continuité écologique qualité de l'eau surveillance
Études
Ressources en eau et milieux aquatiques
TSM 6 - Page(s) 25-37

Propositions de métriques hydrologiques pertinentes pour les suivis écologiques des cours d'eau 

Propositions de mesures hydrologiques pertinentes pour le suivi écologique des rivières

Résumé

La directive cadre européen sur l'eau (2000) fixe l'atteinte du bon état écologique dans toutes les masses d'eau, à court et moyen termes. Ce bon état est établi par des indices biologiques basés sur les êtres vivants aquatiques. Les conditions hydrologiques sont l'une des caractéristiques physiques importantes de ces écosystèmes, d'autant plus dans le contexte actuel de changement climatique qui pourrait provoquer des phénomènes extrêmes plus marqués. Si l'influence de l'hydrologie est connue sur les êtres vivants des rivières, la recherche d'indicateurs spécifiques est limitée. Notre objectif est de proposer des métriques caractérisant les conditions de basses eaux et de hautes eaux, ainsi que la variabilité hydrologique. Nous avons ainsi retenu finalement six métriques caractérisant le régime hydrologique d'une station hydrométrique donnée et permettant de préciser la situation hydrologique à la fois dans l'année qui précède un prélèvement biologique et dans les jours immédiatement avant son échantillonnage, afin de vérifier si celui-ci. -ci. -ci a été réalisé en conditions hydrologiques stables. Un travail statistique, réalisé sur des données de 2007 à 2013, a permis également de les discrétiser en trois classes d'intensité : faible, moyenne et forte. Ces métriques sont robustes, indépendantes des conditions géographiques et géologiques, mais semblent bien correspondre au contexte climatique. Nous nous sommes heurtés à la non-concordance des réseaux publics français, hors outre-mer, de suivis de la qualité des eaux (Réseau de contrôle de surveillance) et des débits (BD Hydro) : ces métriques sont calculables pour seulement 57 % des stations biologiques. Ce travail est une étape préliminaire à notre objectif de confronter les métriques retenues aux résultats des indices biologiques en utilisant une méthode de fouille de données, que nous avons élaborée et déjà testée sur des altérations physico-chimiques.

Abstract

La Directive Cadre Européenne sur l'Eau (2000) fixe l'atteinte d'un bon état écologique pour toutes les masses d'eau à court et moyen terme. Ce bon état est établi par des indices biologiques basés sur les êtres vivants aquatiques. Les conditions hydrologiques sont une des caractéristiques physiques importantes de ces écosystèmes, notamment dans le contexte actuel de changement global, qui pourrait induire des phénomènes plus extrêmes. Bien que l'influence de l'hydrologie sur les êtres vivants des rivières soit connue, la recherche d'indicateurs spécifiques est limitée. Notre objectif est de proposer des métriques caractéristiques des conditions d'étiage et de crue, ainsi que de la variabilité hydrologique. Finalement, nous avons ainsi sélectionné 6 métriques permettant de caractériser le régime hydrologique d'une station hydrométrique donnée ou de préciser la situation hydrologique lors d'un échantillonnage biologique. L'analyse statistique, réalisée sur des données de 2007 à 2013, a également permis de les discrétiser en 3 classes d'intensité : faible, moyenne et forte. Ces métriques sont robustes, indépendantes des conditions géographiques et géologiques, et semblent bien correspondre au contexte climatique. Nous avons dû gérer la non-concordance des réseaux publics français de surveillance de la qualité des eaux et de l'hydrologie : ces métriques ne peuvent être calculées que pour 57% des stations biologiques. Ce travail est une étape préliminaire vers notre objectif de comparer les métriques sélectionnées aux indices biologiques grâce à une méthode de data mining que nous avons mise en œuvre et déjà testée sur des altérations physico-chimiques.

Mots clés : Indices biologiques, Données de qualité, Métriques hydrologiques, Réseaux de surveillances
Keywords : Biological indices, data quality, Hydrological metrics, Monitoring networks, European Water Framework Directive
https://doi.org/10.36904/20240625

1,7 AgroParisTech – CIRAD – CNRS – INRAE ​​– Université de Montpellier – TETIS UMR 9000 – Montpellier

2,5,6,8 Université de Strasbourg – CNRS –ENGEES – ICube UMR 7357 – Strasbourg

3, 4,8 ENGEES – Strasbourg

8 Université de Strasbourg, CNRS, LIVE UMR 7362 – Strasbourg

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