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Présentation du projet

Les décideurs et gestionnaires de la politique relative à l'environnement ont réalisé que les annexes hydrauliques remplissent des fonctions écologiques importantes. Celles établies sur d'anciens lits doivent leur origine à la dynamique fluviale responsable de la création, puis de l'abandon des chenaux. Ces annexes subissent l'influence directe ou indirecte des eaux courantes et des eaux souterraines. Cela peut conduire à leur atterrissement complet en quelques décennies seulement. Or, la dynamique fluviale qui pouvait compenser ces disparitions de zones humides en créant de nouveaux biotopes est maintenant bloquée par les aménagements sur de nombreux cours d'eaux.

Les gestionnaires se posent essentiellement deux questions qui sont : 1) comment conserver ces zones humides, c'est à dire comment freiner les successions par une gestion environnementale (cela peut aller jusqu'à la gestion de l'hydrologie du cours d'eau) ? 2) peut on, et si oui, comment, restaurer celles qui seraient trop dégradées ou trop atterries ?

Pour répondre à ces questions, il apparaît nécessaire de disposer d'une méthode de diagnostic sur leur fonctionnement, afin de déterminer et de quantifier les processus responsables de leur évolution. Le LISC s'est donc proposé de développer un système informatique d'aide au diagnostic des zones humides, à partir de travaux multidisciplinaires menés dans le projet. Les données recueillies auprès des experts ont été consignées dans une base de donnée relationnelle (Access). Les tables de cette base ont été construites en fonction des disciplines ( géomorphologie, hydrologie, végétation aquatique, peuplement avien ) et de l'échelle spatiale des données.

Un système de recherche de cas similaires a été implanté. Il permet d'interroger la base de données pour retrouver les zones humides dont les attributs sont proches de ceux saisis par l'utilisateur. Une partie ou la totalité des attributs peut être renseignée et pondérée. Pour l'instant aucune expertise n'a été introduite dans le système de similarité. Le résultat est obtenu après comparaison entre le cas saisi et les cas contenus dans la base. La sélection d'un de ces cas permet d'obtenir toutes les données de la base qui le concernent.

 

Les zones humides fluviales

I.1] Définition

    Le terme de zone humide comprend aussi bien un cours d'eau, qu'un sol gorgé d'eau. L'eau peut avoir une origine fluviale et/ou provenir d'une nappe souterraine.
Une végétation constituée de plantes aquatiques constitue un des meilleurs critères de reconnaissance d'une zone humide, ces plantes étant particulièrement sensibles à la présence et à la qualité de l'eau.

I.2] Les divers stades d'évolution d'une zone humide

    La création, l'évolution et la disparition d'une zone humide dépendent des mouvements en plan du lit de la rivière. Lors de certaines crues, le cours d'eau est amené à emprunter un chemin différent qui entraîne alors la formation d'un bras mort. Celui-ci se déconnecte du tracé de la rivière à l'amont puis à l'aval. Cet ancien méandre forme alors une zone humide fluviale. Parfois la création d'une zone humide peut être artificielle suite à l'aménagement d'une partie de la rivière.
    On distingue deux situations de formation d'une zone humide :

Premier cas : le recoupement d'un méandre (Fig.1):
   
1. Lorsqu'une rivière tend à faire des méandres de plus en plus grands, lors d'une crue, l'écoulement aura tendance à prendre le chemin de plus grande pente et donc de recouper le méandre.

2. La rivière va donc changer de lit et le méandre devient un bras mort qui se déconnectera par l'amont.

3. Lors des petites et moyennes crues, le niveau de la rivière monte et entraîne un écoulement aval-amont dans la zone humide. Les sédiments en suspensions dans l'eau se déposent pour former un bouchon alluvial à l'aval de la zone humide qui se déconnecte alors complètement de la rivière.

4. Seules des crues violentes entraînent alors un écoulement temporaire dans la zone humide en arrachant les particules et les végétaux. Ceci provoque un grossissement du bouchon alluvial et une raréfaction des connections. La zone humide qui n'est plus connectée souvent tend alors à s'assécher.

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Fig.1 : Etapes de formation d'une zone humide par recoupement d'un méandre.

Deuxième cas : les diverses étapes de l'abandon d'un bras de tressage (Fig.2):

1. Lorsque l'un des bras est endigué, l'aménagement permet de concentrer tout le débit dans un chenal à l'étiage (ceci permet la navigation pour de faibles débits). L'écoulement s'effectuera dans le deuxième bras tant qu'il n'y aura de débit suffisant pour déborder la digue. La végétation s'installe donc facilement entraînant une plus grande rugosité donc un ralentissement de l'écoulement avec dépôt de sédiments. Un bouchon se créé alors amorçant la formation de la zone humide.

2. L'évolution finale de la zone humide est identique à celle concernant le recoupement d'un méandre.


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Fig.2 : Etapes de formation d'une zone humide par abandon d'un bras de tressage.

La naissance de ce type de zone humide peut être due à l'intervention de l'homme. Elle peut également se produire naturellement dans le cas où un bras de tressage serait abandonné suite au passage à un lit unique d'une rivière.

La régénération d'une zone humide

    Un ancien bras de tressage ou un ancien méandre peut être un jour réemprunté par le cours d'eau. La zone humide sera alors connectée à des fréquences de plus en plus grandes puis fini par disparaître au profit du futur lit de la rivière.

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Fig.3 : Zone humide du Doubs.

 

Fig.4 : Bouchon alluvial en formation sur une zone humide du Doubs.


 

Fig.5 : Confluence à sec (Doubs).

Fig.6 : Zone humide avec développement d'une phragmitaie (Doubs).