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

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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, sites importants qui vont disparaître

5 Barrage du Petit Saut en Guyane

6 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 moyenne et inférieure habitat de reproduction graviers galets (oeufs pélagiques) fosses profondes Date Nov.-janv. Nov.-Janv. Mai-juillet Octobre-Juin (t°c>15) Avril-Juin Durée incubation 3 mois 7 jours à 18°C 10 à 13 jours 3 jours à 19°C Durée en eau douce 1 à 2 ans 3 à 6 mois. 4 à 5 ans 6 mois Dévalaison Mars-Juin Eté-Automne Oct.-Avril hiver Durée en mer 1 à 3 ans 3 à 5 ans 17 à 29 mois >60 ans Age de 1ère maturation 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
Problème : nombreux ouvrages hydroélectriques empêchant remontée des migrateurs. 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

34 ·       Bassin du Bas-Rhône

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

40

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 Intérêts, problèmes, conseils…
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 Repeupler pour … la lutte biologique
planorbe Carpe chinoise moustique

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

51 Risque du repeuplement
Capturabilité de l’espèce introduite ex: l’Heterotis niloticus à Madagascar

52 Recommandations Cohérence espèce introduite / environnement

53 Quelques conseils… Caractéristiques biologiques et physiologiques stables État sanitaire (bactérie, parasite) parfait Espèce introduite facilement capturable

54 Choix du type de repeuplement
Origine: Sauvage pisciculture Stade: Œufs Larves adultes Déversement