Etudes relatives à l’optimisation du dispositif de surveillance poissons - Point sur la méthodologie Réunion DCIE-DiR du 02/06/2015

1. Rappel du cadrage 2. 1 ère étude : Impact de la baisse des fréquences des échantillonnages piscicoles du RCS cours d'eau sur la qualité des résultats des indices poissons 3. 2 ème étude : Intérêt comparé des indicateurs invertébrés et poissons pour le suivi des pressions hydromorphologiques sur les cours d’eau 2

1. Contexte - cadrage Demande du GT planification de 2014 : prendre en charge par l’Onema à partir de 2016 le suivi poisson RCO ● Charge de travail supplémentaire pour l'Onema  étudier la possibilité de  la fréquence du suivi RCS poissons (de 3 à 2 / cycle)  1 ère étude : Impact de la baisse des fréquences des échantillonnages piscicoles du RCS cours d'eau sur la qualité des résultats des indices poissons ● Dans le cadre du suivi RCO des EQB, en cas de pressions hydromorphologiques  préconisation de suivre : Macro- invertébrés ou poissons mais à priori sans considérations techniques justifiant le choix du suivi de l’EQB  2 ème étude : Intérêt comparé des indicateurs invertébrés et poissons pour le suivi des pressions hydromorphologiques sur les cours d’eau 3

1 ère étude : Impact de la baisse des fréquences des échantillonnages piscicoles du RCS cours d'eau sur la qualité des résultats des indices poissons Réunion 28/04 : LB, JB, EB, FH, NR, SC Echanges sur : - Les différents enjeux du RCS - Les hypothèses et les métriques de l’IPR et IPR+ à tester - La méthodologie pour la constitution des jeux de données - Les méthodes d’analyse 4

1. Différents enjeux du RCS (EQB poissons) ▪ Enjeux règlementaires : - Evaluation de l’Etat Ecologique (EEE) - Suivi de l’objectif de non détérioration des MA - Evaluation du niveau de confiance de l’EE - Rapportage anguilles (utilisation des données RCS) ▪ Enjeux de connaissance (ex d’études) : - Etude sur les peuplements de poissons des listes de rouges UICN (utilisation de données RHP) - Etudes locales sur la détermination des espèces menacées (ex : DREAL Dijon)… - Etudes sur la connaissance de la biodiversité (AFB) ? - Autres ?  Dans le cas d’une baisse des fréquences du RCS, le RHP est-il suffisant pour répondre aux enjeux hors DCE ou faut-il définir un socle de stations sur lesquelles les fréquences de suivi seraient maintenues ? 5

2. Rappel sur la surveillance et l’évaluation (poissons)  Fréquences de suivi piscicole RCS CE : Arrêté " Surveillance " Annexe VI 6 Eléments suivis Nombre d’années de suivi par SDAGE Fréquence des contrôles par année Sites concernés BIOLOGIE Poissons Tous, sauf types où cet élément n’est pas pertinent et sauf canaux 4 En métropole, chaque année, la moitié des sites seront surveillés  Chroniques de données pour EE Ecologique (CE) : Arrêté "Evaluation" Annexe 9 Les 3 années consécutives les plus récentes pour lesquelles on dispose de données validées, à défaut de celles-ci, on utilise les données disponibles et validées de l'année la plus récente (EdL 2019 : 2015, 2016 et 2017)  poisson : données issues d’1 ou 2 opérations selon les stations  Modalités de calcul (éléments bio) : Guide REEE Pour l’EQB " poissons " : la moyenne des IPR obtenus à partir des données acquises lors des 3 dernières années

3. Hypothèses à tester Objectifs : -A partir de quelle fréquence de suivi de la métrique poissons est-on capable de détecter un changement de classes de qualité ? - Au bout de combien d’années de suivi un changement de point d’indice est détectable ? 7 Note de l’indice IPRClasse de l’indice IPR 77 Très Bon ]7-16]Bon ]16-25]Moyen ]25-36]Mauvais  36 Très mauvais

3. Hypothèses à tester Scénarios à tester :  Détecter un changement de qualité avec une probabilité d’erreur de – de 5% (ou 1% ou 10 %) En priorité : Passage de Moyen  Bon Passage de Bon  - que Bon  Détecter une variation de la note des indices IPR et IPR+ de 5, 10 ou 20 % ? avec une probabilité d’erreur de – de 5% (ou 1% ou 10 %) Rq : le % choisi définira le nombre de stations nécessaires à l’étude  Faire un test sur la stabilité de la classe d’état des stations  Zoom sur les stations en mauvais ou en très bon état 8

3. Hypothèses à tester 9 Métriques IPR Métriques d’occurrence Nombre total d’espèces Nombre d’espèces rhéophiles Nombre d’espèces lithophiles Métriques d’abondance Densité d’individus tolérants Densité d’individus invertivores Densité d’individus omnivores Densité totale d’individus Métriques IPR+ Métriques de richesse Tolérance à la dégradation de la qualité générale de l’eau Intolérance à la dégradation de la qualité générale de l’eau Oxyphilie Sténothermie Omnivorie Limnophilie Habitat de reproduction lentique Métriques d’abondance Oxyphilie Intolérance à l’altération de l’habitat Habitat de reproduction lotique Juvéniles de truites 0+ (uniquement zones de Huet ombre et truite)  Détecter la variation d’une métrique : métriques à définir

4. Construction des jeux de données Jeu de données nationales RHP ) Etablir la liste des stations (Nicolas) -Partir du jeu de de données de l’étude de 2011 (LB, NP, SD) sur l’analyse des tendances temporelles des populations de poissons en France : 590 sites RHP ( ) + compléter éventuellement la liste (voir si stations " grands milieux " pas écartées…) 2) Récupérer les données associées nécessaires : extraction des bases WAMA avec requête nationale (Nicolas + DiR) 3) Caractériser les stations (Nicolas) - Classer par rangs HER - Classer par méthodes de pêche (critère qui peut avoir un impact sur la variabilité des résultats)

4. Construction des jeux de données 11 -Classer par pressions : Voir si points RRP + croiser avec la base de pressions réalisée dans le cadre du calcul de IPR+  Voir si il est possible de faire des regroupements de stations et des comparatifs entre stations de référence et stations impactées (tendances à mettre en lien avec un niveau d’altération) pour mieux choisir l’analyse de puissance à tester 4) Calculer l’IPR via les outils internes (Nicolas) 5) Calculer l’IPR+ via la moulinette de calcul (DCIE) Rq : Nécessité de données environnementales : disponibles pour les années tableau de données environnementales sur 10 ans (utilisées par l’équipe d’Irstea pour IPR+)  Croiser la liste des stations sélectionnées + liste Irstea 6) Calculer certaines métriques spécifiques de l’IPR et l’IPR+ (Nicolas et DCIE)

4. Construction des jeux de données 12 Jeu de données nationales RCS Rq : La variabilité des stations RCS peut être très atypique par rapport aux stations RHP 1)Construire ce jeu de données sur le même principe que ci-dessus (Nicolas) 2) Comparer le jeu de données RHP et RCS : Observer la variabilité d’une station RCS à celle d’une station RHP (Nicolas et DCIE)

5. Méthodes d’analyses  Définir les analyses de puissance et les tests statistiques à lancer (échanges) Rq : Réunion 30 juin avec Laurent Beaulaton 13

2 ème étude : Intérêt comparé des indicateurs invertébrés et poissons pour le suivi des pressions hydromorphologiques sur les cours d’eau Réunion 28/04 : LB, JB, EB, FH, NR, SC Echanges sur : - La méthodologie pour la constitution des jeux de données - Les méthodes d’analyse 14

1. Construction des jeux de données Jeu de données nationales RCS et RCO ) Etablir la liste des stations RCS et RCO avec des données MI via SEEE (Jérôme) 2) Calculer IBGN à partir de SEEE (Jérôme) 3) Calculer I2M2 à partir du logiciel de formation (ou de SEEE) (Jérôme) 1 : Macro-invertébrés (MI) Jeu de données nationales RRP )Récupérer la liste des stations RRP auprès des AE (prochain GT DCE ESC) 2)Extraire les données de SEEE (Jérôme) 3) Calculer IBGN à partir de SEEE (Jérôme) 4) Calculer I2M2 à partir du logiciel de formation ou (de SEEE) (Jérôme)

1. Construction des jeux de données Jeu de données nationales RCS et RCO )Calculer les notes physico-chimie et chimie avec SEEE (Jérôme) 2) Sélectionner les stations en BE ou TBE Rq : le calcul de la note de l’évaluation physico-chimique et chimique n’est pas fiabilisé actuellement dans le SEEE  être prudent dans l’interprétation des résultats et vérifier la concordance sur 20 stations / bassins. 2: MI- Physico-chimie et chimie Jeu de données nationales RRP Objectif : écarter les stations avec une pression « polluants » auxquelles sont sensibles les MI

1. Construction des jeux de données Jeu de données nationales RCS et RCO : Poissons Jeu de données nationales RRP ) Etablir la liste des stations RCS et RCO avec des données poissons via WAMA (même requête nationale que pour la 1 ère étude) (Nicolas) 2) Calculer IPR (via les outils internes) (Nicolas) 3) Croiser la liste des stations sélectionnées avec la liste des stations du tableau de l’Irstea pour obtenir les données environnementales + calculer IPR+ (via la moulinette de calcul) (DCIE) 1) A partir de la liste des stations RRP des AE calculer IPR (Nicolas) 2) Croiser cette liste avec la liste des stations du tableau de l’Irstea pour obtenir les données environnementales + calculer l’IPR+ (DCIE)

1. Construction des jeux de données Jeu de données nationales RCS et RCO : Macro-Invertébrés - Chimie + Poissons Jeu de données nationales RRP )Croiser les jeux de données (Jérôme) L’objectif : Obtenir une liste de stations RCS, RCO ou de référence avec à la fois un prélèvement poissons + macro-invertébrés - pollution chimique.

1. Construction des jeux de données Jeu de données nationales RCS et RCO : Pressions hydromorphologiques Jeu de données nationales RRP Croiser avec indicateurs/stations issus de la BD CarHyCE (travaux en cours jusqu’en 2017  avec version non définitive au T4) A partir de CarHyCE A partir de Syrah 1) Croiser les jeux de données avec les pressions hydromorphologiques : Croiser avec BD Syrah (SIG) + exercice réalisé par Irstea d’extraction des données (RRP, RCS et RCO) et les scores associés Objectif : Classer les stations (avec des données poissons + macro-invertébrés - pollution chimique) en fonction de la pression hydromorphologique qui s’y exerce.

1. Construction des jeux de données Jeu de données nationales RCS et RCO : Pressions hydromorphologiques Jeu de données nationales RRP A partir des outils EdL Agences A partir de l’expertise de l’Onema A partir de l’outil diagnostique Récupérer auprès des AE l’outil « pressions hydromorpho » (permettant l’évaluation du type de pressions présentes par station) : Point à confirmer car selon REX P/I: les AE semblent avoir utilisé Syrah (parfois ajusté) Croiser avec l’expertise hydromorphologique de la BD IPR+ Calcul de l’outil diagnostique (via le logiciel R de la formation) et croiser les données

2. Scénarios à tester et méthodes d’analyses  Définir les scenarios pour étudier la corrélation entre la note des indices poissons et macro-invertébrés ou la classe de qualité et la typologie des pressions (voir si il y un lien)  Définir les analyses de puissance et les tests statistiques à lancer : analyses de type ANOVA (analyse de la variance) ou de corrélation (échanges) 21

Méthodologie de sélection des éléments de qualité et fréquences pour le programme de contrôles opérationnels des cours d’eau Réunion DCIE-DiR du 02/06/2015

1. Objectifs du RCO (art 7 + Annexe IX Arrêté " surveillance " ) Rappel des objectifs du RCO (dispositif transitoire) :  Etablir l’état des ME identifiées en RNAOE ;  Evaluer le changement de l’état de ces ME consécutif au PdM prescrit. Les CO sont effectués : pour les ME en RNAOE (sur la base de l’étude d’incidence ou du RCS) + pour les ME dans lesquelles sont rejetées des Subst Prioritaires. Sites d’évaluation RCO : représentatifs de l'état d'une ME dans son ensemble / à sa typologie naturelle + l’incidence des pressions anthropiques  Reflet de la situation dominante observée et non pas les incidences locales de pressions sans incidences sur le fonctionnement de la ME. 23

2. Sélection des paramètres pour le RCO (Annexe X Arrêté " Surveillance " ) 1) AV la mise en œuvre des PdM : un suivi préalable peut être réalisé pour établir l’état + identifier les éléments les plus sensibles aux pressions 2) AP la mise en œuvre des mesures + délai compatible avec la réalisation de leurs effets sur le milieu : le suivi porte d’abord sur le(s) éléments physico, chimiques ou hydromorpho les plus sensibles aux P à l’origine du risque 3) Quand une amélioration des éléments précédents est constatée : le(s) EQB les plus sensibles aux pressions sont contrôlés 4) L’évaluation du retour au BE écologique et/ou chimique, s’effectue : - avec l’ensemble des éléments de qualité qui servent à évaluer cet état (avec les données issues de suivis directs RCO pour les éléments les plus sensibles + de données extrapolées, modélisées ou expertisées pour les éléments non sensibles aux pressions à l’origine du risque) - sur la base de la chronique de données définies par l’arrêté "Evaluation" 24

3. Sélection des fréquences RCO (Annexe X - Arrêté " Surveillance " ) 25 Biologie Phytoplancton 2 X / an tous les ans Autre flore aquatique 3 ans Macro-invertébrés 3 ans Poissons 3 ans Hydromorphologie Continuité 6 ans Hydrologie Continu Morphologie 6 ans Physico-chimie Température 4 X / an tous les ans Bilan d’oxygène 4 X / an tous les ans Salinité 4 X / an tous les ans Nutriments 4 X / an tous les ans Etat d’acidification 4 X / an tous les ans Autres polluants 4 X / an tous les ans Substances prioritaires 1 mois ● RCO : Fréquences à titre indicatif (Cf Tabl) - Fréquences peuvent  sur la base de connaissances techniques + d’avis d’experts - Fréquences peuvent  afin de suivre la tendance de retour au BE ● Pour constater le retour au BE : - Fréquences du RCS ● Quand BE atteint : Fréquences peuvent être assouplies dans l’attente d’une nouvelle évaluation du risque qui confirmera la levée du RCO lors de la mise à jour du programme de CO

4. Paramètres et éléments de qualité à suivre (à titre indicatif) par type de pression (Annexe X - Arrêté " Surveillance " ) 26 Type de pressionParamètres et éléments de qualité à suivre Rejets de macropolluants d’origine ponctuelle ou diffuse Eléments physico (bilan d’oxygène…) Eléments bio : macro-invertébrés ou diatomées ou macrophytes (nutriments uniquement), phytoplancton pour les grands cours d’eau Rejets de micropolluants d’origine ponctuelle ou diffuse Paramètres : substance (s) de l’état chimique ou polluant (s) spécifique (s) de l’état écologique (a) Eléments bio : macro-invertébrés ou diatomées Pollution par acidification Eléments physico : acidification Eléments bio : macro-invertébrés ou diatomées Dégradation thermique Eléments physico : température Eléments bio : diatomées ou macrophytes Espèces exotiques envahissantes Eléments bio à l’origine de la pression : caractéristiques de colonisation par la ou les espèces (recouvrement relatif, profondeur maximale de colonisation, compétition avec les communautés indigènes) Eléments bio du même compartiment biologique que l’espèce exotique envahissante

4. Paramètres et éléments de qualité à suivre (à titre indicatif) par type de pression 27 Type de pressionParamètres et éléments de qualité à suivre Pressions sur l’hydrologie (prélèvement d’eau, drainage, régulation du débit) Eléments hydromorpho : quantité et dynamique du débit (abaissement des étiages, modification des crues) ou ralentissement des écoulements Eléments bio : macro-invertébrés ou poissons Pressions sur la morphologie (altération physique du lit mineur, des berges, et de la ripisylve) Blocage du transit sédimentaire (barrages, gravières) Continuité écologique (blocage des organismes aquatiques, obstacle à la continuité) Eléments hydromorpho : indicateurs d’altérations morphologiques (sinuosité, succession des faciès, débit de plein bord, altération du corridor, granulométrie, incision...) Eléments bio : macro-invertébrés ou poissons Erosion des sols Eléments hydromorpho : colmatage Eléments bio : macro-invertébrés ou poissons

Cadrage national – Nombre de points de prélèvements RCO poissons Réunion DCIE-DiR du 02/06/2015

Nombre de points de prélèvements RCO poissons Prise en charge partielle du RCO par l’Onema : jusqu'à 100 pêches / an soit 300 stations, - Répartition proposée par l'Onema par DiR et par bassin et entérinée par GT DCE-ESC : DiRAGAPLBRMRMCSNTotal Total Répartition sur la base de la capacité à faire de l’Onema (proportionnelle aux effectifs estimés mobilisables pour les opérations de pêche ou au suivi des marchés d'externalisation + proportionnelle au nombre de ME en état moins que bon dans chaque bassin).

Méthodologie proposée de sélection par DiR 30 - Sélection des sites de contrôle opérationnel (comité de bassin) : Masses d'eau en RNAOE Pressions de nature à impacter les peuplements de poissons (hydromorphologiques, érosion, transport sédimentaire) Réalisation d'un programme de mesures affectant la masse d'eau concernée - Vérification des critères de suivi du poisson Suivi préalable des paramètres physico-chimiques Suivi préalable des paramètres hydromorphologiques Retour au bon état constaté sur ces paramètres - Hiérarchisation des suivis Réutilisation de données d'autres suivis (RCS, hors cadrage) Absence de données sur les peuplements de poissons puis échantillonnage proportionnel au cadrage selon typologie de groupes de ME

31 Merci de votre attention