Les systèmes d’évaluation de la qualité

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1 Les systèmes d’évaluation de la qualité
SEQ Les systèmes d’évaluation de la qualité

2 Trois outils pour juger de la qualité globale d'un cours d'eau
L’état qualitatif des rivières, des plans d’eau… est évalué depuis 1999 au moyen du SEQ-Eau (Système d’évaluation de la Qualité de l’eau). Le SEQ-Eau considère l’aptitude de l’eau à assurer certaines fonctionnalités : maintien des équilibres biologiques, production d’eau potable, loisirs et sports aquatiques, aquaculture, abreuvage des animaux et irrigation. Le Ministère de l'Environnement et les Agences de l'Eau ont mis au point trois outils permettant de juger de la qualité globale d'un cours d'eau. Il s'agit du Système d'Evaluation de la Qualité de l'eau (SEQ-Eau), du système d'Evaluation de la Qualité du milieu (SEQ-Physique) et les données des deux précédents permettent de renseigner un Système d'Evaluation de la Qualité biologique (SEQ-Bio). Ces outils sont conçus pour de définir des objectifs de qualité pour un cours d'eau en fonction des usages souhaités, d'identifier les caractéristiques de l'eau qui posent prioritairement problème pour satisfaire un usage et de suivre l'efficacité des différentes politiques de restauration de la qualité des cours d'eau.

3 La famille des S.E.Q. S.E.Q. Eau S.E.Q. Physique Bio
S.E.Q Cours d’eau S.E.Q. Eaux souterraines S.E.Q. Eaux littorales S.E.Q. Plans d’eau S.E.Q. Eau Qualité physico chimique de l’eau et son aptitude aux usages et fonctions naturelles des milieux aquatiques S.E.Q. Physique Qualité hydrologique et morpholo-gique avec le degré d’artificiali-sation du lit des cours d’eau et des berges Bio Qualité biologique avec l’état des biocénoses dépendantes de la qualité de l’eau et du milieu physique Nature et type de pollution, niveau de dégradation, incidences sur la santé et l’environnement NA Le système d’évaluation de la qualité des cours d’eau est fondé sur trois volets : -          volet « Eau », le SEQ-Eau, pour évaluer la qualité physico – chimique de l’eau -          volet « milieu physique », le SEQ-Physique, pour évaluer le degré d’artificialisation du lit mineur, des berges et du lit majeur, -          volet « biologique », le SEQ-Bio, pour évaluer l’état des peuplements inféodés aux milieux aquatiques. Ce système a pour objectifs : -          d’évaluer la qualité du cours d’eau du point de vue de chacun de ces 3 volets -          d’identifier les altérations de la qualité de l’eau ou du milieu physique qui sont à l’origine des désiquilibres biologiques constatés, -          d’évaluer les effets d’une altération de la qualité du cours d’eau sur les usages anthropiques ou sur les fonctions naturelles du cours d’eau, Ces outils nationaux d ‘évaluation ont de nombreux avantages : -       les SEQ sont applicables à tous les types de cours d’eau. Les diagnostics produits sont comparables -          ils sont communs à tous les partenaires de l’eau, -          ils sont évolutifs sans remettre en cause les principes au cœur du système, -          ils sont cohérents avec la directive cadre européenne pour l’action communautaire dans le domaine de l’eau,

4 SEQ EAU Le SEQ-Eau permet d’évaluer la qualité de l’eau et son aptitude à assurer certaines fonctionnalités : maintien des équilibres biologiques, production d’eau potable, loisirs et sports aquatiques, aquaculture, abreuvage des animaux et irrigation Les évaluations sont réalisées à au moyen de 156 paramètres de qualité de l’eau regroupés en 15 indicateurs appelés altérations (couleur, nitrates, micro-organismes, pesticides, etc.)

5 • D'Evaluer la qualité des cours d'eau. •
Classe de qualité Bleu Vert Jaune Orange Rouge Indice de qualité 80 60 40 20 Matières org & oxydables Oxygène dissous (mg/l) 8 6 4 3 DBO5 (mg/l O2) 10 25 DCO (mg/l O2) 30 KmnO4 (mg/lO2) 5 COD (mg/l C) 7 12 Matières azotées NH4+ (mg/l-NH4) 0.1 0.5  2 NKJ (mg/L N) 1 2 NO2 (mg/l-NO2) 0.03 Nitrates NO3 (mg/l-NO3) 50 Matières phosphorées Phosphore total (mg/l) 0.05 0.2 PO43 (mg/l-PO4 Particules en suspension MES (mg/l) 38 Turbidité (ntu) 35 70 105 Phytoplancton Taux saturation en O2 110 130 150 200 PH 8.5 9.0 9.5 Chlorophylle a + phéopigments (mg/l) 120 240 Agences de l'eau 2000), fondé sur 3 volets SEQ-EAU ) ayant pour objectifs : • D'Evaluer la qualité des cours d'eau. •  Selon grille d'appréciaion de la qualité générale des eaux de 1971

6 Paramètres Altérations SEQ EAU Classes et indices de qualité de l’eau
Classes d’aptitude de l’eau aux usages et à la biologie Les altérations de la qualité sont traduites en indices de qualité exprimées sur une échelle de 0 à 100. Cette échelle est subdivisée en 5 classes aux fins de représentation cartographique de la qualité. Ce classement correspond aux mesures donnant la moins bonne qualité de l’eau, à condition qu’elle soit constatée dans au moins 10% des mesures (règle du "quantile 90").    La classe « bleue » de référence permet la vie, la production d’eau potable après une simple désinfection et les loisirs des sports aquatiques. La classe « rouge » ne permet plus de satisfaire au moins l’un de ces deux usages ou les équilibres biologiques. Les classes d’aptitude sont influencées par les différentes altérations. L’aptitude de l’eau à la biologie ou aux usages est évaluée avec au maximum 5 classes d’aptitude définies spécifiquement pour la biologie et pour chaque usage : 6 fonctions et usages de l’eau sont évalués - potentialités biologiques : conditions hydrologiques et morphologiques de l’habitat appropriées à des peuplements diversifié et équilibrés pour un fonctionnement biologique optimal, -  production d’eau potable : voir réglementation française et européenne, -  loisir et sport aquatique : en fonction de la baignade porte la turbidité et la présence de micro organisme, -  irrigation : en fonction de caractéristique des sols et des plantes, -   abreuvage : aptitude pour abreuver le bétail et tout animaux d’élevage, -   aquaculture : utilisation pour la pisciculture, Les 3 premières fonctions sont structurantes en raison des exigences de qualité qu’elles demandent, les autres sont complémentaires, si l’une des 3 premières fonctions n’est pas réalisable, la classe rouge s’impose

7 Fiche SEQ Eau : Rhône à Pougny Code station : 65700 - 2007

8 Application de SEQ-EAU
pesticides

9 LE SEQ Physique Objectif: d’identifier les altérations du milieu, qui sont à l’origine des dysfonctionnements morphodynamiques, et d’apprécier les effets de ces altérations sur les usages et les fonctions naturelles du milieu. 3 étapes : Sectorisation du cours d’eau en tronçons homogènes d’un point de vue morphodynamique. (8 paramètres) Description de tous les tronçons pour apprécier le degré d’artificialisation du lit mineur, des berges et du lit majeur en évaluant le niveau d’altération (30 variables). Calcul des indices de qualité physique. L'évaluation de la qualité du milieu physique d'un cours d'eau utilise une méthode précise, objective et reproductible. Elle fait référence au fonctionnement et à la dynamique naturelle du cours d'eau. L'évaluation s'appuie sur plusieurs éléments : le SEQ-Physique est un outil d’évaluation intégrée de la qualité du milieu physique pour évaluer les altérations de la qualité des rivières. Sur le principe l’évaluation doit être faite sur 3 compartiments : Lit majeur, Berge et lit majeur avec des variables explicatives comme Hydrologie, morphologie, ripisylve et des variables fonctionnelles de connectivité et de potentiel de régénération après avoir identifié des tronçons homogène en fonction de l’énergie, des transports solides, de la nature géologique, de la présence d’un lit majeur, du degrés de mobilité du lit et de la nature du régime hydrologique. Ce qui donne la planche type de représentation synthétique suivante :

10 Le SEQ-Physique le SEQ-Physique va évaluer les altérations de la qualité des rivières. L’évaluation doit être faite sur 3 compartiments : Lit majeur, Berge et Lit mineur avec des variables explicatives comme : Hydrologie, morphologie, ripisylve et des variables fonctionnelles de connectivité et de potentiel de régénération après avoir identifié des tronçons homogène en fonction de : l’énergie, des transports solides, de la nature géologique, de la présence d’un lit majeur, du degrés de mobilité du lit et de la nature du régime hydrologique.  

11 Exemple de découpage Paramètres: pente, largeur, longueur, fond de vallée, trace du lit mineur, géologie. 7 Types de cours d'eau T1: Cours d'eau de montagne T2: Cours d'eau de moyenne montagne T3: Cours d'eau de piémont à lit mobile T4: Cours d'eau de côtes calcaires et sur schistes ardennais T5: Cours d'eau méandreux sur vallées de plateaux calcaires T6: Cours d'eau méandreux sur plaines argileuses T7: Cours d'eau phréatiques * La définition des sept types de cours d'eau proposés pour le bassin Rhin-Meuse, homogènes dans leur fonctionnement et leur dynamique. La méthode est basée sur la comparaison de chaque cours d'eau à son type géomorphologique de référence. Ceci permet de ne comparer entre eux que des systèmes de même nature. * * Une fiche de description de l'habitat unique pour tous les types de cours d'eau, où tous les cas sont à priori prévus, de façon à ce qu'un observateur, même non spécialiste, soit amené à faire une description objective tout en utilisant un vocabulaire standardisé (la typologie n'intervient qu'au niveau des calculs d'indices).

12 Lit Majeur Variables: Occupation des sols: Prairies, cultures, canal, urbain Axes de communication: Présents ou non, parallèlement ou en travers Annexes hydrauliques (Mortes, marais…) : Naturel, perturbé, dégradé, absentes Innondabilité: Zone inondable normale, réduite, supprimée… Digues et remblais: Présents ou non et caractérisation

13 Structure des Berges Végétation des Berges Variables: Variables:
Nature: Naturel, enrochement, béton… Dynamique: Stables, accumulation, érosion, effondrées… Origine des perturbations: érosion, aménagement, loisirs, embâcle, bétail, urbanisation… Pente Végétation des Berges Variables: Composition de la ripisylve: strates, arborescente, arbustive, herbacée Importance en pourcentage du linéaire État: bon état, défaut d’entretien, trop de coupes, envahit le lit… Éclairement des eaux en pourcentage de recouvrement

14 Lit Mineur Variables: Coefficient de sinuosité
Perturbation du débit: normal , perturbé, modifié ou en assec Profondeurs: variées (hauts fonds, mouilles, cavités sous berges) à constantes Écoulement: varié, turbulent, plat-lent, ondulé, constant Largeur du lit mineur: variable à totalement régulière Nature du fond: galets, roches, sables, dépôts de feuilles, vases… Dépôt sur le fond: colmatant ou non Encombrement du lit: Détritus, branchages, troncs, embâcles… Végétation Prolifération végétale

15 SEQ Physique Planche type de résultats
* Un traitement informatisé de ces données avec pondération des paramètres. Le résultat du traitement des données s'exprime sous la forme d'un pourcentage, appelé "indice milieu physique", compris entre 0 (qualité nulle) et 100 % (qualité maximale) Cet indice peut se décomposer en indices partiels ne prenant en compte qu'une partie des paramètres. Ainsi, il est possible de déterminer, pour chaque tronçon : * un indice de qualité du lit mineur, * un indice de qualité des berges, * un indice de qualité du lit majeur.

16 Natural vs Aménagé

17 Classes de Qualité SEQ Physique
L’indice est un expretion de l’etat de dégradation de un tronçon par rapport a sa typologie de reference

18 SEQ-Bio Deux objectifs principaux :
1 A court terme, il doit permettre d’exploiter les données acquises en routine et utilisées facilement. Il fournira des informations dans trois domaines principaux : l’évaluation de la qualité biologique du cours d’eau. l’identification et l’appréciation de problèmes biologiques particuliers l’appréciation, des incidences possibles de ces problèmes biologiques sur les usages du cours d’eau. 2 A moyen terme, il doit fournir un cadre général de développements méthodologiques pour affiner la surveillance biologique des eaux courantes et lorsque cela est avéré nécessaire, pour élargir la représentativité des diagnostics.

19 SEQ-BIO : DES PARAMETRES AUX EVALUATIONS
(schéma de principe) Indices biologiques observations le SEQ-Bio s’alimente de paramètres biologiques. Les valeurs de ces paramètres sont obtenues par des voies diverses, dont les principales sont • le calcul d’indices biologiques, et les sousindices qui permettent ce calcul. des observations directes sur le terrain lors des opérations de prélèvements conduisant au calcul des indices précités. Ces paramètres sont regroupés au sein d’indicateurs plus synthétiques Un indicateur principal pour évaluer l’intégrité biologique. Il est caractérisé : - par l’intégrité des groupes biologiques (végétaux invertébrés, poissons), - par l’intégrité biologique des grandes sous-unités physiques (lit mineur, berges, lit majeur, interface avec le sous-écoulement). Ces éléments de l’intégrité biologique permettent d’évaluer la qualité biologique du cours d’eau Des indicateurs complémentaires qui servent à affiner le diagnostic biologique global. Ils mettent en relief : - les problèmes biologiques particuliers rencontrés tels que l’état sanitaire des peuplements, les proliférations l’incidence de la composante biologique sur certains usages des cours d’eau Pour l’identification des problèmes : plusieurs indicateurs ont été distingués : la présence de faune et flore remarquables, polluosensibles l’état sanitaire des peuplements (= maladies et affections parasitaires) les proliférations d’espèces (= invasion par certains végétaux ou animaux) , • la structure du réseau trophique (= déséquilibre des chaines alimentaires), • la richesse taxonomique (= équilibre de la composition des peuplements

20 SEQ Bio Version Opérationnel
Note : Seulement IBD, IBGN et IOBS utilisée

21 Articulation avec SEQ-Phys et SEQ-Eau
Les 3 volets du SEQ présentent des caractéristiques communes : • une approche par groupes de paramètres (altérations ou critères), • une évaluation des incidences des niveaux de qualité sur le fonctionnement écologique et sur les usages anthropiques, • une prise en compte de la diversité des types de cours d’eau et de leurs spécificités éco régionales, • une agrégation des résultats à des échelles d’espace comparables. Ces caractéristiques architecturales, volontairement très voisines, assurent non seulement la cohérence des trois volets mais aussi leur complémentarité et leur capacité à permettre une évaluation synthétique de la qualité des cours d’eau par agrégations successives.

22 Perspectives Dans sa version actuelle, le SEQ-Bio est déjà opérationnel pour fournir des indications, au moins partielles, sur la qualité biologique des cours d’eau. La mise en oeuvre du SEQ-Bio implique néanmoins une modification substantielle des bases de données biologiques actuelles investigations nécessaires à court terme: tester la version “actuelle de l’outil, investigations nécessaires à long terme: le développements des méthodologies futurs intégration des résultats des études en cours (indice poisson, indice macrophytes), pour renseigner des groupes biologiques complémentaires proposition d’indicateurs pour les critères complémentaires

23 Les principaux indices biologiques utilisés en France

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