rouge considéré comme étant en mauvais état écologique.
Cette CAH a été créé sous R en similarité de Pearson car on cherche à connaitre les étangs les plus similaires entre eux par rapport aux différent faciès de qualité d’eau. Seules les variables expérimentales ont donc été utilisées.
Une ACP a été créé avec le logiciel R Studio grâce au package « ade1 » de l’université de Lyon 1 et le package « FactoMine R » de l’université de Rennes 1.
Les scripts sont disponibles en annexe. Seules les variables expérimentales ont été utilisées mais les variables cartographiques ont été insérées en tant que variables supplémentaires.
Une table des corrélations a été effectuée pour connaitre les corrélations entre les différentes variables de l’étude, et surtout, entre les variables cartographiques et les variables de terrain.
Enfin, une estimation théorique de la qualité de l’eau des étangs non échantillonnés a été effectuée grâce à leur ressemblance avec les étangs échantillonnés et des liens entre les différentes variables de l’étude. Pour cela, le package MissMDA développé par l’agro campus de Rennes a été utilisé.
Les tests statistiques ont également étés réalisés sur R studio (version 3.1.1). Les comparaisons de moyenne (de plus de deux modalités) ont été effectuées avec un test de Kruscal-Wallis. Lorsque les tests étaient significatifs, des tests post hoc (Kruscal test package « agricolae ») ont été réalisés avec une correction False Discovery Rate de Hochberg, 1995.
Les annexes 3 et 3 bis présentent les données de base ayant servis à la création des tests statistiques et de l’ACP ou la CAH.
14
III) Résultats
1) Description générale des données
A) Les mesures physico-chimiques
Tableau 1 : Description des paramètres physico-chimiques de surface et de fond mesurés lors de la campagne de terrain
Les caractéristiques des mesures physico-chimiques sont résumées dans ces deux tableaux précedents. Les mesures de surface et de fond ont été séparées. Ces données sont celles qui ont permis de caractériser la qualité des eaux d’un étang.
On constate que la profondeur des étangs de Puisaye est faible (max 4.50m). Le fond des étangs est plus froid que la surface, malgré l’absence de stratification due à la faible profondeur. Au-delà de 3 degrés de différence entre la surface et le fond de l’étang, nous pouvons nous attendre à une anoxie du fond à cause du mauvais brassage des masses d’eau. (Blatter O., 2015).
Les phosphates sont parfois plus abondants au fond qu’à la surface, certainement parce que la vase est une zone privilégiée d’adsorption/ désorption pour le phosphate (biblio). La moyenne des phosphates est identique au fond et à la surface mais reste très élevée (1.58 et 1.64). La moyenne de la quantité de phosphate attendue est en effet de 0.1mg/l. Les étangs sont pour la plupart pollués aux phosphates.
Une saturation d’oxygène maximum de 162.25% est très élevée pour le fond d’un étang. Une moyenne de 96% à la surface et de 60 % au fond est normale.
Une moyenne de 3 mg/l d’azote en surface et 1.84mg/l au fond est plutôt faible. Cette différence marquée par rapport à la quantité de phosphates est surprenante. Il y a également plus d’azote en surface qu’au fond de l’eau. Ce résultat est lui aussi surprenant car les processus biologiques de surface consomment de l’azote. La quantité de chlorophylle varie beaucoup entres étangs de 0 à 89 mg/m3. Ce résultat n’est pas surprenant. La moyenne est de 22.10mg/m3. Cette moyenne est élevée par rapport à la bibliographie (Ménesguen et al., 2001).
La présentation des mesures cartographiques est faite dans la partie suivante. Ces variables ont servi à comparer les distributions entre l’échantillon et le panel total des plans d’eau. Les données issues de la visite des 30 étangs ne peuvent être considérées comme valables que si l’échantillon est représentatif par rapport au panel total.
15
B) Détermination de la représentativité de l’échantillon a) La représentativité des variables quantitatives
Les variables quantitatives disponibles sont la surface des étangs (surface_PE), le recouvrement végétal en abondance de Braun-Blanquet (recveg), l’aire et la pente des bassins versants de chaque étang (airebv et pentebv).
La distribution des étangs dans l’échantillon et dans le panel total sont identiques pour les variables surface, recouvrement végétal et pente du bassin versant (Test de Khi2 ; respectivement p-value= 0.98 ; p=0.16 ; p=1). L’échantillon est donc représentatif pour ces 3 variables.
Les ¾ des étangs sont de petits étangs de moins 2.5 hectares. Plus
de 50% des bassins versants ont une pente inférieure ou égale à 1. Le recouvrement végétal observé par orthophotos montre que 75% des étangs sont recouverts par moins 25% de
macrophytes.
En revanche, on observe que la distribution des aires des bassins versants est différente dans la population totale d’étangs et dans l’échantillon (Test de Khi2 ; p=0,00).
Le test du Khi2 montre que les barres sont identiques jusqu’à 75%. Les 25% restant sont des bassins particuliers car de très
grande taille. Même si les barres ne sont pas strictement identiques, on considérera malgré tout que les distributions d’étangs sont identiques dans l’échantillon et le panel total.
0,00
1000,00
2000,00
3000,00
4000,00
5000,00
6000,00
0,00 25% 50% 75% 1,00
Air
e d
es
ba
ssin
s ve
rsa
nts
(h
a)
Position dans la courbe
dans
l'échantillon
de tous les
etangs
P-value = 0,00
Figure 2: Surface des étangs et pente du bassin versant en fonction des quartiles de leur distribution totale
Figure 3: Recouvrement végétal des étangs en fonction des quartiles de leur
distribution totale
Figure 4: Aire des bassins versants des étangs en fonction des quartiles de
leur distribution
16
b) La représentativité des variables qualitatives
Les variables qualitatives sont la position de l’étang par rapport au cours d’eau, la couleur de l’eau, l’occupation du sol autour de l’étang, et la présence/ absence d’une queue d’étang.
Tableau 2 : Comparaison des valeurs de chaque variable qualitative pour l’échantillon d’étangs choisi et pour le panel total
des étangs de Puisaye
Les effectifs des modalités des variables « occupation du sol », « position par rapport au cours d’eau », « couleur » et « présence/absence d’une queue végétalisée » sont identiques pour l’échantillon et le panel total (Test du Khi2; respectivement p= 0.09; p=0.39; p=0.77; p=0.10).
Plus de 50% des bassins versants sont composées de forêts. C’est-à-dire 28% à plus de 70% de forêts (modalité forêt) et 24.80% à plus de 50% de forêt (modalité mixte_forêt). La plupart des étangs sont donc censées être peu pollués. En effet les forêts sont des milieux peu anthropisés.
41% des étangs sont positionnés directement en barrage du cours d’eau. Cette position est théoriquement la plus défavorable au cours d’eau. 38% des étangs sont positionnés en source des cours d’eau, c’est-à-dire qu’ils sont issus du drainage des terres alentours. Certains étangs sont construits près d’une source.
43% des étangs sont théoriquement de couleur verte. Cette couleur est à priori censée être corrélée à la quantité de phytoplancton de l’eau. La couleur marron est censée être corrélée à la turbidité de l’eau.
La présence d’une queue d’étang est théoriquement un avantage pour filtrer les sédiments et les nutriments de l’eau avant qu’ils n’entrent dans l’étang. En Puisaye, seulement 36,4% des étangs possèdent une queue végétalisée.
L’échantillon est représentatif autant pour les variables qualitatives que quantitatives.
Pour donner une confiance satisfaisante aux variables cartographiques ci-dessus, nous devons aussi comparer les différences de ces variables observées expérimentalement et de façon cartographique.
17
C) Différence entre variables cartographiques, de terrain ou les dires de propriétaires.
Les variables cartographiques « Recouvrement végétal », « Position de l’étang par rapport au cours d’eau », « Présence/absence d’une queue d’étang » et « Prise d’eau de la surverse » ont pu être vérifiées sur le terrain pour apprécier leur fiabilité et leur pertinence. La variable « Prise d’eau de la surverse » n’entre pas dans la qualité de l’eau et reste inconnue pour les étangs dont le propriétaire ne nous a pas contacté. Cette variable n’est donc pas traitée par la suite.
Sur ce graphique de corrélations, le pourcentage de recouvrement végétal observé in-situ est très bien corrélé au recouvrement végétal observé par orthophotos (r²=0.94).
Nous pouvons donc faire entièrement confiance au recouvrement végétal observé de façon cartographique pour extrapoler aux étangs non visités.
Sur cet histogramme, la présence ou absence d’une queue d’étang observé in situ est identique à la présence absence observée par orthophotos (Test du Khi2 ; p=0.25).
On peut donc utiliser les orthophotos pour extrapoler cette variable aux étangs non visités.
De même on peut dire que la variable « prise d’eau de la surverse » est fiable (Test du Khi2 ; p=0.99). Les surverses observées in situ sont strictement identiques à celles affirmées par les propriétaires.
Sur cet histogramme, la position de l’étang par rapport au cours d’eau pour le propriétaire est différente de la position réelle observée in situ ou par cartographie (test du Khi2 ; p=0.0008). Les résultats montrent qu’il est préférable de faire confiance à la cartographie.
Figure 5: Corrélation entre le pourcentage de recouvrement
végétal observé par cartographie et sur le terrain
Figure 6: Comparaison du nombre de queue d'étangs observés
sur le terrain et par cartographie pour les étangs échantillonnés
Figure 7: Comparaison de la position de l'étang pour le
propriétaire et observée sur le terrain
18
2) Analyse des variables
A) ACP sur les observations
Figure 8: Cercle des corrélations des variables physico-chimiques et cartographiques
Pour réaliser cet ACP, les données ont été centrées réduites afin de donner à toutes les variables le même poids. Les variables actives à la réalisation de cette ACP sont les paramètres de terrain (en rouge) car on veut grouper les étangs selon leur qualité d’eau.
Les variables supplémentaires, en bleue, sont les variables cartographiques. Elles n’ont pas participé à la construction des axes mais sont nécessaires à la compréhension de l’ACP.
Cette ACP conserve 85% de la variabilité de toutes les données. L’axe F1 représente à lui seul 57.8% de la variabilité.
Le tableau ci-contre présente la contribution des variables à chaque axe. Les valeurs du Cosinus², plus précises que la méthode n/(n-1), montrent que les variables qui contribuent le plus à l’axe F1 sont la concentration en oxygène dissous dans l’eau (0.739), la quantité de nutriments de surface et de fond (0.619), la turbidité de surface et de fond (0.737), et la quantité de chlorophylle A dans l’eau( 0.775).
degrad
Nox
PO4 turbid
degrad_f
NOx_f
PO4_f
turbid_f
difT
ChloroA
recvegsurfacepe
airebvpentebv
boc
cul
for
posi-sourceposi-deriv
posi-fil
coul-V
coul-I
coul-N
coul-M
Q-N
Q-O
-1
-0,75
-0,5
-0,25
0
0,25
0,5
0,75
1
-1 -0,75 -0,5 -0,25 0 0,25 0,5 0,75 1
F2
(2
7,8
3 %
)
F1 (57,79 %)
Variables (axes F1 et F2 : 85,61 %)
variables actives Variables supplémentaires
Tableau 3: Contribution des
variables à chaque axe
19
On remarque que les variables supplémentaires Airebv, Pentebv, bocage et Position en dérivation sont bien expliqués par cet axe.
L’axe F2 représente 27.8% de la variabilité totale.
Les variables qui contribuent le plus à la construction de cet axe sont l’oxygène dissous de fond (0.601), et la différence de température entre le fond et la surface du plan d’eau (0.631).
Il est intéressant de noter que les variables cartographiques culture, forêt, et les couleurs d’eau vertes, noires et indéterminés sont bien expliquées par l’axe F2.
Les axes de cette ACP sont résumés de la manière suivante :
Figure 9: Schéma explicatif des directions des
variables des axes dans l'ACP
B) Corrélations entre variable
Le tableau ci-contre rassemble les corrélations significativement différentes de 0 à un niveau alpha = 0.05 et présentant un r² supérieur à 0.5.
Les données à gauche du tableau sont celles qui présentent une corrélation entre des variables expérimentales et cartographiques. Ce sont les plus intéressantes.
Plus l’aire du bassin versant est élevée, et plus les concentrations en nutriments sont importantes (r² min= 0.438), et la concentration en chlorophylle A basse (-0.418).
Plus la pente du bassin versant est forte, plus les concentrations en nutriments de surface et de fond sont élevées (r²min= 0.703), plus il y a d’oxygène dissous dans l’eau
(r²=511), et moins la quantité de chlorophylle et la turbidité est élevée (r²min=-0.515).
Tableau 4: Corrélation significativement différentes de Ho pour chaque
couple de variables
20
Plus l’abord d’un étang est bocager, plus il y a de nutriments et d’oxygène dissous dans l’eau (r²min = 0.542, r²max=0.667), moins il y a de turbidité et de chlorophylle A dans l’eau (respectivement r²=-0.528 et r²=-0.591).
Les résultats de la pente du bassin versant et du paysage bocager se ressemblent car plus le bassin versant est pentu, plus le paysage est bocager (r²=0.538).
Plus le paysage est agricole et plus il y a de turbidité dans l’eau (r²=0.625), de différence de température entre la surface et le fond de l’étang (r²=0.716) et moins il y a d’oxygène dans l’eau (r²=-0.813).
Plus le paysage aux abords de l’étang est forestier et plus il y a d’oxygène dans l’eau (r²=0.579), moins il y a de nutriments (r²min =-0.516) et de différence de température entre le fond et la surface de l’étang.
Enfin, les étangs en paysage forestier semblent avoir un fonctionnement opposé aux étangs agricoles (r²=-0.792).
Les étangs forestiers semblent être ceux qui sont en meilleur état si on se réfère uniquement aux corrélations entre variables. A l’inverse, plus un étang est agricole et plus les paramètres explicatifs sont mauvais.
3) Assignation des étangs à un faciès de qualité d’eau
A) catégorisation des étangs échantillonnés
L’ACP réalisée ci-dessus a permis de réaliser ce graphique de position des étangs selon les axes F1 et F2.
Les étangs BRA038, LOI001_PE et OUA003_PE ont été retirés. Ces derniers présentaient soit une quantité de nutriments extrêmement élevée par rapport au reste des étangs, soit une concentration de chlorophylle A trop grande. Il est intéressant de noter
que ces derniers Figure 10: Graphique de position des étangs échantillonnés
21
sont situés sur les cours d’eau principaux du territoire du contrat global et qu’ils ont un bassin versant très étendu.
B) Caractérisation de chaque catégorie a) Les tendances mise en évidence par la création des indices et de l’ACP
Les groupes d’étangs ont été réalisés de deux manières différentes.
Les couleurs des étangs visibles sur le graphique de position des étangs correspondent à 3 groupes créés à l’issue d’une CAH grâce aux variables actives, qui sont les paramètres physicochimiques susceptibles de mettre en évidence plusieurs faciès de qualité d’eau. Cette CAH a été réalisée en similarité de Pearson.
Grâce aux indices présentés dans le matériel et méthode, l’état de qualité de l’eau de chaque étang a également pû être estimé.
Il apparait que les groupes issus de l’ACP correspondent à ceux réalisés grâce aux indices. On retiendra les groupes issus de la CAH.
Les annexes 4a, 4b et 4c présentent les orthophotos de ces groupes aisni que le diagramme radar leur appartenant.
Le groupe rouge comprend 12 étangs. Les graphiques radars ci-contre représentent l’état de quelques étangs de ce groupe, a35 le plus mauvais et a33 situé au milieu du groupe. Vis-à-vis des indices, le groupe
rouge est constitué d’étangs de mauvaise qualité d’eau ou en état préoccupant vis-à-vis de leur fonctionnement écologique.
L’ACP montre que ces étangs sont plutôt turbides et riches en chlorophylle A, ont une forte différence de température entre la surface et le fond (donc en possible anoxie de fond), sont plutôt de couleur verte et dans un environnement agricole.
L’étang v92 est situé dans ce groupe mais est un peu particulier, en effet, il est beaucoup moins turbide et est forestier. Son état est moins préoccupant que les autres.
Figure 11: Graphiques radars des indices du plus mauvais et du meilleur étang du groupe
rouge
22
Le groupe jaune comprend 8 étangs. Les indices montrent que ces étangs sont dans un état écologique moyen. Souvent riches en nutriments, ce sont des étangs qui présentent souvent des problèmes pour au moins un indice. Ils sont donc à surveiller, même si
leur état global est correct.
L’ACP montre que ces étangs sont plutôt bocagers ou agricoles, situés en pente plus importante que les autres étangs. L’aire de leur bassin versant est grande et la plupart sont en dérivation du cours d’eau. Ils sont caractérisés par des niveaux d’oxygène plus élevés en surface, et une concentration élevée en nutriments. Ces étangs sont en général moins riches en chlorophylle.
Le groupe vert comprend 6 étangs pour lesquels la plupart des indices sont bons. Ce sont des étangs pour lesquels tous les paramètres sont idéaux et qui devraient continuer à être en bon état pour quelques années sans gestion particulière.
L’ACP, montre que ces étangs sont
plutôt forestiers, de couleur noire, riches en oxygène dissous autant à la surface qu’au fond de l’eau, présentent une faible turbidité, et une concentration en nutriment modérée.
Les données signicativement différentes d’un groupe à un autre sont présentées dans la partie suivante.
b) Paramètres significatifs par catégories. Les tests de significativité ont permis de voir quels pouvaient être les autres mécanismes
expliquant une différence de qualité d’eau même au sein d’un groupe. Comme pressentie lors de l’ACP, la concentration en orthophosphates est significativement plus élevée dans la catégorie moyenne que dans les autres catégories
Figure 12: Graphiques radars du plus mauvais et du meilleur étang du groupe jaune
Figure 13: Graphiques radars du plus mauvais et du meilleur étang du groupe vert
Figure 14: Concentration en orthophosphates par groupes
23
respectivement en surface et en profondeur (Test Kruscal ; k=10.16 ; p=0.014 et k=11.86 ; p=0.001).
Comme pressentie lors de l’ACP, la turbidité de fond est significativement plus élevée dans le groupe rouge. Cette tendance est également visible pour la surface (Test Kruscal-Wallis; k=11.2 ; p-value=0.0009).
De même, pour les étangs appartenant au groupe rouge, la concentration en chlorophylle A est significativement plus élevée par rapport aux groupes bon et moyens (Test de Kruscal-Wallis ; k=10.26 ; p-value=0.0005).
Comme pressentie avec l’ACP, la concentration en oxygène dissous dans l’eau est significativement plus élevée pour le groupe bon par rapport au moyen (Test de Kruscal-Wallis ; k=7.13 ; p-value=0.048) mais aussi pour le groupe moyen par rapport au mauvais (Test de Kruscal-Wallis ; k=7.08 ; p-value=0.017). La
concentration en oxygène dissous dans l’eau est donc très significativement plus élevée que pour le groupe bon
par rapport au mauvais (Test de Kruscal-Wallis ; k=14.21 ; p-value=0.0002).
Sur cet histogramme, on peut voir que la turbidité est significativement moins élevée dans les étangs possédant une queue d’étang (Test de Kruscal-Wallis ; k=9.32 ; p-value=0.005).
De la même manière, les tests montrent que les étangs présentant une forte turbidité sont signicativement plus marron par orthophotos que les autres (Test de Kruscal-Wallis ; k=7.84 ; p-value=0.032). On peut donc voir de façon cartographique les étangs les plus turbides, potentiellement en mauvais état.
Pour finir, les tests de significativité montrent également que la mise en place d’un moine (surverse de fond) limite le réchauffement de l’étang par rapport à une surverse de surface (Test de Kruscal-Wallis ; k=13.26 ; p-value=0.048) et limite aussi l’anoxie de fond d’un étang sans être significative (Test de Kruscal-Wallis ; k= 8.72 ; p-value=0.062).
Figure 15: Niveaux de turbidité de l'eau par groupes
Figure 16: Concentration de chlorophylle A
par groupes
Figure 17: Intensité de la turbidité avec ou sans
queue d'étang
24
C) Détermination du groupe théorique des étangs non visités.
Figure 18: Graphique de position des étangs échantillonnés et non échantillonnés
Sur cet ACP sont présentés la position théorique des étangs non visités. Les étangs de couleurs sont ceux qui ont été échantillonnés et donnent une estimation de l’état des étangs avoisinants. Par exemple, les étangs situés à côté de a61 ou a118 sont théoriquement en bon état écologique alors que les étangs situés proche de a124 ou a35 sont censés être en très mauvais état.
Pour réaliser cette ACP, les variables actives réalisées sur le terrain ont été estimées pour chaque étang non visité par rapport à leurs variables cartographiques. Pour cela, le package MissMDA développé par l’Agro-campus de Rennes. L’imputation des données manquantes est plus juste avec ce package qu’en ajustant au plus proche voisin, car celui-ci prend en compte les liaisons entre variables et les ressemblances entre les individus. Cela veut dire que les étangs présentant des modalités de variables cartographiques identiques seront notés à peu près de la même manière. Attention cependant, car même si un étang est agricole, il peut être en meilleur état écologique qu’un étang forestier. Il s’agit cependant d’une bonne estimation de l’état écologique des plans d’eau non visités.
Tous les étangs situés en haut à droite du graphique de position des individus sont les plans d’eau qui ont théoriquement l’état écologique le plus mauvais.
C’est donc sur eux que doivent se porter les priorités de gestion.
L’appartenance théorique des étangs à chaque groupe est présentée en annexe.
25
IV) Discussion
Cette étude montre de nombreux résultats intéressants et allant dans le même sens que la bibliographie. Le groupement des étangs de même faciès d’eau ont donné des résultats significatifs.
1) Les biais d’étude
Pour des raisons de temps, la taille de l’échantillon est limitée et réduite au minimum statistique. Les tests de significativité utilisés sont donc moins puissants et la grande variabilité à l’échantillon empêche la mise en évidence de phénomènes plus subtils affectant la qualité de l’eau des étangs.
De plus, seule une campagne de terrain a été réalisée. Les résultats et conclusions de cette étude ne mettent donc pas en évidence des différences de qualité d’eau entres étangs sur un cycle annuel mais seulement pour la période où ils ont été échantillonnés. Comme le prouve les publications scientifiques sur le sujet, même si l’état de qualité d’eau d’un étang ne varie pas du tout au tout durant un cycle d’un an, il convient de garder à l’esprit que les paramètres mesurés peuvent être très différents à un autre moment de l’année (Barbe et al., 2003).
Enfin, les mesures réalisées ont eu lieu dans le milieu naturel. Si les principaux phénomènes affectant la qualité de l’eau ont bien été déterminés, d’autres facteurs que l’on ne peut pas identifier en milieux naturels entre en jeu. Ce sont eux qui sont responsables de la majeure partie de la variabilité intragroupes observée.
Un échantillon de 30 étangs est faible compte tenu de la grande hétérogénéité des variables qui caractérisent les étangs de Puisaye. Afin de mettre en évidence les facteurs plus subtils qui affectent la qualité de l’eau, il faudra dans de prochaines campagnes, agrandir le nombre d’étangs prélevés.
Pour finir, le mois de mai et le mois de Juin ont été des périodes extrêmement pluvieuses. Selon les pluviomètres de plusieurs agriculteurs, Il est tombé en Puisaye en un mois presque l’équivalent d’une année entière, soit 550mm d’eau. Cette année est donc exceptionnelle et les étangs ont certainement réagit de la même manière. La météo exceptionnelle de 2016 est donc un facteur important à prendre en compte dans l’interprétation des résultats.
2) Les orthophosphates
Les mesures physico chimiques mettent en évidence plusieurs déséquilibres. Le plus évident est la très importante concentration en orthophosphates de nombreux étangs par rapport aux niveaux normaux cités dans la bibliographie (Golterman et De groot, 1994 ; Barroin G., 1986). Il est possible que les tests utilisés pour doser les orthophosphates surestiment la quantité réelle d’orthophosphates dans l’eau.
D’autres phénomènes peuvent aussi entrer en jeu. Les étangs sont des zones d’accumulation (Carlini M., 2006.). Or, la totalité des plans d’eau n’ont pas été vidangés ou curés depuis plus de 10 ans à cause d’une règlementation restrictive de la DDT. Il est possible que les sédiments
26
contiennent énormément de phosphates et que le réchauffement des masses d’eau désorbe un peu de phosphates (David A., 2005). Les étangs sont malgré tout très pollués en orthophosphates selon la bibliographie. Il se peut que de fortes concentrations en orthophosphates soit normaux pour des étangs de petite taille et peu profonds. Aucune étude n’a eu lieux sur une base de prise de connaissance de paramètres physico chimiques qui caractérise ces étangs. Agrandir la taille de l’échantillon ou échantillonner des étangs similaires dans d’autres régions serait bénéfique pour conclure à ce sujet.
3) Les nitrates
Avec des mesures aussi élevées en orthophosphates, les mesures de concentration en nitrates devraient être dans les mêmes proportions. En effet, le rapport de Redfield est souvent respecté même si les concentrations en nutriments sont élevées. Or la concentration de matières azotés est très faible par rapport à ce qu’on aurait pu attendre.
On sait que la majorité des pollutions en azote proviennent du ruissellement de l’eau sur les bassins versants. Or, l’échantillonnage des étangs a été effectué au mois de juin, lorsque le temps était chaud et lumineux et juste après des pluies anormalement élevées dans la région ayant provoquées de fortes inondations. Il est alors possible que la majorité des nitrates ait été lessivés. L’autre partie, consommée par le phytoplancton et les végétaux de l’étang.
Cela permet aussi de prendre conscience que la majorité des phosphates ne proviennent pas du ruissellement annuel mais étaient certainement déjà présents dans l’étang avant cette période exceptionnelle.
4) La différence de nutriments entre le fond et la surface
On observe également une plus forte concentration en nitrates dans l’eau de surface. Ce résultat est en désaccord avec la bibliographie (Sanchez N., 1997). En revanche il est facile d’expliquer ce résultat. Les étangs BRA038_PE et OUA003 sont deux étangs situés sur des cours d’eau principaux. Or, plus un bassin versant est grand et plus il a de risque d’être pollué (Santhi et al., 2001). On retrouve cette tendance dans notre étude. Cependant ces deux étangs sont particuliers en ce fait qu’ils ont été très creusés et parfois même jusqu’à atteindre la nappe d’eau superficielle souterraine. Cette dernière étant plus froide et moins polluée que l’eau des cours d’eau, les deux masses ne se mélangent pas. On a ainsi l’impression que ces étangs sont plus riches en azote au fond par rapport à la surface (42 mg/l à la surface contre 15mg/l au fond de l’eau pour BRA038_PE). Ces étangs présentent des concentrations telles en surface qu’ils modifient la moyenne générale de l’échantillon.
5) La Chlorophylle A
La moyenne de la concentration de chlorophylle A est plus élevée que la moyenne rapportée dans la bibliographie. Ce résultat s’explique certainement par les fortes concentrations en phosphates de l’eau. De plus, il est prouvé que de fortes concentrations en phosphates augmentent le risque d’eutrophisation de l’eau (Gerdeaux, 2007) et le risque de pollutions aux cyanobactéries (Slim et al., 2012). Ils se peut également que le bon mélange de l’eau dû aux faibles profondeur de l’étang favorise les échanges en nutriments du fond vers la surface et
27
encourage une plus grande prolifération du phytoplancton dans ces plans d’eau par rapport à des plans d’eau plus profonds.
6) L’ACP
L’ACP est un moyen simplifié de dégager les informations les plus intéressantes dans une base de données. Cependant, elle s’accompagne souvent d’une perte d’informations qui empêche de conclure sur l’importance de phénomènes secondaires. Lors de la création de notre ACP, on ne perd que 20% de l’information totale des données. On peut donc faire confiance à ces données.
Hélas, l’échantillon choisi n’est pas suffisamment grand pour que l’on puisse entrevoir des différences crées grâce à des variables ayant une incidence moins importante que l’occupation du sol sur la qualité de l’eau.
7) L’occupation du sol
Les résultats montrent que l’occupation du sol est la variable cartographique expliquant le plus les différences de paramètres physico chimiques entre étangs. En effet, les flèches de ces variables sont les plus étendues.
De nombreuses publications scientifiques corroborent ces résultats. (Tong et Chen, 2002). En revanche, les paramètres contrôlant les différences de qualité d’eau entre étang forestier, bocages et agricoles ne sont pas identiques dans la bibliographie et dans notre étude.
Les étangs forestiers possèdent des eaux signicativement moins concentrées en nutriments et plus riches en oxygène dissous par rapport aux étangs bocagers et agricoles. Ces résultats sont en accord avec les nombreuses études réalisées dans les milieux naturels peu antropisés ou seuls les apports atmosphériques semblent jouer sur la concentration en nutriments de l’eau (Mathieu P., 1976). Dans de tels systèmes naturels, les nutriments sont de plus très vite consommés par les végétaux ou le phytoplancton.
Les étangs agricoles ont une concentration en nutriments plus importante et une turbidité élevée.
Ce résultat est en accord avec la littérature scientifique (Allan et al., 2004). En revanche, une
différence de température entre le fond et la surface de l’eau et une diminution de la
concentration en oxygène dans l’eau caractérisent bien ces étangs et tendent à mettre en
évidence une forte eutrophisation. Or ses étangs ne sont pas caractérisés par de grandes
concentrations en nutriments. L’explication vient du fait que la chlorophylle A est corrélée à la
turbidité de l’eau. En effet, une part certainement importante de la turbidité relevée sur le terrain
provient en réalité de la présence des organismes phytoplanctoniques. De plus, les tests de
significativité prouvent que les étangs en mauvais état, principalement agricoles présentent des
concentrations en chlorophylle élevées. On peut alors attribuer ces faibles niveaux de
nutriments aux fortes concentrations en Chlorophylle A.
De plus, la turbidité est fréquemment attribuée à de forts niveaux de matière organique dans
l’eau (Johnes et al., 1996) et aux faibles niveaux d’oxygènes attribués à ça consommation par
les matières en décomposition dans l’eau. (Sanchez, N., 1997) Or les étangs agricoles sont tous
28
turbides et pauvre en oxygène dissous. Ces deux phénomènes liés à la turbidité tendent à
prouver de forts d’eutrophisation.
Les étangs bocagers sont plus riches en nutriment et plus pauvres en chlorophylle A et en
turbidité. Au vue des articles scientifique cités plus haut, il apparait logique que la turbidité
étant faible, la concentration en chlorophylle soit basse et la concentration en oxygène dissous
haute. En revanche, la quantité de nutriments est élevée dans ce type d’environnement. La
quantité de chlorophylle A et les niveaux d’oxygène devraient aux contraires montrer des signes
d’eutrophisation. Cela est expliqué par le fait que les surfaces bocagères sont toutes installées
dans les zones de pente. Le ruissellement de l’eau plus rapide provoque alors un brassage plus
important. En revanche la relative basse concentration de chlorophylle A par rapport à la
quantité de nutriments disponibles n’est pas expliquée. On peut avancer l’hypothèse que les
étangs situés en zone bocagère étant plus ombragée, les masses d’eau se réchauffent moins
rapidement et le phytoplancton a mis plus de temps à se développer. Il faudrait refaire une
deuxième campagne de prélèvement dans ces étangs en fin d’été afin de voir si la quantité de
nutriment est toujours aussi élevée par rapport à la quantité de chlorophylle A dans l’eau.
8) Les autres phénomènes jouant sur la qualité de l’eau
Les autres variables cartographiques semblent ne pas avoir la même importance vis-à-vis de la
qualité de l’eau. De nombreuses recherches insistent en effet sur l’importance de l’occupation
du sol dans l’état écologique d’un milieu.
On peut cependant remarquer que la pente du bassin versant joue un rôle aussi important dans
la qualité des paramètres physico chimiques que l’occupation du sol. Cependant, il est difficile
de conclure à ce sujet compte tenu de la trop forte corrélation entre la pente et les zones
bocagères.
L’aire du bassin versant est également importante vis à vis de la qualité de l’eau. On observe
que lorsque la taille du bassin versant augmente, la quantité de nutriments augmente. Ces
résultats sont en accord avec la nombreuse bibliographie traitant du sujet (Tong et Chen, 2002 ;
Kratz, 2003). En revanche, la concentration en chlorophylle A diminue. Ce résultat est en
désaccord avec la littérature scientifique. Cependant, on peut l’expliquer par le fait que les
étangs situés sur un grand bassin versant sont connectés à un cours d’eau de plus haut débit. Ce
débit plus grand diminue le temps de séjour de l’eau et empêche le phytoplancton de se
développer.
Les tests statistiques prouvent que la gestion d’un plan d’eau n’a que peu d’incidence sur la
qualité de l’eau de l’étang et ainsi du cours d’eau qui en résulte. Cependant, il faut nuancer se
résultat. Les modalités de gestion n’ont que peu d’impacts face à l’occupation du sol, ils ont
donc peu de significativité pour chaque groupes d’étangs.
Cependant, à l’intérieur de chaque groupes, la présence d’une queue d’étang semble
signicativement diminuer la turbidité de l’eau.
29
Il est difficile d’agir sur l’occupation du sol. Une queue d’étang améliore la qualité de l’eau,
cela veut dire que l’on peut agir en conséquence sur les étangs trop turbides. De même, la
présence d’une surverse semble diminuer la différence de température entre la surface et le fond
de l’étang. On peut donc préconiser quelques gestions particulières pour améliorer la qualité de
l’eau.
9) Les préconisations de gestion à réaliser
Les étangs du groupe vert sont forestiers, ils semblent tous en bon état, ce n’est donc pas sur
eux que devront porter les préconisations de gestion.
Les étangs du groupe jaune, en majorité bocagers sont plus riches en nutriments. Cependant le
plus fort débit d’eau limite leur eutrophisation. Pour limiter le réchauffement de l’eau de l’étang
et du cours d’eau aval, la pause de moine devrait être encouragée. La création d’une queue
d’étang ou de berges végétalisées avec export de la matière végétale tous les ans devrait
contribuer à améliorer la qualité des eaux (Piriou et al.,1999). En effet, les macrophytes
poussent les pieds dans l’eau en absorbant les nutriments de l’eau. Leur export permet de
soustraire les nutriments qui ont été absorbés lors de leur pousse et qui serait retournés dans
l’eau lors de leur décomposition hivernale. Ce type de gestion ne peut fonctionner que si le flux
entrant est modéré.
Les étangs du groupe rouge est le groupe qui demande l’effort de gestion le plus important. Les
plans d’eau agricoles sont souvent placés en début de bassin versant. Cela signifie que le temps
de séjour de l’eau dans ces étangs est élevé. L’eutrophisation prend alors une ampleur plus
intense et la pollution qu’ils génèrent pour le cours d’eau aval peut être plus préoccupante.
Pour limiter la quantité de nutriments dans l’eau, la mise en place d’une queue d’étang
végétalisée ou de berges avec export de matière est un moyen de gestion efficace (Piriou et al.,
1999). Comme nous pouvons le constater dans cette étude, la présence d’une queue d’étang est
aussi efficace pour limiter l’apport de sédiments dans le plan d’eau et donc son envasement. En
effet, dans un étang, c’est la vase, riche en sédiments et matière organique qui est responsable
du piégeage des nutriments lorsque le milieu est oxydant. Lorsque le fond de l’étang devient
anoxique, ce qui est le cas pour les étangs agricoles de cette étude, la vase remet à disposition
tous les composés qu’elle a accumulés au cours de l’année, favorisant alors la prolifération du
phytoplancton (David A., 2005).
De nombreux étangs agricoles sont également situés en situation ensoleillée. Cela a pour
conséquence de réchauffer plus vite la masse et favorise la prolifération du phytoplancton. Pour
limiter cela, il est possible de réaliser des plantations d’arbres aux alentours de l’étang, dans le
but d’ombrager celui-ci. Cette pratique est réalisée sur de nombreux cours d’eau (Malavoi et
Adam, 2007). Attention cependant, cette méthode devrait être conjuguée à l’export de matière
organique autochtone. De plus, les apports allochtones provenant des feuilles des arbres en
automne pourraient être augmentés.
30
V) Conclusion
Cette étude a permis de mettre en évidence que de nombreux facteurs entrent en jeux dans
l’acquisition d’une bonne qualité d’eau. Certains facteurs sont alors nettement plus importants
que les autres. Ainsi, il est avantageux de réduire la pression anthropique sur un étang. En effet,
les étangs forestiers sont les étangs les moins impactés par la pollution physico-chimique ou la
pollution sédimentaire. Il semble également nécessaire de diminuer les doses d’intrants azotés
et phosphatés aux abords des cours d’eau ou des plans d’eau. En effet, les plans d’eau les plus
pollués par ses intrants sont les étangs agricoles. Une zone enherbée de 3m aux alentours des
cours d’eau n’est peut-être pas suffisante. Les eaux issues de drains permettant d’assainir les
surfaces agricoles ne devraient pas se jeter directement dans les cours d’eau et bien souvent
dans les plans d’eau.
D’autres phénomènes que l’occupation du sol entre aussi en jeux. La réalisation de corrélation
entre variables nous a également permis de comprendre que le travail ou la gestion effectuée
sur les étang était aussi importante. En effet, dans un étang à dominance agricole, la présence
d’une queue d’étang semble piéger très efficacement les sédiments empêchant l’atterrissement
et l’eutrophisation de celui-ci. L’export de matière organique vivante extraite de cette queue
pourrait de même améliorer la qualité de l’eau de ses derniers. Un système de surverse rejetant
les eaux de fond plutôt que les eaux de surface a tendance à améliorer l’homogénéité des
températures dans l’étang et à éviter la montée graduelle de la température dans le cours d’eau.
Cet avantage améliore la biodiversité du cours d’eau et le rend plus résilient, ce qui améliore la
qualité générale de l’eau. Devant l’importance de maintenir une telle ressource, cette étude a
permis de mettre en évidence les effets qu’apportent différents modes de gestion sur sa qualité.
Le monde scientifique a pris conscience il y a quelques années que le maintien de la qualité de
l’eau est primordiale grâce aux milieux qu’elle permet de préserver et aux services
écosystémiques qui en résultent. Le monde politique a mis quelques années avant de
s’apercevoir de l’importance de tels services mais la tendance actuelle pointe vers la création
d’action favorisant des gestions plus respectueuses de la qualité de l’eau. Le Contrat Global
Loing Amont dispose d’un territoire qu’il est important de préserver car le Loing Amont est un
bassin de tête de versant. Assurer une bonne qualité d’eau dès le début d’un grand bassin versant
est la clé de la réussite future en matière de gestion de l’environnement. On sait aujourd’hui
que la qualité de l’eau des grands fleuves français comme la Seine est un enjeu qui commence
depuis sa source. Grâce aux recherches des scientifiques et des convictions des gestionnaires
de l’environnement, il devient enfin possible d’exploiter le territoire tout en minimisant son
empreinte écologique. L’objectif de ces prochaines années sera sans nul doute de continuer à
informer les différents acteurs du territoire et de poursuivre ensemble nos efforts pour que les
parisiens puissent de nouveau plonger dans la Seine.
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Annexe 4a : Les étangs en bon état, photographie aérienne et indices
physicochimiques
Annexe 4a (bis): Les étangs en bon état, photographie aérienne et
indices physicochimiques
Annexe 4a (ter): Les étangs en bon état, photographie aérienne et
indices physicochimiques
Annexe 4a (quater): Les étangs en bon état, photographie aérienne et
indices physicochimiques
Annexe 4b : Les étangs en état moyen, photographie aérienne et
indices physicochimiques
Annexe 4b (bis): Les étangs en état moyen, photographie aérienne et
indices physicochimiques
Annexe 4b (ter): Les étangs en état moyen, photographie aérienne et
indices physicochimiques
Annexe 4b (quater): Les étangs en état moyen, photographie
aérienne et indices physicochimiques
Annexe 4b (quinquies): Les étangs en état moyen, photographie
aérienne et indices physicochimiques
Annexe 4b (sexies): Les étangs en état moyen, photographie aérienne
et indices physicochimiques
Annexe 4c : Les étangs en mauvais état, photographie aérienne et
indices physicochimiques
Annexe 4c(bis) : Les étangs en mauvais état, photographie aérienne
et indices physicochimiques
Annexe 4c(ter) : Les étangs en mauvais état, photographie aérienne
et indices physicochimiques
Annexe 4c (quater) : Les étangs en mauvais état, photographie
aérienne et indices physicochimiques
Annexe 4c (quinquies) : Les étangs en mauvais état, photographie
aérienne et indices physicochimiques
Annexe 4c (sexies) : Les étangs en mauvais état, photographie
aérienne et indices physicochimiques
Annexe 5(bis) Enquête sur les étangs poyaudins
I) Votre étang Propriété de (nom,prénom)…………………………………………
Etang situé la commune de ………………………………………..
Parcelle(s) cadastrale(s) n°……………………………………………..
II) Nos questions, vos réponses
Votre étang est actuellement utilisé à des fins :
Récréative Paysagère Piscicole
Si l’étang est piscicole, quels sont les poissons dominants dans votre étang ?
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Effectuez-vous : (plusieurs choix possibles)
Des vidanges 1 Des assecs 2 Des marnages 3
1 Etang vidé de son eau artificiellement
2 Etang sans eau pendant une certaine période (minéralisation des sédiments, travaux d’entretien…)
3 Variation artificielle du niveau de l’étang suivant la saison
Si oui, quelle est la fréquence moyenne de vidange de votre étang ?
Fréquente (1 à 3 ans) Eloignée (4 à 10 ans) Rare (> à 10 ans)
Quelle est la fréquence moyenne de mise en assec de votre étang ?
Régulière (après chaque vidange) Irrégulière (en cas de nécessité)
Pendant combien de temps en moyenne reste-il en assec ? : ……………………………
L’ouvrage de vidange de votre étang est :
Un moine Une bonde basculante Une vanne
Une bonde à crochet Autre, précisez………………………………….
Quelle est la position de l’étang par rapport au cours d’eau qui l’alimente ?
Au fil de l’eau En dérivation du cours d’eau
Autre, précisez :……………………………………………………
Avez-vous instauré un débit réservé ? Oui Non Le débit réservé est le débit minimal d'eau que les gestionnaires d'étang peuvent restituer au cours d'eau en aval.
Entretenez-vous les rives ou berges de l’étang ? Oui Non
Quelles sont les actions réalisées ?
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Pensez-vous que votre étang soit parfois soumis à un envasement important ?
Oui Non
Avez-vous identifié des problèmes liés à des espèces floristiques ou faunistiques ? Exemple : ragondins, cormorans, cygnes, châtaigne d’eau, jussie…
Oui Non
Précisez ces espèces :………………………………………………………………………………………………………………
III) Quelques compléments d’informations
Seriez-vous favorable à une visite de terrain ? Oui Non Cela nous permettrait de réaliser une étude rapide de votre étang (état de la végétation,
fonctionnement hydraulique, qualité de l’eau...)
Si oui, votre étang est-il libre d’accès ? Oui Non
Faut-il vous contacter pour nous y rendre ? Oui Non
Important : Les données obtenues sur chaque étang seront anonymes et restituées de
manière globale dans le cadre de cette étude.
Nous vous remercions d’avoir pris le temps de répondre à ce questionnaire. Si vous le souhaitez, merci de préciser un numéro de téléphone et/ou une adresse mail auxquels
nous pourrons vous joindre. Ceci nous permettra de vous tenir informé de l'avancée de notre
travail.
Téléphone :………………………………………………………Email :…………………………………………………………
Annexe 5 : lettre d’information envoyée aux propriétaires
Contact : Valentin TRIPET
06 26 27 72 81
MME Machin
Le château Enpaindépice
89350 Fort Fort Lointain
Toucy, le 21 avril 2016
Objet : enquête menée sur les étangs poyaudins
Pièce jointe : questionnaire
Madame, Monsieur,
Le contrat global Loing amont est un programme d’actions porté par la Fédération des eaux Puisaye-
Forterre sur la période 2015/2018 qui vise à améliorer la qualité de l’eau et des milieux aquatiques.
Dans le cadre de ce projet, une étude sur les étangs de Puisaye est actuellement menée par
Valentin TRIPET, en stage de master 2. Cette étude a pour objectif de faire un état des lieux des plans d’eau sur
ce territoire et de définir des objectifs de gestion à une échelle globale.
En tant que propriétaire d’étang, nous vous proposons de répondre à un questionnaire qui nous
permettra de préciser le fonctionnement de votre plan d’eau. Par la suite, et si vous le souhaitez, une visite sur
site pourra être prévue afin de préciser ces premières informations ; cela n’impliquant aucune contrepartie
financière.
Une restitution de cette visite et de l’étude vous sera proposée d’ici septembre 2016.
Toutes les informations transmises seront restituées de façon anonyme et globale.
Nous vous remercions de bien vouloir consacrer un peu de votre temps pour compléter le questionnaire
joint à ce courrier et à nous le retourner avant le 15 mai 2016 soit :
- par voie postale à l’adresse ci-dessous,
- par mail à l’adresse suivante [email protected],
- en téléchargeant le questionnaire sur le site www.fepf-regieriviere.fr et en le retournant par mail.
Dans l’attente de votre réponse, je vous prie d’agréer, Madame, Monsieur, l’expression de ma
considération distinguée.