L’outil MONITORISE appliqué à la Reverotte, rivière du Doubs

Contexte et objectifs

L’outil MONITORISE est issu d’un travail de R&D réalisé par SCIMABIO Interface en collaboration avec l’INRS Québec et l’IRSTEA, dans le but de mettre au point une méthode de définition des réseaux de mesure optimisés en rivière et de tester son application sur des sites pilotes. Les premières utilisations de cet outil ont été réalisé dans le contexte du programme Rivières Sauvages (RS), principalement dans le but d’aider les gestionnaires des rivières labellisées, ou en cours de labellisation, à établir et/ou optimiser des réseaux de suivi de la qualité de l’eau de leur rivière. Ceci est le cas de la Reverotte, première rivière du département du Doubs à initier un processus de labellisation RS en 2020. La Reverotte a obtenu le label Rivière Sauvage en 2021.

La conservation du caractère naturel d’une rivière implique de détecter le plus rapidement possible toute source de perturbation de la qualité de l’eau, de façon à enclencher les actions de conservation nécessaires. Or, cet objectif de suivi à long terme d’un état de conservation soulève plusieurs questions pour le gestionnaire :

• Où doit-on positionner les stations de mesures ?
• Quels paramètres doivent faire l’objet d’un suivi ?
• À quelle fréquence ?
• Comment gérer et analyser correctement les données récoltées ?

L’outil MONITORISE permet de répondre à ces questions stratégiques, et ce quelles que soient les caractéristiques du BV étudié.

À la demande de l’EPAGE Doubs-Dessoubre, l’outil MONITORISE a été appliqué au BV de la Reverotte en vue de définir le tout premier réseau optimisé de surveillance du BV, mais aussi de définir les modalités de surveillance des stations sentinelles ainsi sélectionnées.

Méthodologie

La création d’un réseau optimisé est permise à travers la réalisation successive de quatre phases synthétisées dans la suivante. Ces dernières consistent en :

L’évaluation systématique des données disponibles : déjà réalisée auparavant sur la Reverotte dans le cadre d’un diagnostic écologique réalisé pour le SMIX Dessoubre en 2019-2020 [2] ;

• La définition d’un réseau de mesure optimisé sur la base d’une approche statistique ;
• La définition des modalités du monitoring ;
• La mise en œuvre opérationnelle du monitoring comprenant la gestion et l’analyse spécifique des données.

La phase 1 consiste donc à réaliser un audit des données disponibles afin d’identifier et de localiser toutes les informations disponibles, notamment la réalité spatiale de la dispersion des stations de mesures (physico-chimiques, biologiques, etc.), ainsi que leur temporalité (fréquence des suivis). Pour la Reverotte, ce travail a été réalisé durant le diagnostic antérieur réalisé par SCIMABIO Interface entre 2019 et 2020. Toutes les références utilisées pour la réalisation de cette phase sont listées dans le chapitre 6 [3]–[8].

La phase 2 permet d’identifier la meilleure position des stations de mesure pour constituer le réseau de suivi optimisé. Ces stations de mesure peuvent appartenir au réseau historique de stations identifiées lors de la phase 1, mais aussi de nouvelles stations qui ont été ajoutées pour des raisons de couverture spatiale.

Pour mener à bien cette étape, une méthode innovante couplant les outils actuels de géomatique et des approches de statistiques spatiales a été développée en 4 étapes :

• Création d’un SIG renseigné et d’un réseau de stations prototype ;
• Identification des variables physio-climatiques les plus représentatives du bassin ;
• Réalisation d’un échantillonnage “optimal” de ces variables (choisir des stations contrastées).

La phase 3, quant à elle, renseigne le gestionnaire sur le protocole de suivi biologique à mettre en place au niveau des stations de mesures choisies à l’issue de la phase 2.

Enfin, la phase 4 permet de définir un outil opérationnel de gestion de la donnée, notamment à travers la bancarisation des données existantes et des données générées lors des campagnes de monitoring définies dans la phase 3. Ces données bancarisées sont analysées de manière à alerter le gestionnaire sur des problèmes précoces de dégradation du milieu, mais aussi potentiellement d’amélioration.

Principaux résultats

Un réseau prototype a ainsi été créé et totalise 21 stations à étudier en vue d’une sélection pour la construction d’un réseau final (carte ci-dessous à gauche). Pour chaque station, un sous bassin versant a été estimé (figure ci-dessous à droite) et ses paramètres orographiques ont été déterminés.

Finalement, pour ces stations et bassins versants, 53 variables ont été sélectionnées pour caractériser les stations prototypes de la Reverotte. Ces variables appartiennent à 6 catégories :

Quelques exemples d’analyses de ces variables pour chaque station/BV sont figurés dans les cartes suivantes. Sont présentés : l’occupation du sol à travers la représentation du Corinne Land Cover datant de 2018 (CLC), les types de cultures exploitées dans le BV (données issues du RPG 2018) ou encore la carte globale des contraintes rencontrées sur le territoire (Usages).

Finalement, à l’issue de l’application de l’outil MONITORISE, 6 stations sentinelles ont été proposées (carte ci-dessous), avec leurs sous-BV associés. En plus de l’élaboration de ce réseau, des modalités de suivis sur 3 années ont été proposées et chiffrées, afin d’aider le gestionnaire à suivre au mieux son nouveau réseau sentinel.