Transfert RiverLy

Démarrer

Retour première page

Un bouton rouge en bas des pages secondaires permet de revenir à la page principale

Les contenus en bleu et gras renvoient à une page internet

Si on clique sur le contenu, une fenêtre plus détaillée ou une page spécifique apparait.

Les contenus interactifs se dilatent quand on les survole avec la souris, et en général une courte information apparait.

Mode d'emploi

Une des originalités de RiverLy réside dans la production d'outils, méthodes, modèles et références à destination de la sphère opérationnelle, notamment en appui aux politiques publiques. Cette page interactive présente les principaux outils développés

L'UR RiverLy allie des compétences en hydrologie, hydraulique, chimie environnementale, écologie, écotoxicologie, et microbiologie pour développer des approches couvrant l’ensemble des niveaux d’organisation du vivant aux différentes échelles structurant les hydrosystèmes pour appréhender la qualité, le fonctionnement et les dynamiques des hydrosystèmes. Ses recherches interdisciplinaires visent à mieux prendre en compte les risques naturels et anthropiques pour une meilleure gestion et restauration des cours d'eau.

Participation au débat local

Formalisation, normalisation de méthodes

Expertises scientifiques collectives

Expertises ponctuelles

Modélisation de la ressource en eau, scénarios d'adaptation

Modélisation des transferts d'eau et de matières associées en cours d'eau

Débits écologiques et modèles d'habitat

Inondations en ville, rupture de barrage

Plan d'action pour limiter les contaminations diffuses sur un bassin versant

Formalisation, normalisation de méthodes

Diagnostic de l'état des masses d'eau de surface

Réanalyse des précipitations, températures et débits passés

Estimation des débits en climat futur. Stratégies d'adaptation

Vulnérabilité des Aires d'Alimentation de Captage

Evaluation des risques de ruissellement intense

Diagnostic de la pression chimique

Surveillance des rejets

Bases de données d'observations en cours d'eau

Hydromorphologie

Hydrométrie

Débits écologiques et modèles d'habitat

Retour première page

- Lamouroux N., Hauer C., Stewardson M.J., Poff N.L. (2017) Physical habitat modeling and ecohydrological tools. In Horne A., Webb A., Stewardson M.J., Richter B., Acreman M. (Eds). Water for the Environment. Elsevier, Amsterdam. p. 265-285.

- Lamouroux N., Augeard B., Baran P., Capra H., Le Coarer Y., Girard V., Gouraud V., Navarro L., Prost O., Sagnes P., Sauquet E., Tissot L. (2018) Débits écologiques : la place des modèles d'habitat dans une démarche intégrée. Hydroécologie Appliquée, 20, 1–26.

Stathabmod est un package R plus rustique qui permet l’utilisation des modèles hydrauliques statistiques. Le package ne contient pas de modèles biologiques : utiliser HABBY pour accéder à ces modèles et pour des versions plus complètes.

HABBY est une plateforme libre qui regroupe de nombreux modèles d’habitat hydrauliques, numériques ou statistiques. Le logiciel fournit de nombreux modèles de préférences biologiques (poissons et invertébrés surtout) et permet des valorisations graphiques multiples.

L’ensemble des modèles d'habitat hydraulique contribue à la définition de « débits écologiques », vus comme des compromis entre milieux et usages. L’utilisation de modèles d’habitat s'intègre nécessairement dans une approche globale qui prend en compte le contexte hydrologique, environnemental, biologique et socio-économique. La mise en œuvre et l'interprétation des modèles d'habitat n'est pas immédiate et nécessite de l’expertise. La place des modèles d’habitat dans la démarche de définition des débits écologiques est décrite dans les documents suivants, dont la lecture est recommandée pour une bonne interprétation : ​

Les échantillonneurs intégratifs passifs (EIP) peuvent être utilisés pour mesurer l’efficacité des plans d’actions mis en place localement pour limiter la contamination des milieux aquatiques. L’unité RiverLy est sollicitée par des acteurs locaux et les accompagne pour l’évaluation de la mise en œuvre d’actions (pratiques et aménagements) dans le cadre de Paiements pour Services Environnementaux (PSE, outils financés par les Agences de l’Eau).

Les échantillonneurs intégratifs passifs pour évaluer l’efficacité de plans d’actions

Retour première page

Causerie est un jeu sérieux, outil participatif qui favorise l’action concertée à l’échelle intégratrice du petit bassin versant (quelques km²) pour mieux concilier agriculture et qualité de l’eau en prenant en compte les composantes spatiales et temporelles des solutions correctives et de leurs effets. L’approche est centrée sur le paysage qui, à la croisée de différentes perceptions des acteurs du territoire et siège de multiples enjeux, est le support tant de processus physiques conditionnant le transfert des produits phytosanitaires que de processus techniques et humains visant à leur gestion.

Causerie

GEOMELBA est un outil de type Système d’Information Géographique qui permet de construire une représentation d’un bassin versant qui prend explicitement en compte le parcellaire et les éléments du paysage qui influencent les transferts hydriques de produits phytosanitaires par ruissellement de surface ou drainage à cette échelle (<10 km²). Par une approche simplifiée de représentation des transferts, il permet de visualiser l’impact de changements d’occupation du sol et d’organisations paysagères sur la contamination des eaux de surface à l’échelle d’un bassin versant. Il est notamment utilisé dans le jeu sérieux CAUSERIE.

Geomelba

BUVARD est un outil disponible en ligne qui permet de dimensionner une zone tampon enherbée pour limiter le transfert de pesticides, en tenant compte des caractéristiques très locales de son implantation : climat, sol, culture, zone de la zone contributive au ruissellement entrant sur la zone tampon. Une version prenant en compte l’érosion et le transfert des pesticides sur les particules de sol est en développement

BUVARD-MES

Les produits de protection des plantes, produits phytopharmaceutiques ou pesticides, sont couramment utilisés pour limiter le développement des adventices, maladies fongiques ou nuisibles dans les cultures. Ces substances ont toutefois des effets indésirables sur les espèces non cibles, et peuvent notamment mettre en péril le bon état des milieux aquatiques. En parallèle à la nécessaire réduction de leurs usages, il est donc souhaitable de limiter leurs transferts vers le milieu aquatique. Compte tenu de leur capacité à être dégradés ou retenus, notamment sur des substrats riches en matière organique, après leur application, il est possible d’utiliser les éléments du paysage (existants ou à aménager) pour jouer le rôle de « zone tampon » et limiter ainsi les transferts. Avant de définir un plan d'action sur un bassin versant ou une AAC (Aire d’Alimentation de Captage), il est nécessaire de réaliser un diagnostic du risque de contamination par les pesticides, en identifiant les zones à risque, et les écoulements dominant les transfert. Une fois ce diagnostic établi, plusieurs méthodes et outils complémentaires ont été développées pour bien positionner et dimensionner des zones tampons pour limiter les transferts vers le milieu aquatique (BUVARD-MES, GEOMELBA) ou faciliter l’émergence de solutions correctives via la concertation entre les acteurs d’un territoire -changement de pratiques agricoles, mise en place de zones tampons- (jeu sérieux CAUSERIE).Il importe également d'évaluer l'efficacité du plan d'action mis en oeuvre.

Diagnostic et plan d’action pour limiter les contaminations diffuses sur un bassin versant

L'ensemble de ces observatoires est inclus dans la ZABR - Zone Atelier Bassin du Rhône

OHM-CV. Observatoire Hydro-météorologique Méditerranéen Cévennes-Vivarais

Les Lônes de l'Ain

SAAM Site Atelier Ardières Morcille

OTHU, Observatoire des Transferts en Hydrologie Urbaine

OSR, Observatoire des sédiments du Rhône

Retour page principale

BDOH, Base de Données pour les Observatoires en Hydrologie, a pour vocation de permettre la gestion, la bancarisation et la mise à disposition des données hydrologiques et biogéochimiques issues des observatoires de long terme gérés par ou dans lesquels est fortement impliqué INRAE. Il s'agit de sites expérimentaux de terrain sur lesquels sont réalisées en continu ou lors de campagnes récurrentes des mesures de pluviométrie, hauteurs d'eau et débits dans les cours d'eau, niveaux de nappes, flux de matières en suspension, concentrations en diverses substances etc. Le plus ancien observatoire fonctionne depuis 1962. Ces données sont utilisées à des fins scientifiques par les chercheurs d'INRAE et ses partenaires, ainsi que par la communauté opérationnelle de l'environnement, publique ou privée : services de l'État, collectivités territoriales, bureaux d'études, industriels. Les données sont accessibles à tous gratuitement moyennant une inscription sur le site et le respect des conditions d'utilisation. Dans BDOH, les données sont naturellement organisées par Observatoires, administrés indépendamment par les unités de recherche qui en ont la charge. Les observatoires dépendant de RiverLy sont :

BDOH, Base de Données pour les Observatoires en Hydrologie

Retour page principale

Impact cumulé des retenues sur le milieu aquatique.

L’eutrophisation : mieux comprendre pour mieux gérer.

Impact des produits Phytopharmaceutiques sur la biodiversité et les services écosystémiques.

Expertises scientifiques collectives

L’expertise scientifique collective (ESCo) est une synthèse des connaissances scientifiques validées, en réponse à une question complexe. La question est adressée sous forme de « saisine » à INRAE, parfois en partenariat avec d'autres établissements scientifiques (CNRS, Cirad, Ifremer...), par des ministères ou des agences publiques (commanditaires) en lien avec la mise en œuvre d’une politique publique. Les réponses apportées nécessitent une approche pluridisciplinaire, incluant les sciences de la vie et les sciences sociales. Une analyse de la bibliographie académique internationale est réalisée par un collectif d’experts scientifiques (chercheurs des organismes publics français et étrangers), les résultats de l’expertise sont destinés à éclairer la décision publique et le débat public. Une de ses particularités est de distinguer les acquis de la recherche, les questions encore en suspens, les incertitudes faisant encore l’objet de travaux et les controverses du savoir non encore résolues. Elle constitue un état des lieux des connaissances produites par la science et fait le point sur les besoins de recherche à mener sans cependant formuler de recommandations à l’attention des décideurs. Trois ESCo ont été récemment pilotées ou co-pilotées par des scientifiques de l'UR RiverLy, et ont également impliqué des chercheurs de l'Unité :

Une formation de type "Pêche aux outils" présentant l'ensemble de ces outils et méthodes a été organisée par le GRAIE

• Echantillonnage intégratif des MES par piège à particules (PAP) – mesure des contaminants particulaires

• Stratégies d’analyses non ciblées (eau) pour la recherche de micropolluants organiques dans l’environnement

• Biomonitoring : CAGING GAMMARE, ou encagement de gammares - Biotests in situ pour l'évaluation de la contamination biodisponible ou de la toxicité des cours d'eau à l'aide du crustacé amphipode Gammarus (biosurveillance active).

• Echantillonnage intégratif passif (eau) : Déploiements d’un panel d’outils intégratifs pour améliorer l’évaluation de la contamination des milieux aquatiques

• Approche PICT : Etude de l’évolution des niveaux de tolérance des communautés microbiennes benthiques (périphyton et sédiment) à différents toxiques pour diagnostiquer la pression chimique exercée par ceux-ci

Plusieurs méthodes complémentaires permettent de diagnostiquer la pression chimique qui s'exerce sur le milieu aquatique, tant dans l'eau, sur les particules en suspension dans l'eau ou au sein des sédiments du cours d'eau :

Diagnostic de la pression chimique

Retour page principale

Les analyses non ciblées, basées sur des techniques chromatographiques couplées à la spectrométrie de masse haute résolution, présentent également un intérêt pour la surveillance des micropolluants organiques dans les milieux aquatiques, dans le cadre de la DCE.Ces stratégies permettent d’obtenir une information plus globale sur l’état chimique des eaux, en couvrant plusieurs centaines, voire milliers, de molécules et en permettant l’élaboration d’empreintes chimiques

Analyses chimiques non ciblées

Le laboratoire de chimie des milieux aquatiques de RiverLy s'est largement impliqué dans la production de connaissances et guides techniques pour la mise en oeuvre opérationnelle de ces EIP.

Les échantillonneurs intégratifs passifs (EIP) permettent de concentrer les contaminants et offrent de grands avantages par rapport aux prélèvements classiques d’échantillons d’eau. En effet, ces techniques permettent d’obtenir des mesures intégrées sur la durée d'exposition, ainsi qu’une diminution des limites de détection et de quantification. Les EIP sont désormais reconnus d’un point de vue règlementaire avec leur inclusion dans le nouvel arrêté surveillance pour la DCE (Directive Cadre sur l'Eau).

EIP - Echantillonneurs Intégratifs Passifs pour la surveillance réglementaire DCE

Le RHT est un réseau hydrographique qui remonte sur les têtes de bassin et assure la connectivité entre les différents éléments du réseau hydrographique. Il sert de support de diffusion de résultats de nombreux modèles de recherche, par exemple :

• Extrapolation de régime hydrologique (VCNA5, QMNA5 …), sur chaque arc du réseau
• Extrapolation de probabilité d’intermittence.
• Modèle de géométrie hydraulique Q-H-V.
• Modèle d’extrapolation de substrat.

RHT : Réseau Hydrographique Théorique

Le Système relationnel d’audit de l’hydromorphologie des cours d’eau (Syrah-ce) est un système d’aide à la décision qui vise à identifier le risque d'altération hydromorphologique et à évaluer l'inhérente dégradation de l' « état écologique », via une approche par tronçon de cours d'eau. L’enjeu est d’identifier les altérations et les zones de risque. Le système comprend 2 types de données :

• · une composante géographique et cartographique permettant l'évaluation des pressions s'exerçant sur les cours d'eau et réalisée à partir de données disponibles à l'échelle nationale,
• · une composante statistique et probabiliste permettant l’évaluation des risques d’altération hydromorphologique à partir des pressions.

Hydromorphologie : SYRAH-CE

Le projet TIGRE (Thermie en rivière : analyse géostatistique et description de régime), mené par l’INRAE et l’université de Tours, en partenariat avec l’OFB, a permis pour la première fois de réunir, critiquer et valoriser un grand nombre de données de températures en rivière issues de plusieurs réseaux de mesure déployés à l’échelle nationale par différents gestionnaires depuis la fin des années 2000 (OFB, DREAL, Agences de l’Eau, fédérations de pêche…). La base de données du projet comporte aujourd’hui près de 3000 stations de mesures (elle n’est pas exhaustive sur le plan national et pourra être complétée à l’avenir).

Thermie en Rivière : Projet TIGRE

Retour première page

La méthode ARPEGES permet d’évaluer le potentiel de contamination des masses d’eau de surface par les pesticides. Elle est basée sur des réseaux bayésiens et s’appuie sur des cartes intermédiaires de vulnérabilité intrinsèque des bassins versants (capacité du milieu à être atteint par la contamination, via le ruissellement, le drainage agricole ou les écoulements de subsurface), de vulnérabilité spécifique (tenant compte des caractéristiques des substances phytopharmaceutiques, notamment durée de vie et capacité d’adsorption) et d’usages de ces substances. Elle aboutit à des cartes de risque de contamination en période de basses eaux et en période de hautes eaux, via des transferts rapides ou des transferts lents. Cette méthode est utilisée par plusieurs agences de l‘eau pour établir l’état des lieux pour la Directive Cadre sur l'Eau

Risque pesticide : ARPEGES

Plusieurs méthodes développées à l'échelle nationale permettent d'établir un diagnostic de l'état des masses d'eau de surface : SYRAH-CE pour l'hydromorphologie, ARPEGES pour le risque Pesticides, RHT pour diverses caractéristiques du régime hydrologique, TIGRE pour la température des cours d'eau, approche EIP - échantillonneurs intégratifs passifs- ou analyses chimiques non ciblées pour la qualité chimique des eaux.

Diagnostic de l'état des masses d'eau de surface

Cette expertise répond à une demande du Comité Intercommunautaire pour l'Assainissement du Lac du Bourget dans le but d’éclairer la décision publique sur les actions à mettre en place pour faire suite notamment à la première étape de renaturation de la rivière Tillet, réalisée entre 2012 et 2014. Elle implique plusieurs équipes de RiverLy (LAMA et EMA) ainsi que l’UMR EDYTEM (CNRS-USMB) et s’appuie sur le déploiement d’échantillonneurs passifs de type POCIS et de pièges à particules.

Caractérisation des principales sources de pollutions (résidus médicamentaux, PCBs, etc) des trois affluents majeurs du lac du Bourget

Retour première page

Cette expertise pour le Bureau National Interprofessionnel du Cognac (BNIC) répond à la demande de la DREAL concernant la dérogation du 18 juin 2019 autorisant les distillateurs de Cognac, à épandre leurs vinasses issues de l’activité de distillation sur des sols cultivés dont la concentration en cuivre est supérieure à 100mg/kg de matière sèche.

Une mission d’expertise internationale (financée par l’Organisation des Nations Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture, FAO) a été réalisée sur demande de l’Office National de l’Electricité et de l’Eau potable au Maroc (ONEE) pour évaluer l’intérêt et la faisabilité de l’utilisation d’échantillonneurs intégratifs passifs (EIP) pour améliorer les contrôles de pollution des eaux par les pesticides.

Déploiement d’Echantillonneurs intégratifs passifs pour améliorer les suivis de contamination des eaux au Maroc

Suivi de l'impact de l'épandage de vinasses sur les eaux de surface.

Expertises locales, retours d'expérience

Retour première page

Des chercheuses et chercheurs du Réseau des Zones Ateliers françaises ont tenté de prendre du recul pour dépasser les débats contradictoires. Les travaux ont conduit à un article de synthèse, présenté lors d'un webinaire de la Zone Atelier Bassin du Rhône. Alp, M., Arnaud, F., Barthélémy, C., Bernez, I., Clemens, A., Cottet, M., ... & Lamouroux, N. (2024). Restaurer la continuité écologique des cours d’eau: que sait-on et comment passer collectivement à l’action?. VertigO-la revue électronique en sciences de l'environnement, 24(2)

Dans le cadre de la loi de renouvellement de la concession du fleuve Rhône de janvier 2022, l’État a demandé à la Compagnie Nationale du Rhône (CNR) l’étude d’un nouveau grand barrage hydroélectrique sur le fleuve, appelé Rhônergia, proche de la centrale nucléaire du Bugey. RiverLy et ses partenaires de la Zone Atelier du Bassin du Rhône ont participé activement à la concertation préalable orchestrée par la Commission Nationale de Débat Public (CNDP) en 2023-2024. Les scientifiques ont mis en avant les impacts forts et les risques potentiels du projet, aujourd’hui abandonné.

Participation au débat public : projet de barrage Rhônergia

La restauration de la continuité écologique des cours d’eau est source de controverses sur différents territoires de la France métropolitaine. Celles-ci sont favorisées par la complexité de la réglementation, les modalités de mise en œuvre de la politique de restauration, la multiplicité des enjeux écologiques et sociaux associés à la continuité des cours d’eau et les incertitudes scientifiques et techniques qui entourent l’évaluation des effets de la restauration.

Restaurer la continuité écologique des cours d'eau

Participation au débat local

Retour première page

Le projet LIFE Eau&Climat a proposé un guide pour mener une étude rétrospectrive et prospective de la ressource en eau sous la forme originale d'un livre blanc dont vous êtes le héros.

MEANDRE présente de manière guidée un regard d'expert sur les résultats des projections hydrologiques réalisées sur la France dans le cadre du projet national Explore2 (Sauquet et al., 2024). Les résultats visibles sur cette plateforme sont un aperçu de futurs possibles pour la ressource en eau.

Meandre

Les deux outils complémentaires MAKAHO et MEANDRE permettent de saisir l’ampleur des changements en cours et à venir sur l’hydrologie française, mais aussi la cohérence entre les tendances de fond observées au cours des dernières décennies et les projections effectuées pour le restant du XXIe siècle. Ces interfaces permettent de composer avec la complexité intrinsèque des jeux de données en donnant à voir des représentations graphiques simples et familières amenant l’utilisateur à inférer seul les impacts pourtant complexes mais de moins en moins immatériels du changement climatique sur l’hydrologie. Rendre disponibles et visible ces outils permet donc de donner une porte d’entrée pour le public le moins averti tout en proposant aux acteurs du territoire des outils pour aider à une planification régionale plus éclairée.

De manière inédite en Europe, et dans la continuité du projet Explore2070, le projet Explore2, soutenu par le ministère de la Transition écologique et l’OFB, fournit des projections hydroclimatiques en métropole à une échelle spatiale très fine et sur l’ensemble du XXIe siècle, en se basant sur les scénarios du GIEC et les dernières avancées scientifiques en hydrologie. De manière complémentaire, le projet LIFE Eau&Climat, soutenu financièrement par la Commission européenne, a impliqué des organismes de gestion locale de l’eau et des structures scientifiques et techniques pour développer des outils permettant d’aider les gestionnaires de l’eau à mieux prendre en compte le changement climatique. Des outils ont été développés pour faciliter la compréhension et l'appropriation des résultats par les acteurs opérationnels

MAKAHO (pour MAnn-Kendall Analysis of Hydrological Observations) est un système de visualisation cartographique interactif permettant de calculer les tendances présentes dans les données des stations hydrométriques appartenant au Réseau de référence pour la Surveillance des Étiages (RRSE, Giuntoli et al., 2013).

Makaho

Fyre Climate et Fyre Hydro

La réanalyse climatique FYRE (French Hydrometeorological REanalysis) Climate, une réanalyse ensembliste des précipitations et températures journalières à haute résolution couvrant la période 1871-2012, a permis d'améliorer la connaissance du climat passé en France. Le jeu de données FYRE Climate a été utilisé comme entrée d'une modélisation hydrologique sur 662 bassins versants faiblement anthropisés en France et couvrant une large partie du territoire, pour constituer le jeu de données Fyre Hydro.

Anticiper les effets du changement climatique sur la ressource en eau pour adapter la gestion de l’eau

Retour première page

La LSPIV (Large Scale PIV) est une technique de mesure non-intrusive (sans contact avec l’écoulement) fournissant des champs de vitesse bidimensionnels instantanés et moyens sur une surface supposée plane, ainsi que des estimations de débit. Elle est particulièrement avantageuse dans le cas d’écoulements dangereux (par exemple : crues rapides). Fudaa-LSPIV est un logiciel libre permettant d'utiliser cette technique. Flowpic, une version pour portable, est en cours de développement.

La mesure de débit par ADCP (ou courantomètre acoustique à effet doppler) repose sur l'émission d'un signal acoustique et la mesure de sa rétrodiffusion par les particules présentes dans l’eau. L’analyse des données est fondée sur l'hypothèse que les particules en suspension sur lesquelles les signaux acoustiques sont rétrodiffusés n’ont pas de vitesse propre, mais suivent la masse d’eau dans laquelle elles se trouvent. QRame (QRevint Adcp Massive Extraction) est un logiciel gratuit et en libre accès d'INRAE permettant d'appliquer les filtres et le post-traitement automatisés QRevInt à un large jeu de données ADCP. Il permet entre autres d'appliquer les procédures et tests statistiques recommandés lors des intercomparaisons.

Solution NaCl est un logiciel qui permet de calculer le débit instantané d’un cours d’eau lors de la mise en œuvre d’un jaugeage par dilution au sel selon la méthode dite « globale » ou « instantanée ».

La méthode BaRatin permet la construction des courbes de tarage hauteur-débit avec estimation de l'incertitude, en combinant la connaissance a priori sur les contrôles hydrauliques et le contenu d'information des jaugeages incertains. Le logiciel BaRatinAGE, qui permet d'appliquer cette méthode est open-source et diffusé en plus de 25 langues (dont le français et l'anglais). Il a été développé en collaboration avec l'unité INRAE RECOVER.

La règle à jauger (ou perche à charge dynamique transparente) est un outil de jaugeage peu coûteux, facile et rapide à utiliser, fournissant des débits fiables dans les bonnes conditions d’application. Le principe de mesure est simple : la différence de niveau d’eau entre l’amont et l’aval d’une planche opposée à l’écoulement augmente avec la charge dynamique liée à la vitesse de l’écoulement moyenne sur la verticale. Le dépoullement des mesures peut se faire via une feuille excel ou une application smartphone dédiée.

Outils, logiciels et méthodes pour l'hydrométrie

Plusieurs logiciels et outils ont été développés par l'équipe Hydraulique des Rivières pour permettre de construire des courbes de tarage, de mesurer des débits, d'estimer des flux de sédiments en suspension, d'évaluer les incertitudes associées.L'équipe contribue également au développement d'autres logiciels opérationnels.

La Direction du Contrôle qualité des Eaux (DCE) de l’ONEE Maroc est en charge des prélèvements et des analyses réglementaires d’eaux de surface, souterraines et d’eau potable dans le cadre de la surveillance pour contrôler les niveaux de contamination en pesticides organiques. Les échantillonnages d’eau sont actuellement réalisés par des prélèvements ponctuels dans chaque milieu aquatique considéré. Toutefois, la direction de la DCE a souhaité évaluer la pertinence de nouvelles stratégies d’échantillonnage plus intégratives de la contamination. Les échantillonneurs intégratifs passifs (EIP) développés depuis une vingtaine d’année ont déjà prouvé leur intérêt pour mieux intégrer les variations temporelles de contamination dans les milieux aquatiques et pour abaisser les seuils de détection et de quantification des micropolluants organiques et inorganiques (métaux) dans l’eau. En France, de nombreux travaux ont été réalisés pour développer et pour appliquer les EIP en milieu naturel par les laboratoires de recherche académiques et au sein du consortium Aquaref (laboratoire national de référence pour la surveillance des milieux aquatiques – https://www.aquaref.fr/chimie/eip-echantillonnage-integratif-passif). En particulier, une étude récente a été menée à l'échelle du territoire français pour évaluer et démontrer la pertinence des EIP pour la surveillance réglementaire des milieux aquatiques (https://www.aquaref.fr/travaux-issus-reseau-surveillance-prospective). L’expertise menée auprès de l’ONEE/DCE a pour objectifs :

1. d’informer/former le personnel en charge des prélèvements de terrain et de l’analyse,

1. d’aider au choix des outils d’échantillonnage intégratif passif adaptés aux besoins et aux contraintes de l’ONEE et
2. d’accompagner le premier déploiement des outils sur sites et d’analyse au laboratoire pour la recherche de pesticides dans différents milieux aquatiques.

Le projet a reçu le prix Science ouverte des données de la recherche 2024

Le jeu de données de référence est disponible.

Ce projet, qui s’intègre dans les outils du projet LIFE Eau&Climat, a été financé par un contrat de recherche avec l’agence de l’eau Adour-Garonne, puis une action de recherche avec le MTECT.

L'application est disponible en ligne

Ref : Giuntoli, I., Renard, B., Vidal, J.-P. & Bard, A. (2013) Low flows in France and their relationship to large-scale climate indices. Journal of Hydrology, 482, 105-118

Afin de faire appréhender d'une façon alternative les conséquences atendues du changement climatique sur les régimes hydrologiques, les résultats d'Explore 2 ont été mis en musique !

Portail Drias Eau

Meandre a été réalisé dans le cadre du projet LIFE Eau&Climat en lien avec le projet Explore2 qui a produit des données qui sont disponibles dans l'entrepôt de données Recherche Data Gouv ainsi que sur portail Drias Eau de projections hydrologiques.

Entrepôt de données Recherche Data Gouv

Sauquet, É. et al (2024) Messages et enseignements du projet Explore2, Recherche Data Gouv, V7onship to large-scale climate indices. Journal of Hydrology, 482, 105-118

Les données acquises sur le réseau de suivi sont disponibles sur BDOH OSR

L’Observatoire des Sédiments du Rhône (OSR) est un programme de recherche interdisciplinaire sur le fonctionnement hydro-sédimentaire du fleuve. Il a pour mission de produire, rassembler et gérer des données visant à caractériser les stocks et les flux sédimentaires, ainsi que les pollutions associées à ces sédiments.

L'ensemble des publications sont disponibles sur le site de la collection OSR

lPlusieurs types d'Echantillonneurs Intégratifs Passifs existent, chacun adapté à des gammes de molécules et des contraintes de mise en oeuvre propres.

Un article de la revue SET illustre ainsi l'intérêt des Tiges Silicones Polaires, un type d'EIP développé à RiverLy, pur étudier le transfert de pesticides à l'échelle d'un bassin versant rural.

Pour réaliser des diagnostics fiables de la contamination chimique des milieux aquatiques, les gestionnaires des milieux aquatiques s’appuient le plus souvent sur une stratégie d’analyses chimiques à partir de prélèvements ponctuels. Cette méthodologie rend difficilement compte de la variabilité temporelle de la contamination, surtout au niveau des têtes de bassins versants marqués par une dynamique de transfert rapide des micropolluants. Les échantillonneurs intégratifs passifs (EIP) sont des outils qui, placés dans le milieu aquatique, permettent un échantillonnage en continu, améliorant ainsi la représentativité de la mesure de la qualité du milieu en permettant d’obtenir une concentration intégrée sur le temps d’exposition de l’outil. Initialement développés pour répondre à des questions de recherche, les EIP, simples d’utilisation, peuvent désormais répondre aux questionnements des opérationnels. Nous avons ainsi démontré les capacités des EIP à améliorer la fiabilité des diagnostics sur la distribution spatiale et temporelle de pesticides et produits de transformation dans divers contextes agricoles.

Mage et Mage-ADIS permettent de réaliser des calculs hydrauliques (transferts d'eau et de matières associées) sur de longs domaines (plusieurs centaines de kilomètres) et sur du long terme (plusieurs années). Ils peuvent être couplés avec un modèle hydrologique. Ces logiciels sont libres, et font l'objet de formations régulières.

La mise en oeuvre de ces outils est grandement facilitée par les environnements de modélisation développés pour permettre pré- et post-processing des données et résultats, notamment Pamhyr2, Fudaa-Prepro et Fudaa-Modeleur

QRevMS

Qrevint et QRevMS sont des méthodes développées par un consortium international pour exploiter les données de jaugeage ADCP et évaluer les incertitudes associées (méthode Oursin)

QRevint

et la mise en oeuvre pratique exposée ici

La validité de l'échantillonnage par PAP est évaluée dans un article de la revue Sciences Eaux & Territoires,

La directive cadre européenne sur l’eau (DCE 2000/60/CE) exige que les États membres surveillent les substances chimiques pour la définition de l’état chimique et de l’état écologique des eaux continentales au niveau des différentes masses d’eau ainsi que leur évolution au cours du temps. Cette surveillance pour l’évaluation de la qualité des masses d’eau est abordée dans la directive fille NQE 2008/105/CE, stipulant de procéder à l’analyse tendancielle à long terme des concentrations de 21 substances prioritaires hydrophobes dans les matrices intégratrices comme le sédiment. Or, l’étape d’échantillonnage des sédiments de surface peut être à l’origine d’une source de variabilité, en raison de la nature des sédiments (granulométrie, minéralogie, concentration en carbone organique particulaire [COP]) qui module les concentrations des contaminants/traceurs, en raison de leur plus grande affinité pour les particules fines et/ou la matière organique. Ainsi, plusieurs études ont montré que l’utilisation des matières en suspension (MES) était plus pertinente que celle du sédiment pour évaluer la contamination chimique de la matrice sédimentaire. En effet, l’échantillonnage des MES permet de s’affranchir de l’hétérogénéité de la granulométrie et donc des concentrations en contaminants des sédiments de surface prélevés au cours du temps puisque seules les particules en suspension et donc les plus fines sont échantillonnées et de connaitre précisément la date de l’échantillon prélevé. Ainsi, les pièges à particules représentent une alternative intéressante pour le prélèvement des MES. Ces outils, abordables, permettent d’obtenir un échantillon intégratif sur la période échantillonnée (une semaine à un mois, typiquement) et peuvent être déployés à une très large échelle. Ces systèmes sont ainsi utilisés sur de grands cours d’eaux dans le cadre de réseaux d’observations comme l’Observatoire des sédiments du Rhône (OSR). L’échantillonnage des MES au moyen du piège à particules représente ainsi un moyen simple et robuste pour l’évaluation des tendances spatio-temporelles de contamination mais également pour la caractérisation géochimique des particules nécessaire à l’identification des sources de sédiments dans les hydrosystèmes.

Depuis 2013, les échantillonneurs intégratifs passifs (EIP) sont identifiés dans la Directive Cadre européenne sur l’Eau (DCE) comme des outils prometteurs pour la surveillance réglementaire future des substances prioritaires dans les milieux aquatiques (2013/39/UE). Ils permettent d’être plus représentatifs d’une exposition en contaminants (concentration moyennée sur une durée d’exposition in situ) et d’abaisser considérablement les seuils de détection. Du fait de leur caractère intégratif, ces échantillonneurs permettent également de déceler un pic de pollution (pollution épisodique). Dans ce contexte, en s’appuyant sur les sites du Réseau national de Surveillance Prospective (RSP), sur AQUAREF et sur notre réseau européen de collaboration (réseau Norman), les chercheurs du laboratoire de chimie des milieux aquatiques de RiverLy ont coordonné un projet afin de démontrer la pertinence scientifique et opérationnelle de ces outils pour la surveillance chimique des masses d’eau. Les résultats issus de ce projet ont conduit à la reconnaissance des EIP comme outils pour la surveillance réglementaire nationale (introduction de ces outils pour certaines substances dans le nouvel arrêté du 26 avril 2022, modifiant l’arrêté du 25 janvier 2010 établissant le programme de surveillance de l’état des eaux en application de l’article R. 212-22 du code de l’environnement). Les conditions d’élaboration de la liste des substances pour lesquelles cette possibilité est ouverte est définie dans une note ministérielle en cours de préparation. Ce projet RSP a permis de formaliser des recommandations opérationnelles pour l’usage des EIP dans le cadre de la surveillance règlementaire (contrôles qualité, précautions d’usage …).

Dans le cadre de la loi de renouvellement de la concession du fleuve Rhône de janvier 2022, l’État a demandé à la Compagnie Nationale du Rhône (CNR) l’étude d’un nouveau grand barrage hydroélectrique sur le fleuve, appelé Rhônergia, proche de la centrale nucléaire du Bugey. Les porteurs de projet, CNR et l’Etat, ont conduit les études d’opportunité pour préparer la concertation préalable qui s’est tenue fin 2023 sous l’égide de la Commission Nationale du Débat Public (CNDP). La Zone Atelier du Bassin du Rhône (ZABR) et son site atelier du fleuve Rhône (l’Observatoire Homme-Milieux OHM Vallée du Rhône) ont participé activement à la concertation préalable (1ᵉʳ décembre 2023 au 29 février 2024). Une note de positionnement collective a tout d’abord été rédigée et votée par le conseil de direction de la ZABR, le conseil scientifique de l’OHM, les responsables du thème « Observation sociale des territoires fluviaux » et du site atelier « Vallée de l’Ain ». La contribution de la ZABR lors de la concertation préalable a mis en avant les impacts forts et les risques environnementaux marqués du projet, situé sur le dernier secteur courant du fleuve, secteur concerné par des enjeux majeurs (alimentation en eau potable de Lyon, préservation de la confluence classée de l’Ain). Le besoin de mieux projeter l’aménagement en climat, hydrologie et température futurs a été souligné. La participation concertée des scientifiques a impliqué des prises de parole lors des plénières ainsi que la participation de la ZABR (représentée par N. Lamouroux, INRAE RiverLy) lors de tables ronde thématiques enregistrées, sur l’environnement (12/2023) et sur l’eau (01/2024 ; https://concertation-rhonergia.fr/fr/la-concertation/le-calendrier-des-rencontres). Les garants de la Commission Nationale de Débat Public (CNDP) ont publié un bilan de la concertation le 29 mars 2024. Il a été suivi d’une réponse des porteurs de projet.

La participation de la ZABR est décrite ici

Les verrous liés à la spécificité des analyses non ciblées, au développement de méthodes et au rendu de résultats sont présentés pour fournir des clés de compréhension pour les laboratoires et les utilisateurs de résultats.

Le développement de nouvelles stratégies d’analyses chimiques moléculaires non ciblées par des techniques chromatographiques couplées à la spectrométrie de masse haute résolution offre de nouvelles perspectives d’amélioration de la surveillance chimique des masses d’eau. Ces stratégies permettent d’obtenir une information plus globale sur l’état chimique des eaux, en couvrant plusieurs centaines, voire milliers, de molécules et en permettant l’élaboration d’empreintes chimiques.Néanmoins, à ce jour, il n’existe pas encore de référentiel pour cadrer le déroulement de ce type d’analyses, ni pour définir les exigences requises. Un guide technique a été rédigé par un collectif de laboratoires français pour faire le point sur les pratiques et les précautions à considérer lors de la réalisation d’analyses non ciblées, en particulier pour la recherche de composés suspects dans les échantillons aqueux.