Cartographie thermique et description des conditions d’habitats thermiques sur la Bienne
Contexte et objectifs
Le PNR du Haut Jura porte une étude pluri-diciplinaire qui a été retenue dans le cadre de l’appel à projet 2020 « Eau et Biodiversité » de l’agence de l’eau RM&C.
Cette étude a débuté en 2021 et prendra fin en 2024. Elle a pour objectif de connaitre et de restaurer les rôles de diffusion des poches de biodiversité sur le bassin de la Bienne grâce à une approche multi-spécifique (poissons, invertébrés, oiseaux) et en prenant en compte les conditions d’habitats thermiques pour les salmonidés.
Dans ce cadre, un volet thermique a été mené comprenant la réalisation d’une cartographie thermique de la rivière par infra-rouge thermique aéroporté afin de pouvoir relever les réchauffements anormaux, inventorier les apports d’eaux froides et les refuges thermiques et de décrire précisément les conditions d’habitats thermiques auxquels sont confrontés les salmonidés en période d’étiage estival.
Méthodologie
Les méthodologies et des technologies déployées qui permettent d’appliquer l’infra-rouge aéroporté (appelé IRT-a) de manière opérationnelle sur les rivières pour des questions d’écologie et de conservation de la biodiversité ont été co-développées par un consortium scientifique composé de SCIMABIO Interface, de l’ENS de Lyon (UMR EVS) et de l’Université de Nottingham.
Sur l’ensemble du cours principal de la Bienne, soit environ 63 km, une campagne IRT-a d’acquisition d’images à la fois thermiques par caméra infra-rouge et visibles par caméra classique a été réalisée le 21/07/2022 par un survol en ULM. Le jour du survol, 13 thermomètres de calibration ont été répartis sur le linéaire afin de vérifier la calibration des données thermiques fournies par la caméra. Cette calibration permet également de fournir des valeurs de température d’eau absolue (et pas seulement relative) sur l’ensemble du linéaire étudié.
La cartographie thermique obtenue présente à la fois une haute résolution (pixel de 20 à 30cm de côté) et une très bonne précision thermique (0,3°C).
Principaux résultats
Les données obtenues ont permis :
- De caractériser le profil thermique longitudinal de la Bienne (figure 1 et 2)
Figure 1 : profil longitudinal des températures de la Bienne et localisation des 715 tâches froides inventoriées
Figure 2 : cartographie des températures médianes par tronçon de 100 mètres sur le linéaire de la Bienne
- D’identifier 11 zones présentant des anomalies thermiques chaudes (réchauffement) dont 5 causées par des retenues d’eau liées à des barrages hydro-électriques (figure 3, 4 et 5)
Figure 3 : localisation des 11 anomalies thermiques chaudes (réchauffements anormaux) identifiées sur la Bienne
Figure 4 : illustrations des remous thermiques observés au niveau des retenues d’eau des barrages d’Etables et de Molinges
Figure 5 : illustration du réchauffement observé (+3°C sur 400m linéaire) au niveau du lieu-dit Lizon
- D’identifier 7 zones majeures de refroidissement (figure 6,7 et 8)
Figure 6 : localisation des 7 zones de refroidissement majeures identifiées sur le cours de la Bienne
Figure 7 : illustration de l’effet thermique (refroidissement) de la résurgence karstique du trou bleu sur la Bienne
Figure 8 : cartographie et localisation des apports d’eau froide sur le tronçon à l’aval de Vaux les St-Claude
- De cartographier précisément les ambiances thermiques (habitats thermiques) sur l’ensemble du linéaire (exemple figure 9)
Figure 9 : exemple d’une cartographie précise des ambiances thermiques sur un tronçons de 200 mètres à l’aval de Vaux les St-Claude
- De répertorier 715 tâches froides réparties sur l’ensemble de la Bienne (figure 10)
Figure 10 : répartition des tâches froides pondérées par leur surface et par leur différentiel thermique
- De quantifier et localiser précisément les habitats thermiques en fonction des exigences écologiques des salmonidés montrant par exemple que seulement 15% de la surface en eau se situe sous le seuil de 19°C et plus de 45% se situe au-dessus du seuil de 25°C (figure 11)
Figure 11 : confrontation des caractéristiques thermiques obtenues sur le linéaire de la Bienne avec les exigences écologiques de la truite commune
Financement et partenaires
Ce projet a fait l’objet d’un financement principal (70%) dans le cadre de l’Appel à Projet Eau et Biodiversité 2020 de l’Agence de l’eau Rhône Méditerranée et Corse.
Les autres partenaires financiers sont la Région Bourgogne Franche Comté, le PNR du Haut Jura, la Fédération du Jura pour la Pêche et la Protection du Milieu Aquatique, la Fédération Nationale de la Pêche en France et l’AAPPMA la Biennoise.
Le travail a été réalisé par un consortium scientifique coordonné par SCIMABIO Interface incluant le bureau d’étude SAGE Environnement (pêche d’abondance 0+, volets invertébrés aquatiques et avifaune) ainsi que l’ENS Lyon (UMR EVS) et l’Université de Nottingham pour le volet cartographie thermique.
