Les impacts physico-chimiques des barrages sur les cours d’eau

1. Les impacts physico-chimiques des barrages sur les cours d’eau Illustrés par les exemples du plus grand barrage de Chine et du barrage du Petit Saut en Guyane

2. Conséquences des barrages sur les poissons migrateurs • Élimination du recrutement : - impossibilité pour les poissons de rejoindre les zones de frayères ou de grossissement - mortalité élevée due au passage dans les turbines Interruption du cycle biologique

3. Les barrages affectent les cours d’eau dans tous les domaines : • Perturbation de la physionomie et des systèmes écologiques • Absence des limons riches en phosphate en aval • Régression du delta de la rivière car réduction des apports sédimentaires

4. Barrage des Trois Gorges sur le fleuve Yangtsé • 2 Kms de large, 185 m de haut, création d’autant d’électricité que dans 18 centrales nucléaires !! • MAIS 100 villes déplacées, 1 300 sites importants qui vont disparaître

5. Barrage du Petit Saut en Guyane Barrage du Petit Saut en Guyane

6. Le réservoir du barrage du Petit Saut Le réservoir du barrage du Petit Saut

7. Formation en 3 étapes du réservoir • 1 : très dynamique - Remplissage et dégradation des végétaux conduisant à : • Une baisse de [O2] • Une augmentation de la quantité d’aliments • Une augmentation de la production piscicole (espèces opportunistes) • 2 : stabilisation physique • - Augmentation [O2] , transparence et phytoplancton • - Diminution production piscicole • - Apparition d’espèces omnivores et d’un milieu lacustre

8. Formation en 3 étapes du réservoir(suite) • 3 : stabilisation écologique - développement d’espèces spécialisées en compétition avec les espèces omnivores

9. De nombreux hectares de forêt engloutis

10. Pollution du milieu par des arbres putrescibles

11. Pollution au carbone • Pourrissement des arbres : • D’où production de CH4 et autres gaz à effet de serre • 21 tonnes de CO2 libérées par année et par personne!!

12. Augmentation de la contamination par le Hg • Érosion des sols lors de l’extraction clandestine d’or • Rejet de Hg(II) dans les rivières et accumulation dans le réservoir = pollution de l’eau • Bactéries : Hg(II)=MMHg (MonoMéthylMercure) • Ingestion par les poissons • Contamination des populations amérindiennes logeant près des fleuves

13. Petit barrage de montagne

14. Le programme « Petits barrages » de l’IRD (Tunisie, Maroc, Syrie) • Retenue d’eau de surface créée par une digue en pierre , terre ou béton • A quelles fins? • Couvrir les besoins en eau des petites communautés en milieu rural : - Eau pour le bétail - Irrigation - Eau à usage domestique - Activité halieutique (source de protéines) Pas de nuisances particulières

15. Aménagement de l’environnement Objectifs : préserver reconstituer créer la diversité des habitats • libre circulation de la matière dissoute + organismes Moyens : • surveillance + entretien du milieu naturel • préservation/aménagement de zones de courants calmes • aménagement de l’environnement • inventaire des sources de pollution

16. Exemples d ’aménagements Pour les zones calmes : • installation de frayères et de nurseries • création de seuils • nécessité d’une connaissance biologique des périodes et durées de reproduction des poissons Contrôler la végétation aquatique : • moyen mécanique : faucardage • moyen biologique : poissons herbivores • plantation d’arbres sur les berges des rivières

17. Le barrage de Petit Saut en Guyane Cordon oxygénant

18. Dispositif d ’oxygénation des eaux • Dispositif de diffusion de « micro-bulles » d’air dans l’eau • Seuil oxygénant métallique (Avril 1995) Limite admissible taux de O2 > 2mg / l Taux 02 < limite Tx O2= 7mg / l Double chute 2 x 2,4 m • Dégazage CH4 + H2S • Absorption de l’O2 • de l’air

19. Programme de suivi écologique Programme en deux volets : 1) étude chimique ( évolution du mercure) + biologique+ ichtyologique étude des échanges gazeux avec l’atmosphère suivi de la végétation aquatique et des biomasses algales • 2) programme de protection de la faune • sauvetage et suivi des animaux • étude des modifications écologiques et comportementales de la faune terrestre

20. Conclusion Investissement unique en France : 5% du budget total MAIS Quelles conséquences écologiques à long terme ? • diminution de la biodiversité • modification du climat régional • émission des gaz à effet de serre En aval de la retenue zones d’inondations crées lors des saisons des pluies nurseries pour les jeunes poissons aucune action réalisée pour recréer ces habitats

21. Le barrage de Seujet Construction d’un barrage à Seujet Effets sur les milieux naturels en aval du barrage Mise en place de mesures compensatoires le long du fleuve en aval

22. La terrasse de Sous-Cayla Modifications du règlement d’exploitation inondations plus fréquentes dépérissement de la végétation actuelle érosion de la berge (1) le niveau du terrain de la zone centrale rehaussé (2) un chenal créé favorable au grossissement des alevins (3) une frayère construite un peu en amont dans le Rhône

23. La frayère Frayère de 400 m2 Constituée de substrats divers permettant une éclosion optimale des œufs Dotée d'un système de tuyauteries pour la réoxygénation et l'entretien des substrats (graviers)

24. Zone de protection et de grossissement des alevins But de l’éperon rocheux : pousser les alevins dans cette zone de protection et de faible courant abri et nourriture pour leur croissance en milieu naturel

25. Aménagement de Chèvres et Planfonds • Création de milieux refuges pour la faune (poissons, oiseaux, castors) sous la forme d’une lagune riveraine • Maintien et dynamisation des formations végétales sur les hauts-fonds (roselières et saulaies) stabilisation des rives • Amélioration de la végétation

26. Conclusion • Aménagement pour la zone de Sous-Cayla • un terrain d’entente entre les différents intérêts en présence (promeneurs, pêcheurs, organismes de protection de la nature) • respect des contraintes légales et techniques

27. Les passes à poissons

28. Les migrateurs holobiotiques • Les migrateurs holobiotiques : cycle biologique soit en milieu marin, soit en eau douce. Truite arc en ciel

29. Les migrateurs amphibiotiques • Potamotoques : reproduction en eau douce et grossissement en mer. Alose • Thalassotoques : phénomène inverse Anguille

30. Caractéristiques de 5 poissons migrateurs Salmo salar saumon Salmo trutta truite de mer Alosa alosa Alose Lampetra fluviatilis Lamproies Acipenser sturio Esturgeon zone de reproduction supérieure et moyenne supérieure et moyenne moyenne et inférieure supérieure et moyenne moyenne et inférieure habitat de reproduction graviers graviers galets (oeufs pélagiques) graviers fosses profondes Date Nov.-janv. Nov.-Janv. Mai-juillet Octobre-Juin (t°c>15) Avril-Juin Durée incubation 3 mois 3 mois 7 jours à 18°C 10 à 13 jours 3 jours à 19°C Durée en eau douce 1 à 2 ans 1 à 2 ans 3 à 6 mois. 4 à 5 ans 6 mois Dévalaison Mars-Juin Mars-Juin Eté-Automne Oct.-Avril hiver Durée en mer 1 à 3 ans 1 à 2 ans 3 à 5 ans 17 à 29 mois >60 ans Age de 1ère maturation 3 ans 3 ans mâle 3 ans femelle 4 ans 6 à 7 ans 10 ans Période de migration reproductrice Variable avec plusieurs montées Juin-juillet et automne Mars à Juillet Octob. à Avril mars à juin fraies multiples Rares<10% Très fréquent rare Non oui

31. Caractéristiques de nage • Vitesse de nage : v=kf f : nombre d’ondulations du corps par seconde • Distance maximale franchissable : d=(v-U)t U : vitesse du courant • Capacité de saut : h = (vo*sin(a))/(2g) Remarque : Variation des paramètres de nage du poisson Variation de température

32. Cas de l’Alose (300kM) Gironde/Garonne/Dordogne : ABONDANT Loire, Rhône : RARE Seine, Rhin : DISPARITION • Taille : 30 à 70 cm • Nourriture : invertébrés, petits poissons. • Reproduction : en eau douce, profondeur de 1 à 1.5m, vitesse de l’eau faible. • Incubation : température de 19°, zone moins profonde (40 à 50 cm), vitesse de l’eau plus forte ( 2m/s).

33. Aménagements sur le Rhône Création d’un Plan Migrateurs Rhône-Mediterranée par la CNR. But : rétablir circulation des aloses + protection des frayères restauration population d’anguille jusqu’à Lyon Problème : nombreux ouvrages hydroélectriques empêchant remontée des migrateurs.

35. Suivi du fonctionnement des passes a poisson • Échosondages : distinguer l’alose des autres poissons? • Comptages visuels : difficulté de la mise en œuvre pendant une longue période • Suivi des captures • Nouvelles frayères créées. • Exemple de l’usine-écluse de Vallabrègues • Remontée des aloses effective lorsque : • T°eau de 14 à 19°, Q de 1000 à 1800m3/s

36. Existence d’une frayère en amont? Non Oui Ouvrage inutile! Frayère en aval? Non Oui Ouvrage utile Étude biologique Suivi de l’efficacité. Estimation du pourcentage de survie Comparaison Frayère amont/aval

37. Les passes à poissons:les dispositifs

38. Bassins Successifs

39. But: diviser la hauteur à franchir en plusieurs petites chutes, • Déversoirs et/ou orifices, • Zones de repos, • Pentes faibles (10 à 15%). • IDEAL POUR LES ESPECES DE PETITE TAILLE

41. Échelle à Ralentisseurs • But: Réduire la vitesse moyenne de l'écoulement • Déflecteurs créant des courants hélicoïdaux, • PPentes assez importantes (~ 20%), • VVitesse et aération importantes • IDEAL POUR LES ESPECES DE GRANDE TAILLE ( > 30 cm)

42. Écluse à Poisson-Ascenseur • But: franchissement de barrages dont la hauteur interdit tout autre système. • attraction des poissons dans une cuve, • Système de télésurveillance (comptage) • SSystème d'ascenseur. • Pb: système coûteux et sophistiqué.

43. Causes de Mauvais Fonctionnement Manque d’attractivité Mauvais niveau d’eau Mauvais dimensionnement Colmatage de l’ouvrage

44. LE REPEUPLEMENT Intérêts, problèmes, conseils…

45. Repeupler pour… créer une exploitation Aménagement des masses d’eau saisonnière. ex: les rizières

46. Repeupler pour …préserver une exploitation Manque de reproducteurs

47. Repeupler pour …implanter des populations Cas des ecosystèmes isolés

48. Carpe chinoise planorbe moustique Repeupler pour …la lutte biologique

49. Risque du repeuplement Disparition d’une espèce autochtone ex: le Fibata remplace le Marakely • Introduction de maladies ou parasites • ex: la Caulerpa Taxifolia

50. Risque du repeuplement • Modification du comportement: ex: le nanisme de la perche soleil