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Accumulation de sédiments pollués dans un fleuve (Roumanie). © BRGM - François Blanchard

Quantifier, comprendre et cartographier les transferts de sédiments dans les eaux

09.09.2015
L’accumulation croissante de sédiments dans les masses d’eau du bassin Loire-Bretagne contribue à la dégradation physique et biologique de celles-ci. Pour mieux comprendre les processus de transfert des particules issues de l’érosion, le BRGM a participé à une étude de l’aléa érosif et des flux sédimentaires, avant la réalisation d’une cartographie de la connectivité des versants.

Les modifications du paysage, opérées par l’Homme ces dernières décennies dans le bassin Loire-Bretagne pour satisfaire ses besoins en  matière agricole ou  foncière, ont entraîné une accélération des processus  d’érosion des   terres, qui   mettent en  péril le bon  état des  masses d’eau.  Qu’il s’agisse  du colmatage des  cours d’eau amonts et  donc des  substrats propices à la vie aquatique ou de la contamination chimique des  écosystèmes (par  des  fertilisants, pesticides  ou  éléments traces contenus dans les sédiments ou présents sous forme dissoute), il est devenu essentiel de mieux caractériser les phénomènes afin de définir les mesures de prévention ou de remédiation pertinentes. C’est  l’objet  du projet Verseau (et  des  projets qui  en ont découlé : Tracksed, Drastic, Describe), commandité par  l’Agence de  l’eau  Loire-Bretagne dans le cadre de l’établissement du nouveau Sdage  (Schéma directeur d’aménagement et de gestion des eaux 2016-2021), issu de la directive cadre européenne sur  l’eau et qui  vise le "bon  état" des masses d’eau.

Une cartographie de l’aléa érosif

Associant le BRGM, l’Agence de l’eau  et l’université de Tours, le  projet s’est  déroulé sur  trois ans.  Objectif : cartographier l’aléa érosif dans le bassin Loire-Bretagne (155 000 km2)  pour identifier les zones du territoire les plus susceptibles d’être affectées, la seule source d’information disponible étant jusqu’alors une extraction de la carte nationale d’érosion des sols, imprécise à cette échelle et obsolète.

Cartographie de l'aléa érosif dans le bassin Loire-Bretagne. © Studio Pierre

Pour comprendre et quantifier le transfert particulaire et l’érosion des  sols, une approche multi-échelle a été mise en  place.  En effet,  si les sources de ces transferts sont connues, leur importance relative et  les modalités de leur connectivité aux cours d’eau demeuraient imprécises. Verseau s’est donc attaché à répondre à cette problématique en étudiant les  transferts de  matière dans les hydrosystèmes selon deux échelles : l’échelle du bassin Loire-Bretagne et celle de petits bassins versants, pour préciser et quantifier des  processus encore peu étudiés, comme l’érosion et la connectivité induites par les modifications anthropiques (recalibrage des  cours d’eau, drainage des terres…).

L’implication du drainage agricole

Ces travaux ont permis de localiser et de quantifier les processus sources (érosion de surface, érosion des berges, mouvement de  masse, incision des  cours d’eau…), de mettre en évidence les processus de transfert (modalités de connectivité aux cours d’eau) ainsi que  les processus de dépôt dans les rivières. Ils ont également révélé l’importance d’un phénomène jusqu’alors non-envisagé dans un contexte de plat (ou de topographie modérée) et de climat tempéré : l’érosion par drainage agricole, dont les conséquences sont notables depuis l’après-guerre et la généralisation de cette pratique.

Campagne de sondage dans l'étang du Louroux pour estimer l'importance du comblement par les sédiments issus de l'érosion. © BRGM

Grâce  à  une meilleure identification des  sources de l’érosion dans l’espace  et le temps et en fournissant une cartographie de l’aléa sur  les bassins amonts de plaine fortement anthropisés, ces travaux apportent aujourd’hui des clés de compréhension pour l’établissement de plans d’aménagement durable de l’espace.

Ils vont permettre à l’Agence de l’eau Loire-Bretagne de prioriser ses actions de lutte contre l’érosion, par l’encouragement de pratiques agro-environnementales moins érosives en matière de drainages agricoles, comme la mise en place de bandes enherbées en rives de cours d’eau, par exemple.

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34