Les indicateurs biologiques en cours d’eau

En France, depuis quelques années, s’est installée une politique de reconquête des aspects quantitatifs et qualitatifs des cours d’eau suite à une préoccupation grandissante concernant les milieux aquatiques et la ressource en eau. Pour cela, des indicateurs physico-chimiques, hydromorphologiques ainsi que biologiques ont été développés afin d’atteindre les objectifs fixés par la Directive Cadre Européenne.

La société Hydrosphère est sollicitée par des organismes publics ou privés, soucieux de la qualité des milieux aquatiques, notamment pour répondre à des demandes concernant les indicateurs biologiques en cours d’eau. C’est dans ce cadre que j’ai effectué mon stage, portant sur l’étude de cas de l’utilisation de ces indicateurs biologiques dans le diagnostic des cours d’eau. De nombreuses missions ont été réalisées, sur différents sites et pour différents clients. Voici les plus significatives :

– Suivi des aspects qualitatifs et quantitatifs de l’eau par mesure de débit et analyse physicochimique de l’eau
– Suivi des aspects qualitatifs de l’eau par analyse des macroinvertébrés, des diatomées et du peuplement piscicole avec application des indices Macroinvertébrés Petits Cours d’Eau (MPCE), Indice Biologique Diatomées (IBD) et Indice Poisson Rivière (IPR)
– Description des faciès d’écoulement de différents cours d’eau pour le suivi d’aménagements ou dans le cadre d’études préalables
– Estimation de l’impact sur l’habitat aquatique des modifications de débits sur un tronçon court-circuité suite à la mise en place d’une centrale hydroélectrique .

Plusieurs missions ayant été réalisées au cours du stage et dans un souci de respect du format alloué pour la rédaction de ce mémoire, seuls seront développés les indicateurs Indice Biologique Global compatible avec la Directive Cadre sur l’Eau (IBG-DCE ou MPCE) et Indice Invertébrés Multi-Métriques (I2M2) appliqués au site de Bertholène.

C’est donc portée par une volonté d’amélioration et d’évaluation des impacts potentiels d’anciens sites miniers sur leur environnement qu’une ancienne société minière a sollicité Hydrosphère pour la réalisation de campagnes pour l’évaluation de la qualité hydrobiologique du ruisseau des Balaures. Depuis 2015 des campagnes annuelles sont réalisées et mettent en œuvre, sur les stations suivies, l’indice macroinvertébrés Macroinvertébrés Petits Cours d’Eau (MPCE) avec, plus récemment, un calcul de l’Indice Invertébrés Multi-Métriques (I2M2). L’objectif de cette étude est donc de mesurer l’impact potentiel de différents rejets sur le cours d’eau du ruisseau des Balaures suite à l’arrêt du site minier.

Ce rapport présente tout d’abord l’organisme d’accueil puis, précise le matériel et les méthodes employées au cours des missions et enfin, présente les résultats commentés. Il concerne les indicateurs biologiques MPCE et I2M2 appliqués au site de Bertholène situé sur le territoire de la commune de Bertholène dans le département de l’Aveyron.

Présentation du bureau d’études 

Présentation générale 

Hydrosphère est un bureau d’études indépendant en environnement créé en 1998. C’est une société de services qui a pour principal domaine d’intervention l’étude et l’aménagement des milieux aquatiques naturels et artificiels. Installée à Cergy Pontoise, elle a ouvert une nouvelle agence à Castanet-Tolosan en novembre 2018. La société réunit aujourd’hui 16 personnes sur trois sites en France métropolitaine (Cergy-Pontoise, Aubagne et Castanet-Tolosan) pour un chiffre d’affaires annuel en 2019 de 1 202 000 d’euros.

Hydrosphère intervient sur tout le territoire national et commence également à se développer à l’international. Les différents services proposés dans les pôles de compétences sont les suivants :

– Expertise et diagnostic
La société met en œuvre des réseaux de suivis, des évaluations d’impacts et établit des états initiaux. Les protocoles employés exigent une expertise biologique et physico-chimique des milieux aquatiques. C’est pour cela que le personnel est spécialisé en hydrobiologie, ichtyologie et hydrologie.

– Génie écologique et maîtrise d’œuvre
Hydrosphère accompagne les Maîtres d’ouvrage dans leurs projets par la conception d’aménagements visant à rétablir les fonctionnalités des milieux dégradés, par le suivi des travaux ainsi que par l’optimisation des délais d’instruction des dossiers réglementaires.

– Recherche et innovation
La société souhaite proposer des outils d’investigation et d’interprétation toujours plus performants et assure donc pour cela une activité de recherche et d’innovation technologique.

– Formation et communication
Hydrosphère délivre des formations techniques destinées aux gestionnaires et aux personnels techniques afin de diffuser ses connaissances sur les protocoles d’études, la gestion des milieux ainsi que les chantiers écologiques. En parallèle, la société propose des supports de communication pour informer le public.

C’est au sein du pôle « Expertise et diagnostic » du bureau d’étude Hydrosphère à Toulouse que j’ai effectué mon stage de juin à août 2020 sous la responsabilité de M. Pascal Francisco, responsable de l’agence Occitanie.

Localisation du site d’étude 

Concernant le site de Bertholène sur lequel ont été appliqués les indicateurs biologiques MPCE et I2M2, quatre stations, réparties comme suit, ont été analysées sur le ruisseau des Balaures :

➤ BET_AM ; qui fait office de station de référence étant donné sa situation géographique en amont des rejets
➤ BET_AV-4 et BET_AV-5 ; qui sont deux stations situées en aval direct de deux rejets et donc potentiellement impactées
➤ BET_AV-10 ; la station la plus en aval qui permet de contrôler le retour à une qualité proche de celle de la station amont .

Table des matières

Introduction
Présentation du bureau d’études
Présentation générale
Activités
Localisation du site d’étude
Matériels et Méthodes
Phase terrain
Présentation des stations d’étude
Délimitation des stations
Prélèvements en petits cours d’eau
Phase laboratoire
Réception des échantillons
Prétraitement des échantillons
Tri et détermination
Incertitude de tri et de détermination
Conservation des échantillons
Calcul des indices
Calcul de l’indice IBG-DCE et EQR
Test de robustesse
Calculs d’autres indices : Shannon et Weaver (H’), d’équitabilité (J’) et de Simpson (S) : L’I2M2
Résultats et discussion
Physico-chimie : mesures in situ
Macroinvertébrés : IBGN et I2M2
Conclusion

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