Exemple sur les bassins versants de la Flume et de l’Ille et Illet Synchronisation des bassins versants et pistes de réflexions sur le suivi qualité des eaux Exemple sur les bassins versants de la Flume et de l’Ille et Illet

Préambule Abbott et al, 2017 Publication en contexte breton : amont des bassins versants de la Rance et du Couesnon

Qu’est ce qui nous intéresse ? D’avoir des stations de mesures qui capte les variations temporelles car minima/maxima les plus impactants pour le milieu aquatique De pouvoir remonter aux « sources » Deux cas hypothétiques : Source : https://lamaisondalzaz.wordpress.com Asynchrone Synchrone Si on se place à l’exutoire : Bassins synchronisés : exutoire capte les variations temporelles Bassins non-synchronisés : exutoire lisse les variations temporelles => « image » de la qualité des eaux est tronquée Exutoire Source : Abbott et al., 2017 Temps

Comment vérifier la synchronisation ? Reprise du schéma d’Abbott et al., 2017 Coefficient de variation temporelle (CV) => Pour une station sur toutes les campagnes Coefficient de stabilité structurelle (rs) Ou coefficient de corrélation de Sperman : coefficient de corrélation entre les rangs des variables (et non leurs valeurs). Ce coefficient varie entre -1 et +1. (Si proche de +1, alors corrélation positive forte). => Pour un ensemble de date commune sur toutes les stations 1 … 6 Source : Abbott et al., 2017

Comment vérifier la synchronisation ? Comportement attendu des différents indices : Coefficient de variation temporel en fonction de l’emprise des sous-bassins Coefficient de stabilité structurelle en fonction du coefficient de variation temporel

Comment vérifier la synchronisation ? Synchronisation des sous-bassins complémentaires avec la stabilité spatiale : Synchronisation : quantifie la similitude en réponse aux variations hydrométéorologique et biologique (dévoilant la prédominance du contrôle des sources et du transport) Stabilité spatiale : quantifie la représentativité dans le temps d'un échantillon instantané

Exemple illustratif – Flume, Ille et Illet - Contexte 16 points de suivi (au maxi) Nom Surface (ha) La Jandiere 720 Etg Menardiere 977 La Mare 1 798 Ille Amont 1 998 Etg Poitevin 2 008 Saut Bois 2 228 Quincampoix 2 234 Illet Amont 2 619 Riclon 3 634 Andouille 4 028 Flume Amont 4 790 Flume RCS 9162 Ille Montreuil 10 261 Illet Milieu 11 039 Flume Aval 13 427 Illet Aval 17 354 Ille Aval 45 992

Exemple illustratif – Flume, Ille et Illet – Prélèvements Cas du Carbone Organique Variabilité chimique : Impulsions hydrologiques Fluctuations de l’activité biogéochimque La propagation des impulsions de l’amont vers l’aval dépend directement de la synchronisation des sous-bassins

Synchronisation des ss-bv Cas du Carbone Organique Résultats : CV en fonction de l’emprise du ss-bv 1 2 Schémas théorique Ensemble des ss-bv qui semblent synchrone (qui se rapproche plus du schéma ) 2

Synchronisation des ss-bv Résultats Stabilité structurelle en fonction de CV 3 4 Schémas théorique 4 Stabilité structurale qui semble assez stable en fonction de la variation temporelle

Synchronisation des ss-bv – Application possible Déterminer le rang des différents sous-bassins (exemple ci-contre : Carbone Organique sur le sous-bassins de l’Ille et Illet

Application possible – Remonter au sources Cas du Carbone Organique Changement de variance autour de 2 250 ha Points de prélèvements riches en information pour déterminer les sources Points de prélèvement peu révélateurs des différentes zones de contributions Variance élevée Variance atténuée

Application possible– Remonter au sources 16 points de suivi (au maxi) 8 ss-bv < env. 2 250 ha Nom Surface (ha) La Jandiere 720 Etg Menardiere 977 La Mare 1 798 Ille Amont 1 998 Etg Poitevin 2 008 Saut Bois 2 228 Quincampoix 2 234 Illet Amont 2 619 Riclon 3 634 Andouille 4 028 Flume Amont 4 790 Flume RCS 9162 Ille Montreuil 10 261 Illet Milieu 11 039 Flume Aval 13 427 Illet Aval 17 354 Ille Aval 45 992

Application possible – Ajuster sa stratégie de prélèvement Cas du Carbone Organique Quelles implications pratiques ? Changement de variance autour de 2 250 ha Un premier temps (en début de contrat) : avoir un regard spatialisé (synoptique) avec un prélèvement à une échelle inférieure ou égale au changement de variance Un deuxième temps : un suivi à fréquence = f(impulsions hydrologiques et fluctuations de l’activité biogéochimique) mais avec une spatialisation plus faible (car une station devrait suffir à capter l’ensemble des variations pour une seule date) »

Exemple illustratif – Flume, Ille et Illet – Prélèvements Travail qui peut être repris pour les autres paramètres :

Exemple illustratif – Flume, Ille et Illet – Prélèvements

Exemple illustratif – Flume, Ille et Illet – Prélèvements

Exemple illustratif – Flume, Ille et Illet – Prélèvements

Variation temporelle (CV) Schéma bilan – Synchronisation et stratégie de prélèvements Source : Abbott et al., 2017 Résultat dépendant de la molécule étudiée Critères Implication « Masse d’eau – Asynchrones » Implication « Masse d’eau – Synchrones » Variation temporelle (CV) S’effondre rapidement en aval => obligé de prélever en amont. Sinon, risque de manquer les différents évènements chimiques Reste élevée en aval => l’exutoire garde l’information des variations des entrées en amont => lieu de prélèvement à moins d’importance Stabilité spatiale (Rs) Faible => implique une fréquence de prélèvement élevée et une spatialisation fine (les rangs de contribution ne sont pas respectés dans le temps) Comme si à chaque fois on « redécouvrait » les différents sous-bv Forte => implique une fréquence de prélèvement élevée mais une spatialisation peu fine

Merci de votre attention

Hors présentation (les 2 slides suivantes)

Petite dernière question !  Pression (landuse) Sensibilité