Les déplacements de la faune sont rarement aléatoires. Ces déplacements répondent à des besoins journaliers (nutrition), saisonniers (reproduction) ou annuels (migration). Les espèces animales empruntent des couloirs nommés corridors biologiques. Ces espaces restreints représentent les passages préférentiels de la faune et assurent ainsi une continuité entre les milieux favorables à la vie des populations. Les corridors biologiques constituent les maillons les plus sensibles des armatures ou réseaux écologiques.

On considère que les corridors biologiques locaux s'insèrent dans des continuums écologiques. Ceux-ci correspondent aux ensembles de milieux favorables aux déplacements de la faune. Les continuums sont les "zones de diffusion" qui permettent la dispersion entre différentes populations et qui assurent ainsi leur survie par les échanges génétiques.

Les déplacements de la faune au sein des continuums sont régis par des règles spécifiques. Ils sont conditionnés par les paramètres suivants :

• Les caractéristiques topographiques de l'espace et l'occupation du sol influent sur la perméabilité des milieux ou leur résistance aux déplacements.
  
  
• Les capacités cognitives (ensemble des grandes fonctions permettant d'interagir avec le milieu. Ex : perception, mémoire, intelligence, ...) de l'espèce et sa "lecture" du paysage ; en effet, un animal évitera dans la mesure du possible les secteurs où l'occupation du sol comprend un fort risque pour sa survie. La règle du déplacement qui s'applique le plus souvent est la loi du "moindre coût".

• - Milieux structurant (1) : réservoirs de population, ils n'offrent aucune résistance au déplacement.
  
  
• - Milieux attractifs (2) : milieux favorables à la présence d'espèces, perméabilité forte.
• - Milieux peu fréquentés (3) : milieux peu favorables à la présence d'espèces, perméabilité faible, milieux anthropisés ( fortement modifiés par l'homme)
• - Milieux répulsifs (4) : milieux non fréquentés par les espèces, obstacle aux déplacements.

Les applications possibles suite à la définition du réseau des continuités écologiques

Les applications sont multiples et interviennent dans les différents champs d’action suivants :

En matière de planification urbaine

• Contribuer à une meilleure définition des contraintes naturelles dans les documents de planification;

•  Analyser, dans une première approche globale, la compatibilité d’un projet avec les sites protégés existants et la structure des éléments d’interconnexion ou d’interaction préexistants;

•  Constituer un cadre pour l’élaboration de l’évaluation environnementale des documents d’urbanisme;

• Définir des zones potentielles de revitalisation dans le cadre de mesures compensatoires;

•  Identifier puis gérer et aménager des biotopes permettant la restauration ou la création de continuités écologiques.

En matière d’agriculture

• Adapter les pratiques agricoles dans les espaces participant de façon majeure aux continuités écologiques

• Entretenir les espaces favorables à la faune créés par le maintien de l’activité agricole

En matière d’infrastructures de transport et sécurité routière

• Identifier rapidement les zones de fragmentation majeure et proposition de mesures compensatoires appropriées.

• Délimitation préliminaire des zones à risques d’accidents faune/trafic dans les études visant la mise en place de mesures de sécurité.

La lecture de cet article vous fait certainement penser à "la trame verte et bleue"

HYDROPHYTE :

Végétaux qui développent la totalité de leur appareil végétatif à l'intérieur du plan d'eau ou au mieux à la surface de ce dernier. Pour ces espèces, l'eau représente le milieu qui les héberge, qui les soutient, qui les véhicule, qui les conserve et qui assure toutes les exigences de leur croissance, de leur développement et de leur nutrition (d’après M. Montegut – « Tome 1 Milieu aquatiques et Flore »)

HELOPHYTE :

Végétaux finissant par développer un appareil végétatif et reproducteur totalement aérien, mais en gardant leurs appareils souterrains dans un substrat vaseux gorgé d’eau. Les uns commencent leur cycle à l’état submergé, les autres d’emblé comme un végétal terrestre. On peut décrire un certain nombre de nuances à l’intérieur de ce vaste groupe (d’après M. Montegut – « Tome 1 Milieu aquatiques et Flore »)

Depuis que l'homme s'est installé sur les berges des cours d'eau, il  a toujours essayé de les domestiquer.

Il a entreprit différents aménagements plus ou moins agressif, qui ont comme tout aménagement d'un cours d'eau des conséquences hydromorphologiques.

L'homme s'est servi des cours d'eau pour la ressource en eau de boisson dans un premier temps et comme source d'alimentation. Puis sont arrivés les premiers ouvrages via les lavoirs, mais aussi les premiers petits aménagements pour faciliter le déversement des ordures. Les premiers moulins sont arrivés au moyen-age avec les premiers travaux sur le lit même des cours d'eau. Représentant également une des premières voies de communication, l'homme les a façonnés au mieux pour simplifier la navigation. C'est au XIX ème siècle que les canalisations de cours d'eau sont apparus, coupant les méandres et stabilisant les berges par des pierres puis la technique des palplanches s'est imposée.

Ces aménagements répondaient souvent à des objectifs légitimes : protéger des inondations les terres cultivables et les habitations, lutter contre l’érosion des berges, faciliter la navigation fluviale, produire de l’énergie, irriguer, alimenter en eau potable les hommes et le bétail, et, beaucoup plus récemment, créer des bases de loisirs.

Mais ils ont longtemps été conduits dans l’ignorance des fonctionnements hydrologique et écologique des systèmes fluviaux, dont la compréhension repose aujourd’hui pour l’essentiel sur des résultats obtenus au cours des deux dernières décennies.

Les différents aménagements répertoriés sont :

CANALISATION : Un canal est une machine hydraulique aménagée par l'Homme dont le concepteur doit assurer la permanence d'une alimentation en eau suffisante à sa fonction (voie navigable, voie d'alimentation en eau, irrigation…) au milieu d'un environnement plus ou moins difficile. L’Homme modifie alors les caractéristiques géométriques et hydrauliques d’un cours d’eau, par curages, creusements, rectifications, élargissement,bétonnage des berges et du fond, recalibrage...

• DRAGAGE :
  
  approfondissement du lit mineur par prélèvement des ses matériaux. Selon les techniques utilisées, les sédiments en suspension lors de cette opération sont  plus ou moins nombreux, perturbant la quantité de lumière, remettant en suspension les différents polluants qui étaient piégés dans les sédiments, supprimant la végétation, dénaturant le substrat du fond du lit.
  Creuser le lit mineur c'est dans tous les cas, augmenter la pente et donc accélérer le courant (lire l'article hydromorphologie) et l’enfoncement du lit d’un cours d’eau abaisse le niveau de sa nappe d'accompagnement , ce qui nuit aux boisements riverains, aux sources.
  
  
• COUVERTURE DE COURS D'EAU :
  
  chenalisation  poussée à l’extrême, notamment en milieu urbain ou périurbain, avec la couverture ou la mise sous tuyau complète du cours d’eau sur des linéaires pouvant être très importants. Ces actions ont occasionnellement été conduites en milieu rural dans le but de « gagner » des terrains agricoles et de favoriser l’intensification de l’agriculture. Les cours d’eau touchés par ce type d’intervention ont donc complètement disparu des cartes… et de la surface de la Terre.
  La couverture complète de cours d’eau est sans conteste l’intervention humaine la plus traumatisante pour le milieu naturel puisqu’elle se traduit par la disparition totale de ce dernier. Il s’agit alors à la fois d’une disparition complète des habitats, des faciès, de la ripisylve, des relations entre la nappe et les berges, etc., mais également d’une discontinuité écologique majeure sur le réseau fluvial.
  
  
• ENDIGUEMENT :
  
  augmentation de la hauteur des berges pour éviter le débordement des eaux et pour préserver le maximum d'espace pour l'agriculture et l'urbanisation. Dans les plaines alluviales, des milliers de kilomètres de berges de cours d'eau ont été protégés contre les processus d'érosion, le plus souvent au moyen de techniques dites "lourdes" à base de perrés, de murs de béton, d'enrochements, d'épis, de palplanches, de gabions, etc
  - Un hydrosystème fluvial naturel est caractérisé par une diversité géomorphologique dont le moteur est, notamment dans un cours d’eau à méandres, l’érosion des berges et la migration latérale du chenal vif. Ces processus d’érosion, de transport de sédiments, de dépôt, de recoupement de méandres, ont pour effet de créer, détruire, recréer, dans une courte échelle de temps, une diversité de milieux dont la grande richesse écologique tient justement à leur fréquence de régénération. Le blocage des processus géodynamiques par des protections de berges, qu’elles soient minérales ou végétales, se traduit donc par un appauvrissement général de la qualité fonctionnelle du corridor fluvial. L’absence de processus d’érosion latérale entraîne de surcroît une baisse de la « production » de sédiments grossiers par manque de reprise du stock alluvial disponible sur les berges. Or, l’équilibre débit liquide/débit solide est un élément essentiel de la dynamique fluviale. Cet effet est d’autant plus sensible sur les cours d’eau à dynamique active et coulant dans des alluvions non cohésives. Enfin, il est couramment admis aujourd’hui que les protections de berge favorisent l’incision du lit, au moins localement.
  - Appauvrissement de la qualité écologique des rives.
  Les protections de berges se traduisent généralement par une simplification des caractéristiques écologiques des rives. Outre la perte d’habitat rivulaire (sauf parfois dans le cas d’enrochements libres dégradés que peuvent affectionner certaines espèces de poissons, mais là encore on ne considère qu’un compartiment de la biodiversité), les protections de berges « lourdes » remplacent par un système simple l’écotone de rive naturellement beaucoup plus complexe et favorable à une forte augmentation de la biodiversité : systèmes racinaires des arbres de la ripisylve, hélophytes de pied de berge, sous-berges, etc. Les techniques de protection de berge par génie végétal réduisent notablement ce type d’impact.
  
  
  
• RECTIFICATION
  
  recoupement des méandres
  De très nombreux cours d’eau naturellement sinueux ou méandriformes ont été artificiellement rectifiés sur de longues distances, généralement pour en augmenter
  la débitance (notamment grâce à l’augmentation de la pente) et réduire ainsi la fréquence de submersion des terrains riverains. On a aussi fréquemment utilisé le rescindement de méandres pour linéariser les parcelles agricoles afin d’en faciliter la culture (cas des petits cours d’eau lors d’opérations de remembrement).
  On a enfin pratiqué des rescindements pour améliorer la navigabilité des grands cours d’eau. Notons que le rescindement/rectification d’un cours d’eau a souvent été couplé à d’autres interventions telles que :
  • le surcalibrage du nouveau lit ;
  • la protection des berges contre l’érosion ;
  
  
• RECALIBRAGE
  Le principe du recalibrage consiste à augmenter la débitance du lit mineur en augmentant la section d’écoulement par élargissement du lit, approfondissement ou les deux.
  Le recalibrage des cours d’eau est probablement l’un des types d’intervention les plus fréquemment réalisé en France. Ce type de travaux hydrauliques a été mis en oeuvre très anciennement dans les zones urbaines et périurbaines, souvent accompagné d’endiguements étroits, pour réduire la fréquence des inondations.Il a été utilisé de manière quasi systématique dans les zones rurales, particulièrement au cours des années 1950 à 1980, pour diminuer la fréquence de submersion des terres agricoles, notamment celles exploitées en maïs, céréale très peu résistante à la submersion. En concertation avec les acteurs du monde agricole qui proposaient un « débit de projet » (égal à Q5ans,Q10ans ou Q50ans), l’ingénieur hydraulicien calculait le profil type à donner au cours d’eau pour garantir ce projet de débit sans débordement. Notons que le recalibrage d’un cours d’eau a souvent été couplé à d’autres interventions telles que :
  • la rectification du lit mineur ;
  • la protection des berges contre l’érosion ;
  • la suppression de la ripisylve (systématique sur au moins l’une des deux berges) ;
  • l’endiguement « rustique » (merlon réalisé avec les déblais du recalibrage).
  
  
• DEPLACEMENT DE COURS D'EAU
  
  Un certain nombre de cours d’eau ont été volontairement déplacés de leur position initiale naturelle vers l’un ou l’autre côté du fond de vallée. Ces déplacements sont souvent très anciens (plusieurs siècles).
  L’objectif était principalement de gagner des terres cultivables ou d’améliorer leur exploitabilité en libérant
  une partie des espaces agricoles de la présence d’un cours d’eau. Ce type d’intervention reste toutefois limité aux petits et moyens cours d’eau (jusqu’à une dizaine de mètres de largeur environ).
  Notons que le déplacement d’un cours d’eau a souvent été couplé à d’autres interventions telles que :
  • la rectification et le recalibrage du nouveau lit mineur ;
  • la protection des berges contre l’érosion ;
  • la suppression de la ripisylve (systématique sur au moins l’une des deux berges) ;
  • l’endiguement.
  Les impacts sont donc souvent multiples.
  Le déplacement complet d’un cours d’eau se traduit généralement par les dysfonctionnements hydromorphologiques et écologiques suivants :
  • modification des relations nappe/rivière : le cours d’eau, souvent déplacé en position topographique plus élevée que naturellement, a tendance à alimenter la nappe en permanence, d’où des étiages plus prononcés ;
  • si le nouveau cours d’eau est rectiligne et surcalibré, s’ajoutent les dysfonctionnements liés à la rectification et au recalibrage.
  

Les différents types de canaux : (voir aussi wikipédia)

La dérivation.
C'est un canal assez court généralement qui permet de court-circuiter des méandres d'une rivière navigable.

L'embranchement.
Lui aussi est un canal court. Il est en cul-de-sac et permet de relier une ville importante à la voie d'eau la plus proche.

Le canal latéral.
Comme son nom l'indique, il longe une rivière et remplace la navigation sur celle-ci. Il est alimenté en son origine amont par cette rivière généralement, puis en différents points de son parcours par des ponctions sur les affluents de cette rivière. Il est en quelque sorte une dérivation dont la longueur peut dépasser 200 km.

Le canal de jonction par dérivation.
Ce type de canal joint deux rivières appartenant à deux bassins ou sous-bassins différents lorsque le relief qui les sépare est faible. Il part d'un point haut de la rivière A en descendant très peu et en accompagnant une courbe de niveau jusqu'au point où cette courbe passe sur le versant de l'autre rivière. Éventuellement, on peut avoir recours à un passage en tranchée pour réduire la distance. À partir de là, le canal descend rapidement vers la rivière B.

Le canal de jonction à bief de partage.
Un tel canal joint lui aussi deux rivières différentes, mais en franchissant le relief qui les sépare de la même façon qu'une route franchit un col de montagne. Le bief le plus haut est appelé bief de partage (il croise la ligne de partage des bassins des deux rivières) et doit nécessairement être constamment alimenté en eau sous peine de s'assécher un peu à chaque éclusage. Cela nécessite, dans les collines avoisinantes, de créer tout un réseau de rigoles et d'étangs-réservoirs plus hauts que le bief de partage pour l'alimenter.
Sur le canal de Nantes à Brest, au bief d'Hilvern, une « rigole » de 64 km de long pour une distance à vol d'oiseau de moins de 20 km permet de recueillir de l'eau de l'Oust pour alimenter le canal, en ayant serpenté le long des courbes de niveau. Le prototype mondial de ce type de canaux est le canal de Briare qui, depuis 1642, joint la Loire à la Seine , via le Loing. Les canaux de jonction à bief de partage ont été construits bien avant les canaux latéraux, dans le but de connecter au maximum les rivières entre elles. Les canaux de Bourgogne , du Nivernais, du Midi , de l'Aisne à la Marne, de la Marne au Rhin , etc. sont de ce type.

Le canal maritime.
Ce type de canal peut être lui-même de trois types.
A. Le premier est un canal qui permet la jonction du port d'une ville proche de la mer avec celle-ci. Il s'apparente donc à l'embranchement. Le canal de Caen à la mer  et celui de Carentan sont de ce type.
B. Le second type de canal maritime est latéral à un estuaire interdit aux bateaux fluviaux, ou impraticable du fait de son ensablement. Il s'apparente donc à une dérivation. Le canal de Tancarville  en est le plus célèbre exemple dans notre pays, mais on peut citer également le canal maritime de Marans à l'océan.
C. Le dernier type de canal maritime joint deux mers entre elles. Il peut être complètement de niveau comme le canal de Suez  ou le canal de Corinthe , ou bien à bief de partage, comme le  canal de Panama alimenté en son sommet par le lac Gatun .

En connectant physiquement et biologiquement des bassins versants naturellement isolés les uns des autres à l'origine, ils ont contribué à l'appauvrissement de la biodiversité au profit de la diffusion d'espèces invasives

ETANG IMPLANTE SUR LES COURS D'EAU : Il arrive fréquemment que des étangs aient été créés directement sur un cours d’eau, notamment dans un objectif halieutique. Leur ligne d’eau a généralement été calée par un ouvrage (digue perpendiculaire à la vallée + seuil ou vannage) situé à l’extrémité aval du plan d’eau.

Les étangs positionnés sur un cours d’eau ont des impacts morphoécologiques :

• modification des flux liquides, solides et biologiques ; la charge solide est ici totalement bloquée mais la fraction fine peut être brutalement relarguée lors des vidanges (impacts directs sur les biocénoses aquatiques vivant en aval et colmatage des substrats grossiers) ;
• l’effet « retenue » est également aggravé, notamment dans ses aspects biologiques. On identifie généralement un dysfonctionnement du compartiment piscicole du fait d’une « pollution » du cours d’eau par des espèces cyprinicoles caractéristiques des zones extrêmement lentiques et favorisées ici par l’homme à des fins halieutiques. Dans le même esprit, la qualité de l’eau est également altérée du fait des effets de réchauffement ;
• l’effet « point dur » est également aggravé, puisque le cours d’eau n’a plus aucune capacité d’ajustement géomorphologique, tout processus d’érosion étant bloqué.

EXTRACTION DE GRANULATS : Les alluvions du lit mineur de la plupart des cours d’eau moyens à grands ont été intensément exploitées entre 1945 et le milieu des années 1990 (septembre 1994 : arrêté ministériel interdisant définitivement l’exploitation des alluvions dans les lit mineurs des cours d’eau). Aujourd’hui, la plupart des cours d’eau exploités au cours de la seconde moitié du 20e siècle sont encore fortement déficitaires en sédiments grossiers.

Les principaux impacts reconnus sont :

• L’abaissement de la nappe phréatique alluviale et ses effets indirects comme l’assèchement des écosystèmes riverains et la réduction d’une ressource en eau potable de qualité.

• La déconnexion entre le lit mineur, le lit majeur et ses annexes hydrauliques

– un appauvrissement des milieux naturels du lit majeur lié à une absence de submersion fréquente;
– un processus accéléré de maturation des formations végétales riveraines, avec la fixation des sols et des atterrissements originellement mobiles ;
– un appauvrissement des biocénoses terrestres associées ;
– un appauvrissement de certains compartiments des biocénoses aquatiques dont une partie du cycle de développement est lié à ces connexions (notamment la reproduction pour certaines espèces de poissons).

• La modification de la nature des fonds (mise à nu du substratum notamment), avec des répercussions majeures sur les biocénoses benthiques et le peuplement piscicole (baisse drastique de la diversité des habitats).
• L’érosion accrue des berges et leur déstabilisation, le cours d’eau cherchant à compenser le déficit de charge solide par une augmentation de la sinuosité (réduction d’énergie) et une recharge latérale.
• Le déchaussement d’ouvrages d’art (ponts, digues, etc.).

EXTRACTION EN LIT MAJEUR : • L’impact direct des extractions en lit majeur est la
disparition immédiate et définitive (contrairement à l’agriculture par exemple) des milieux naturels humides de la plaine alluviale. Les bras morts, noues, prairies humides et autres annexes hydrauliques sont irrémédiablement remplacées par des bassins d’extractions de plusieurs milliers de mètres cubes.

Pour ce qui concerne les impacts indirects des extractions en lit majeur, le plus grave est de rendre irréversible le processus d’enfoncement du lit mineur car la recharge du cours d’eau par l’érosion latérale est impossible : le concept d’espace de mobilité est inapplicable.

  Pour en savoir plus

Petit site d'expériences  destiné des enfants

Manuel de restauration hydromorphologique des cours d'eau

Notion introduite en 2000 par la directive cadre sur l'eau, la continuité écologique d'un cours d'eau est définie comme la libre circulation des organismes vivant et leur accès aux zones indispensables à leur reproduction, leur croissance, leur alimentation ou leur abri, le bon déroulement du transport naturel des sédiments ainsi que le bon fonctionnement des réservoirs biologiques 

Ouvrages faisant obstacle à la continuité écologique :

• le seuil : ouvrage fixe ou mobile qui barre tout ou partie du lit mineur d'un cours d'eau. Sa hauteur est en général inférieur à 5 mètres
• le Barrage : ouvrage qui barre plus  le lit mineur d'un cours d'eau et au moins une partie de son lit majeur. Sa hauteur est presque toujours supérieure à 5 mètres.

En créant des chutes d'eau artificielles lors de la construction d'un ou plusieurs ouvrages, la ligne d'eau et la pente naturelle du cours d'eau sont modifiées, les eaux courantes se transformant alors en une succession de retenues d'eau stagnante, pouvant provoquer :

•  un ralentissement et une uniformisation de l’écoulement ;

•  une modifi cation de la température ;

•  une augmentation de l’eutrophisation, représentée notamment par les proliférations algales, du fait d’un apport en éléments nutritifs (phosphore, azote…) en provenance du bassin versant et du faible renouvellement des eaux ;

•  une baisse de la quantité d’oxygène dissout dans l’eau ;

•  une diminution de la quantité d’eau à l’étiage, due à l’évaporation plus forte des eaux stagnantes en période estivale
• un débit réduit à l’aval de l’ouvrage (débit réservé) ou encore de brusques variations de débits (éclusées) en cas de dérivation des eaux ;
•  une diminution de la capacité auto-épuratrice du cours d’eau ;
•  une augmentation des hauteurs d’eau en amont de l’obstacle, accompagnée d’une immersion des berges par un élargissement plus ou moins important du cours d’eau selon lahauteur de l’ouvrage.
• Lorsque ces ouvrages sont associés à une prise d’eau ou une dérivation alimentant un moulin par exemple, ils contribuent à l’uniformisation du débit du cours d’eau à un très faible niveau sur une grande partie de l’année et réduisent la fréquence des variationsde débits liées en particulier aux petites crues.

• Les sédiments sont immobilisés à l'amont de l'ouvrage impactant l'hydromorphologie du cours d'eau.

• Les possibilités de déplacement des espèces sont fortement réduites en raison des obstacles à l’écoulement, plus ou moins infranchissables, et de la segmentation du cours d’eau induite parla succession d’obstacles impactant drastiquement les espèces amphihalin

• la fragmentation des aires de répartition favorise l’isolement des populations. Ce cloisonnement empêche tout échange génétique entre les différents groupes d’une même espèce, augmente les risques en cas de pathologies et réduit les possibilités de fuite et d’éventuelles recolonisations lors de perturbations accidentelles (pollutions,…).

Des solutions existent à étudier selon chaque cas. Vous pouvez retrouver énormément de renseignements sur un travail de l'onema

L'eutrophisation est une pollution de certains écosystèmes aquatiques qui se produit lorsque le milieu reçois trop de matières nutritives assimilables par les algues et que celle-ci prolifèrent. Les principaux nutriment à l'origine de ce phénomène sont le phosphore (contenu dans les phosphates) et l'azote (contenu dans l'ammonium, les nitrates, et les nitrites).

Les algues dopées par cet apport de nutriment se multiplient de manière excessives dans les couches d'eau superficielles, afin de reçevoir la lumière dont elles ont également besoin.

Puis lorsqu'elles les algues meurrent, elles viennent se déposer dans le fond du  lit mineur, augmentant la charge naturelle de l'écosystème en matières organiques biodégradables, faisant proliférer les bactéries aérobies qui s'en nourrissent, consommant de plus en plus d'oxygène.

Ce manque d'oxygène est amplifié l'été, car la solubilité de l'oxygène dans l'eau diminue lorsque la température augmente.

L'eutrophisation représente donc la mort de l'écosystème aquatique.