Rapport de stage - DREAL Languedoc-Roussillon

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Mémoire de Travail de Fin d’Etude ENGEES – UDS – DREAL LR Parmi les méthodes citées ci-dessus, seule la modélisation effectuée sur une rivière du Québec permet de reconstituer intégralement les cycles de l’oxygène sur la journée. Les autres moyens permettent d’avoir des indications sur l’amplitude des variations ou sur la concentration moyenne pour une journée. L’amplitude de la variation est un élément parmi 5 contenus dans le SEQ-Eau permettant de caractériser l’eutrophisation. Toutefois, c’est le seul paramètre qui peut se suffire { lui seul. Lorsque le calcul n’apporte que des indications sur la concentration moyenne, il est d’une moindre utilité pour cette étude. De plus, il faut noter que toutes ces méthodes, basées sur un calcul à partir de données journalières, voire mensuelles autres que d’oxygène, peuvent avoir des cadres de validité très limités et provoquer des erreurs non détectables. Mesure directe du cycle ou des variations d’oxygène En 1991, H. CODHANT (CODHANT, 1991) étudie l’eutrophisation et traite particulièrement des moyens de la mesurer. Il aborde les mesures directes (évaluation de la quantité de végétaux par dosage de la chlorophylle a et de la biomasse végétale, estimation du recouvrement algal) et les mesures indirectes correspondant aux mesures des effets de l’eutrophisation. Comme dit dans la première partie, l’eutrophisation influence principalement le pH et la concentration en oxygène. Il montre que la mesure de la température, des phosphates, des nitrates et de l’ensemble des facteurs favorables { l’eutrophisation n’est pas suffisante pour prédire et quantifier le phénomène au droit d’un point. En étudiant en parallèle le pH, le bilan de l’oxygène et les mesures de chlorophylle a, il montre deux aspects intéressants : Les mesures ponctuelles du pH et de la saturation apportent un bon diagnostic d’eutrophisation sans quantification (absence/présence) si on utilise des seuils sévères : - situation normale si pH < 8,5 et saturation < 110% - eutrophisation importante si pH > 9 et saturation > 150% - eutrophisation faible si saturation < 110% - eutrophisation notable si saturation > 150% Ces mesures présentent l’avantage d’être peu coûteuses, de donner un résultat immédiat et de mettre directement en évidence les effets de l’eutrophisation. Pour pouvoir interpréter les mesures, il est indispensable que les mesures soient effectuées dans l’après midi, entre 14h et 18h. On note que ces seuils sont ceux utilisés par la grille SEQ-Eau. On retrouve alors la même limite de valeur seuil généralisée pour le pH. Les mesures en continu du bilan d’oxygène (que ce soit la saturation ou la concentration) donnent des indications intéressantes sur l’ampleur du développement phytoplanctonique. Il peut donc y avoir quantification du phénomène. En effet, il observe que la concentration en chlorophylle a peut être mise en relation avec les variations maximales sur la journée : Si �O2 < 4,5mg/l ou �saturation < 40%, alors chlorophylle a < 60mg/m 3 Si �O2 > 4,5mg/l ou �saturation > 50%, alors chlorophylle a > 90mg/m 3 N.B. les données d’oxygène étaient acquises en continu alors que les données de chlorophylle a étaient acquises ponctuellement et pas tous les jours. Les comparaisons ont été effectuées pour les jours où une donnée de chlorophylle a était disponible. Dans l’étude de 1999 (MOATAR et al., 1999), MOATAR démontre que l’évolution de la biomasse phytoplanctonique dans la Loire moyenne, fleuve eutrophe, provoque des cycles journaliers d’oxygène plus marqués en été qu’en hiver. Elle observe une variation de 6,5 à 16,5 mg/l environ l’été alors qu’en hiver l’oxygène varie entre 11 et 12,5mg/l. Ceci s’explique par le fait que les amplitudes journalières d’oxygène dissous reflètent les conditions du régime hydraulique ainsi que l’activité des organismes photosynthétiques qui évoluent au cours de l’année. 50/102
Mémoire de Travail de Fin d’Etude ENGEES – UDS – DREAL LR On estime que les cours d’eau en Languedoc Roussillon présentent des cycles tels que décrit par EDELINE (EDELINE et al., 1968) résultants de l’activité des organismes vivants et présentés en Figure 6 ci-dessous : Figure 6 : Variation journalière de l'oxygène d'après EDELINE En 2009, Florentina MOATAR (MOATAR et al., 2009), toujours à partir de données collectées en continu par EDF, démontre que pour être le plus représentatif possible de ce qu’il se passe pendant la journée, il ne faut pas échantillonner à heures variables mais à heures fixes, correspondant aux heures des extremums de la journée. Discussion Pour limiter au maximum les biais sur les valeurs dus à la méthodologie (mesures à horaires variables ou calculs), la solution idéale serait donc la mesure directe en continu du paramètre O2 que ce soit { l’aide d’un enregistreur ou d’une sonde avec données télé-transmises. Dans le cadre de la présente étude, il faut cependant réfléchir à un autre mode d’acquisition des données. En effet, les enregistreurs/sondes ont eux aussi des limites. Ils peuvent être la proie de vandalisme (vol) et peuvent présenter des dérives de calibrage au fil du temps. Ils nécessitent un entretien non négligeable et leur utilisation suppose de faire un investissement important pour leur acquisition. De plus, tous les points du réseau ne sont pas équipés de stations de mesure avec télétransmission rendant impossible le suivi de certains points par sondes télé-transmises. Une alternative à ces problèmes techniques est de faire les mesures manuellement. Une fois encore, l’idéal est de mesurer le plus souvent possible comme le font les outils automatisés. Cependant, il est difficile de faire un travail aussi minutieux manuellement, d’une part { cause de 51/102
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