Academic literature on the topic 'Cours d’eau à faible énergie'

Les interactions entre l’élevage et l’environnement sont l’objet d’un débat médiatique, sociétal et scientifique depuis les années 70. Ce débat, focalisé sur les impacts négatifs de l’élevage sur l’environnement et jusqu’ici limité aux pays développés, concerne dorénavant les pays émergents et en développement où se fera l’essentiel de l’accroissement de la production animale. Toutefois, il est désormais admis que l’élevage peut aussi produire des services écosystémiques en plus de sa fonction productive. Cette synthèse propose un bilan des impacts et des services environnementaux liés aux productions animales dans les pays du Sud et trace des pistes d’amélioration pour les élevages de ruminants, les porcs et volailles ainsi que l’aquaculture. Les changements historiques d’utilisation des terres et de certains habitats aquatiques en cours dans le monde tropical nécessitent une réflexion pour des systèmes de production plus durables. Les émissions de gaz à effet de serre concernent en grande partie les zones tropicales où les systèmes à faible productivité sont forts émetteurs par kg de lait ou de viande produite. Elles sont compensées en partie par un stockage de carbone dans les pâturages, mais les références en zone tropicale restent à préciser. L’augmentation rapide des productions animales au cours des dernières décennies est essentiellement issue de l’industrialisation de l’élevage dans de nombreux pays du Sud où les questions sur la pollution des sols, des eaux, de l’air et le traitement des effluents deviennent incontournables. Les systèmes extensifs moins productifs mais moins polluants conduisent aussi à des services environnementaux. L’élevage est fort consommateur d’eau, mais principalement d’eau «verte» liée à la production végétale. La consommation de ressources fossiles (énergie, phosphates...) s’avère fortement dépendante de l’intensification des systèmes d’élevage. Le risque d’érosion de la biodiversité animale et végétale est une menace avérée, en lien avec la déforestation et les pratiques d’élevage. Dans une discussion globale, les principaux systèmes d’élevage des pays du Sud sont évalués à l’aune de leurs performances environnementales. Des perspectives d’évolution vers des systèmes de production à plus faible impacts et intégrant des services écologiques existent notamment par la mise en place de mécanismes financiers incitatifs. Mais les priorités de lutte contre la faim et la pauvreté constituent des obstacles de taille dans de nombreux pays du sud. Elles conditionnent l’amélioration des performances environnementales à la mise en place de systèmes d’élevage assurant la réponse aux besoins alimentaires des populations et la durabilité économique et sociale indispensable aux sociétés en développement.

Résumé L’analyse des profils longitudinaux des cours d’eau actuels et des terrasses dans les bassins du Cher supérieur et de la Petite Creuse, sur la bordure nord du Massif central, vise à déceler les anomalies témoignant de déformations tectoniques. Dans ces régions de socle hétérogène, les déformations tectoniques génèrent des dynamiques fluviales qui varient dans l’espace. Situés dans les bassins tertiaires subsidents de Gouzon, Lavaufranche et Cosne, les drains à pente anormalement faible présentent des profils longitudinaux à forte concavité. Au contraire, les cours d’eau à pente anormalement forte dessinent des profils moins concaves et coulent sur le socle de la Combraille, des Monts de la Marche et du horst de Hérisson–Forêt de Tronçais, dans des régions soulevées. Toujours façonnés dans des roches résistantes, les ruptures de pente reculent très lentement et bloquent le creusement des vallées à l’amont de leur localisation. Ainsi, les vallées supérieures qui traversent les bassins de Cosne, de Gouzon, de Lavaufranche et de Genouillac présentent-elles une forte concavité et un faible encaissement en raison de leur isolement des secteurs aval par des ruptures de pente d’origine tectonique et lithologique.

RÉSUMÉ Le déboisement d'une partie d'un bassin-versant entraîne souvent une augmentation du débit du cours d'eau, ce qui se traduit par des changements de la morphologie du lit. Il est démontré ici que des changements morphologiques et sédimentaires du lit d'un cours d'eau peuvent se produire sans que le débit ne soit nécessairement augmenté. L'étude porte sur un petit cours d'eau situé en Estrie (Québec). Le cours d'eau passe d'une zone forestière à une zone déboisée, mais d'un seul côté. Dans chacun des milieux, la forme du cours d'eau a été relevée et les débits ont été mesurés. Les débits sont demeurés stables, car la parcelle déboisée est de faible pente, de petite taille et irrégulière en surface. Cependant, la forme de la coupe transversale est modifiée. Ainsi, le lit est symétrique sous forêt et est asymétrique en milieu déboisé. Par contre, la taille du cours d'eau n'a pas changé. Le changement morphologique s'accompagne d'une diminution de la taille des sédiments. Ces effets sont liés à des modifications hydrologiques observées au pied du versant où une zone saturée existe maintenant en permanence. Au cours des précipitations, le ruissellement superficiel érode et entaille les berges. Ces dernières s'affaissent, d'où la forme asymétrique de la coupe transversale.

La régénération des espèces ligneuses est un des domaines d’intérêt majeurs des écologues dans le processus de renouvellement des écosystèmes. La pré- sente étude visait, d’une part, à analyser le potentiel de régénération des unités de végétation en zone soudanienne au Bénin et, d’autre part, à renseigner ses variations en fonction du relief. Au total, 615 placettes carrées de 25 m2 ont été matérialisées à l’intérieur de treize uni- tés de végétation dans la Réserve de Biosphère de la Pendjari. La régénéra- tion a été inventoriée en relevant dans chaque placette le nombre d’indivi- dus par espèce. Le modèle log-linéaire associé à la loi de Poisson a permis de modéliser la densité de régénération et le nombre d’espèces en régénération selon quatre types de relief. Le potentiel de régénération des unités de végétation de la Réserve de biosphère de la Pendjari reflète bien la composition floristique de la végétation en place. La régression de Poisson montre que le relief a un effet significatif sur la densité de régénération et le nombre d’espèces en régénération. Le potentiel de régénération au sein des plaines d’inondation et bordures de cours d’eau est faible par rapport à celui des collines et plateaux. Les densités de régénération observées sur les bordures de cours d’eau, les plaines d’inondation et les collines sont respectivement de 1,01, 0,67 et 2,1 fois supérieures à celles observées sur les plateaux. Le nombre d’espèces en régénération augmente des plateaux vers les collines, mais diminue des plateaux vers les plaines d’inonda- tion et les bordures de cours d’eau. Les conditions topographiques influencent l’établissement des espèces ligneuses en zone soudanienne.

RÉSUMÉ Cette étude a pour but d'évaluer l'influence de l'exploitation forestière sur l'augmentation de la quantité de sédiments en suspension dans cinq cours d'eau soumis à différents types de coupe. Lorsque les exploitations sont effectuées sans aucun souci de protection et que la machinerie forestière a libre accès au cours d'eau, les concentrations des sédiments inorganiques et organiques en suspension se maintiennent respectivement au-dessus de 1 000 et 500 ppm durant la coupe. Les maxima atteignent 197 000 et 65 000 ppm. Lorsque l'on garde la machinerie à une certaine distance des cours d'eau et que les arbres sont abattus en direction opposée, l'augmentation de la concentration de particules en suspension dans l'eau est faible. Il en va de même lorsque les cours d'eau sont protégés par des bandes boisées. Les concentrations des sédiments en suspension dans ces deux derniers cas demeurent généralement sous 35 ppm. Par contre, l'efficacité de la bande boisée est fortement atténuée par les passages de la machinerie, par l'arrivée d'un tributaire bouleversé par les opérations forestières ou par le creusage des tranchées d'égouttement des voies d'accès. Ainsi, les concentrations de sédiments inorganiques et organiques en suspension dépassent fréquemment 100 ppm et atteignent respectivement des maxima de 900 â 2 000 ppm.

Le Syndicat intercommunal d’aménagement, de rivières et du cycle de l’eau (Siarce) est un établissement intercommunal en charge des services publics d’eau potable, d’assainissement et de la Gemapi (gestion des milieux aquatiques et prévention des inondations), touchant 300 000 habitants sur 69 communes dans le sud de l’Ile-de-France. À partir du patrimoine naturel et des installations techniques qu’il gère, le Siarce développe sa capacité de producteur d’énergies renouvelables. Ainsi, il a mis en service un système de récupération de la chaleur des eaux usées pour chauffer et climatiser son siège social, il projette de produire du biométhane et le réinjecter au réseau public sur un site épuratoire de 346 000 équivalent-habitant (EH), de récupérer la chaleur des effluents qui équivaut au besoin de plus de 5 000 logements, il développe un prototype d’hydrolienne fonctionnant en rivière au fil de l’eau, et souhaite valoriser son patrimoine foncier en y implantant une production solaire photovoltaïque. Le syndicat organise ces différentes actions dans le cadre d’un schéma directeur donnant lieu à une concertation avec les collectivités adhérentes. Le présent article est un partage d’expérience qui donne des éléments chiffrés sur les réalisations ou les projets en cours.

Le roseau commun exotique (Phragmites australis [Cav.] Trin. ex Steud. subsp. australis) s’est propagé graduellement au cours des 20 dernières années dans la réserve naturelle du Marais-Léon-Provancher, un site de 125 ha avec 19 ha de marais d’eau douce. Des inventaires réalisés de 2013 à 2015 ont permis d’identifier 41 clones de roseau sur le territoire du marais. Compte tenu des conditions du milieu et de l’accessibilité au site, 5 méthodes ont été privilégiées pour lutter contre le roseau : l’arrachage manuel des rhizomes, la fauche des tiges, le bâchage, l’excavation mécanique avec ensemencement et l’implantation d’une compétition végétale. La superficie totale occupée par les clones de roseau à la suite des interventions a diminué de 19 %, passant de 7579 m2 en 2013 à 6132 m2 en 2017. L’excavation mécanique avec ensemencement, l’arrachage manuel et le bâchage ont engendré de fortes diminutions des superficies occupées par le roseau (baisses respectives de 99 %, 88 % et 47 %), tandis que la fauche et la compétition végétale ont eu un effet plus faible (diminution d’au plus 28 %).

Le phosphore constitue un élément stratégique pour la vie sur terre en raison de sa faible disponibilité dans la plupart des milieux. Les réserves mondiales, constituées de gisements de phosphates apatitiques pour l’essentiel, sont limitées. Au rythme actuel de leur exploitation elles risquent d’être épuisées dans une centaine d’années ce qui n’empêche pas des rejets intempestifs dans les cours d’eau. Ceux-ci sont la cause première de l’eutrophisation de certains milieux aquatiques dont la maîtrise passe obligatoirement par la réduction des rejets, et tout particulièrement de ceux qualifiés de ponctuels. Malgré son caractère essentiellement diffus, le transfert de phosphore vers le réseau hydrographique imputable aux activités agricoles est loin d’être négligeable. Cela est particulièrement vrai dans les zones d’élevage dont les exploitations sont très souvent en excédent structurel de phosphore recyclé en permanence par le biais des fumiers, lisiers et autres effluents épandus sur les terres cultivées. La diminution des rejets de P par les animaux constitue sans doute de ce fait la principale voie par laquelle l’agriculture peut contribuer à l’effort collectif de maîtrise du problème de l’eutrophisation.

L’accumulation des sédiments en couche successives au fond des cours d’eau conduit à leur envasement. L’objectif de cette étude est de démontrer l’utilisation pratique des sédiments du port de Bethioua dans la fabrication des briques. Les sédiments ont été introduits dans le mélange de référence avec un taux de substitution de 20 % en tant que remplacement de l’argile utilisée pour la fabrication des briques. Des éprouvettes de briques de référence et de briques à base de sédiments marins de formes cylindriques ont été préparées en suivant le même processus de fabrication. Les éprouvettes de briques ont été cuites à des températures comprises entre 600 et 900 °C avec une durée de cuisson de 6 et 24 h. Elles ont ensuite été soumises à des essais de résistance à la compression. Les résultats obtenus ont montré que les briques à base de sédiments avec une substitution de 5 et 10 % présentent une meilleure résistance que les briques de référence. La substitution par des sédiments avec cette concentration augmente la résistance à la compression avec une faible température et une faible durée de cuisson. Les résultats de cette étude démontrent que la production de briques cuites avec les sédiments marins du port de Bethioua améliore nettement et donnent une meilleure résistance que la résistance de la brique de référence pour un ajout de 5 et 10 %. Le taux de 15 % donne une résistance comparable à celui de la résistance de la barbotine de brique.

La Lamproie du Nord est une espèce propre à l’Amérique du Nord et elle ne se rencontre, au Québec, que dans l’extrême sud de la province. Cette lamproie a été observée dans le fleuve Saint-Laurent ainsi que dans 11 de ses tributaires. Elle aurait disparu de la rivière Yamaska où elle avait été recensée entre 1946 et 1959. Poisson non parasite, sa taille au stade adulte ne dépasse habituellement pas 160 mm. Les larves, appelées ammocètes, et les adultes ne se retrouvent qu’en eau douce. Les cours d’eau utilisés sont généralement des ruisseaux et des rivières à fond graveleux ou sablonneux. La Lamproie du Nord requiert deux habitats distincts, soit un pour les adultes reproducteurs et un autre, le long du même cours d’eau, pour le développement des ammocètes. La détérioration de l’habitat et la pollution des eaux représentent les principales menaces à la survie des lamproies. La faible fécondité et la mobilité réduite de la Lamproie du Nord font en sorte que cette espèce est peu adaptable aux modifications de son environnement.The Northern Brook Lamprey is endemic to North America. In Quebec, it is restricted to the southernmost part of the province. This lamprey is known from the St. Lawrence River as well as in 11 of its tributaries. It appears to have been extirpated from the Yamaska River where it was collected between 1946 and 1959. It is a nonparasitic fish and its adult size does not usually exceed 160 mm. Larvae, called ammocoetes, and adults are found only in fresh water. Watercourses where it occurs are generally streams and rivers with gravel or sandy bottoms. The Northern Brook Lamprey requires two types of habitats during its life cycle, one for spawning adults and one, along the same watercourse, for the developing ammocoete. Habitat degradation and water pollution are the major threats to the survival of lampreys. The low fecundity and low dispersal abilities of the Northern Brook Lamprey make this species poorly adapted to withstand changes in its environment.

Ce travail propose d’étudier le fleuve Charente, un cours d’eau à faible énergie, entre Angoulême et Saintes afin d’améliorer les connaissances sur le fonctionnement des cours d’eau à faible énergie et notamment de l’anastomose. Les objectifs principaux sont de retracer la trajectoire d’évolution du fleuve Charente à l’échelle multiséculaire et de déterminer le rôle des forçages anthropiques, des héritages géomorphologiques et de la variabilité hydro-climatique dans sa trajectoire ; et d’expliquer l’origine et le maintien de l’anastomose sur la section amont (Angoulême-Cognac). La méthode repose sur une approche géohistorique, géomorphométrique et géomorphologique. Les résultats démontrent 1) une métamorphose fluviale d’un style en tresses pré-holocène vers un style anastomosé sur la section amont ; 2) une simplification de l’anastomose susceptible de commencer dès le Néolithique final et l’Âge du Bronze ; 3) une influence fluvio-marine sur la section aval pendant l’Atlantique ancien et le milieu du Subboréal et 4) un hiatus documentaire sur les périodes de changement climatique rapide. Les résultats géohistoriques révèlent une stabilité globale des formes fluviales sur la période récente et probablement sur le long terme. Cette conclusion peut être nuancée. Les résultats montrent 1) une simplification de la structure fluviale sur la période récente (principalement fin XVIIIe-fin XIXe siècles) dépendante de la trajectoire d’anthropisation du cours d’eau et de la variabilité hydro-climatique et 2) une complexification de la mosaïque fluviale à l’échelle locale au XXe siècle attribuée à l’abandon des pratiques d’entretien du cours d’eau et aux variations du régime de crues
This work proposes to study the Charente river, a low-energy river, between Angoulême and Saintes for enhance knowledge on the functioning of low-energy rivers and in particular the anastomosis. The main aims are to analyze the evolutionary trajectory of the Charente river on a multisecular timescale and identify the anthropogenic controls, geomorphological heritages and hydro-climatic variability in its trajectory ; and explain the genesis and the conservation of the anastomosis on the upstream section (Angoulême-Cognac). The method is based on a geohistorical, geomorphometrical and geomorphological approach. Results show a fluvial metamorphosis from a braiding pattern pre-Holocene to anastomosing pattern on the upstream section; a simplification of anastomosing pattern potentially begin to the Final Neolithic and the Bronze Age; a fluvio-marine influence on the downstream section during the Atlantic and the mid-Subboreal; and 4) a documentary hiatus on the rapid climate change periods. Geohistoric results expose a global stability of fluvial forms over the recent period and probably on the long-term. This conclusion needs to be nuanced. Results highlight 1) a simplification of the pattern fluvial between the recent period (mainly late 18th / late 20th centuries) dependent on the anthropisation trajectory of river and the hydro-climatic variability and 2) a complexification of the fluvial mosaic at local level during the 20th century attributed to cessation of river maintenance practices and variations of flood regime

Cette étude porte sur le fonctionnement d'un hydro système à faible énergie localisé dans la partie orientale du bassin parisien. L'étude privilégie l'analyse du cours d'eau et de sa plaine. Elle est fondée sur une démarche d'intégration des échelles de temps et d'espace. En partant de l'analyse d'une carte des zones inondées, la structure hydro morphologique et le fonctionnement hydrologique du couloir fluvial sont précisés dans le cours inférieur de l'Aube. La dynamique à long terme (15 000 ans) du système est ensuite précisée dans le même secteur afin d'intégrer les héritages dans la compréhension de la structure géomorphologique actuelle et d'expliquer les mécanismes d'inondation. Dans une troisième partie, en se basant sur une série de critères hydro géomorphologiques définie dans le cours inférieur, la dynamique hydro- et morpho sédimentaire à long et à court terme est inférée à l'ensemble de la zone d'étude et un découpage de l'hydrosystème en "secteurs fonctionnels" est proposé. On procède ensuite à un recentrage de l'étude sur le cours d'eau qui constitue le moteur de la diversité et du renouvellement des formes fluviales. Les modifications morphologiques du lit sont appréhendées à différentes échelles de temps et d'espace.

Le bassin-versant de l’Yerres (1030 km²) est localisé au sud-est de l’agglomération parisienne et s’étend sur le plateau de Brie au relief très modéré. Ses caractéristiques physiographiques et sa situation géographique confèrent au lit de l’Yerres une très faible pente (0,009 %), entravée par une forte segmentation longitudinale (0,5 ouvrage/km). Cette dernière est ancienne (moulins hydrauliques) ou plus récente (barrages mobiles) et s’est généralement accompagnée d’une chenalisation du lit. Les perturbations engendrées par ces ouvrages et les modifications morphologiques du lit ont provoqué une altération considérable de la dynamique fluviale et de la diversité morphologique du cours d’eau. Dans ce contexte d’un cours d’eau de faible énergie (< 10 W/m²) fortement artificialisé, notre recherche s’est attachée à évaluer l’efficience de l’effacement de trois barrages à clapets mobiles (h < 3 m) sur la restauration hydromorphologique du lit. À cet effet, des suivis topographique et sédimentologique à haute résolution spatio-temporelle ont été mis en œuvre entre 2015 et 2017 afin d’appréhender les réajustements du système fluvial à partir de l’évolution des caractéristiques morphologiques et granulométriques de son lit. Ils ont dévoilé un remblaiement alluvial se produisant principalement sous la forme de banquettes latérales de vases, à l’exception du site d’Ozouer (le plus en amont). Sur ce dernier le remblaiement alluvial sableux est plus généralisé. À la suite des abaissements hivernaux, celui-ci a fait l’objet des changements morphologiques les plus prononcés, caractérisés par une érosion marquée du fond du lit de la retenue et un faible alluvionnement en aval. Les réajustements morphologiques restent toutefois modérés compte tenu des débits exceptionnellement forts sur la période de suivi et semblent par ailleurs être subordonnés à la présence de substrats sableux. Ainsi, si les abaissements améliorent indubitablement les conditions hydro-éco-morphologiques (i.e. la diversité des faciès d’écoulement), la restauration physique du lit fortement dégradé de l’Yerres se limite au rétablissement du transport du matériel de fond sableux
The Yerres catchment (1030 km²) is located at the southeast border of the Paris conurbation and spreads on the low relief Brie Plateau. Topographical characteristics and geographical location provide the Yerres River with a very low gradient (0,009 %) and a high longitudinal partitioning (0,5 dam/km). Cross-structures are either ancient (medieval watermills) or more recent (mobile dams) and often associated with river channelling. Dam perturbation on sediment fluxes and bed morphological modifications have led to a significant degradation of the river fluvial dynamic and morphological diversity. In this context of a much artificialized low-energy river (< 10 W/m²), we aimed at assessing the efficiency of three mobile dam (h < 3 m) lowering on bed hydromorphological restoration. For that purpose, high spatial and temporal resolution monitoring of bed topography and sediment-size were carried out between 2015 and 2017, in order to document fluvial system adjustment to dam lowering through morphological and grain-size change. Before dam lowering, fine sediment had mainly deposited in channel margins forming mud banks, except for Ozouer impoundment (the more upstream study site). For the latter, sand sedimentation had been extended to the whole channel width. After dam lowering, it also experienced the more pronounced morphological change, characterised by significant bed erosion upstream and little bed aggradation downstream. However, morphological response to dam lowering remained moderate given the high discharges over the monitoring period. Channel adjustments also appeared to be linked to sand-bed. Thus, while dam lowering undoubtedly improve hydro-eco-morphological conditions (i.e. flow facies diversity), physical restoration of the highly degraded Yerres riverbed is restricted to the sand bed material transport restoration

La géothermie de faible profondeur avec des pompes à chaleur correspond à l’état actuel de la technique et est déjà largement répandue en Suisse. Au sein du futur système énergétique, la géothermie de moyenne à grande profondeur (1 à 6 km) devrait également jouer un rôle important, notamment en matière de fourniture de chaleur pour les bâtiments et les process industriels. Cette forme d’utilisation de la chaleur géothermique nécessite un sous-sol bien perméable, permettant à un fluide – généralement de l’eau – d’engranger la chaleur naturellement présente dans la roche et de la transporter jusqu’à la surface. Dans les roches sédimentaires, cette condition est généralement vérifiée du fait de la structure naturelle, tandis que dans les granites et les gneiss la perméabilité doit être générée artificiellement par injection d’eau. La chaleur ainsi récupérée augmente au fur et à mesure de la profondeur de forage : la température souterraine atteint environ 40°C à 1 km de profondeur et environ 100°C à 3 km de profondeur. Pour entraîner une turbine à vapeur en vue de produire de l’électricité, des températures supérieures à 100°C sont nécessaires. Étant donné que cela implique de forer à des profondeurs de 3 à 6 km, le risque de sismicité induite augmente en conséquence. Le sous-sol peut également servir à stocker de la chaleur ou des gaz, par exemple de l’hydrogène ou du méthane, ou encore à enfouir de façon permanente du CO2. À cet effet, les mêmes exigences que pour l’extraction de chaleur doivent être vérifiées et le réservoir doit en outre être surmonté d’une couche étanche, empêchant le gaz de s’échapper. Le projet conjoint « Énergie hydroélectrique et géothermique » du PNR « Énergie » était avant tout consacré à la question de savoir où en Suisse trouver des couches de sol appropriées, répondant de manière optimale aux exigences des différentes utilisations. Un deuxième grand axe de recherche concernait les mesures visant à réduire la sismicité induite par les forages profonds et les dommages aux structures qui en résultent. Par ailleurs, des modèles et des simulations ont été élaborés dans le but de mieux comprendre les processus souterrains qui interviennent dans la mise en œuvre et l’exploitation des ressources géothermiques. En résumé, les résultats de recherche montrent que la Suisse jouit de bonnes conditions pour l’utilisation de la géothermie de moyenne profondeur (1-3 km), tant pour le parc de bâtiments que pour les processus industriels. L’optimisme est également de mise en ce qui concerne le stockage saisonnier de chaleur et de gaz. Le potentiel de stockage définitif de CO2 dans des quantités pertinentes s’avère en revanche plutôt limité. Concernant la production d’électricité à partir de la chaleur issue de la géothermie profonde (> 3 km), il n’existe pas encore de certitude définitive quant à l’importance du potentiel économiquement exploitable du sous-sol. Des installations de démonstration exploitées industriellement sont absolument nécessaires à cet égard, afin de renforcer l’acceptation par la population et les investisseurs.