Plateforme pour l’eau, le gaz et la chaleur
Les cours d’eau nous fournissent des services écosystémiques inestimables, notamment en nous livrant des ressources en eau pour les usages domestiques et l’industrie, l’irrigation des cultures et la production d’électricité. Ils jouent également un rôle capital pour la biodiversité et pour certaines activités de loisir comme la pêche. Toutefois, les interventions humaines dans les cours d’eau ont porté atteinte à leurs fonctions écosystémiques et conduit à une dégradation de ces services dont profitent les sociétés humaines. Ainsi, la vitalité et la viabilité des populations de poissons peuvent être affectées par la dégradation de l’état des cours d’eau et de la qualité des habitats aquatiques [1].
Ces dernières années, des efforts considérable ont été fait pour rétablir les cours d'eau dans un état proche du nature, l’objectif étant d’accroître leur potentiel écologique et leur valeur récréative pour la société [2]. La renaturation des eaux est un instrument largement apprécié aux Etats-Unis [3], dans beaucoup de pays européens [4], en Australie [5], au Japon [6], en Chine [7] et dans bien d’autres pays. La Suisse est également très active dans ce domaine : ces quarante dernières années, plus de 1600 actions de revitalisation ont ainsi été réalisées sur une longueur totale de 270 km [8]. Selon les plans de la Confédération, 4000 km de cours d’eau supplémentaires doivent être revitalisés entre 2011 et 2090, pour un budget prévu de 5 milliards de francs [9]. D’ici à 2030, les possibilités de migration des poissons doivent être rétablies au niveau de 970 ouvrages hydroélectriques et le régime de charriage assaini au niveau de 500 installations. De même les effets négatifs des éclusées doivent être atténués au niveau de 102 centrales hydroélectriques [10].
Malgré la multitude de projets réalisés dans le monde, il n’existe pas suffisamment de preuves empiriques de l’effet bénéfique des renaturations sur les services écosystémiques [14, 15]. C’est en partie dû au fait que les effets des renaturations sont difficilement quantifiables et que, dans certains cas, les données disponibles sont parfois insuffisantes et portent sur une durée trop limitée pour livrer des résultats significatifs. Il est donc difficile d’obtenir des preuves quantitatives convaincantes des effets des renaturations sur les services écosystémiques [16]. Les renaturations doivent être évaluées en fonction de leurs objectifs à l’aide d’une méthode standardisée faisant appel à différents indicateurs [9]. Cela demande un grand nombre de données collectées sur une longue durée dans de nombreux projets car il serait autrement difficile d’établir un lien tangible entre les améliorations des indicateurs et les bénéfices écologiques voire économiques constatés [17].
Pour répondre à ces questions, il est possible d’étudier de façon empirique les effets des renaturations sur des services écosystémiques objectivement mesurables. Pour beaucoup de ces services, l’abondance d’espèces de poissons importantes pour la pêche, soit-elle professionnelle ou de loisir, est un paramètre pertinent à mesurer [18]. En effet, les populations de poissons sont de bons indicateurs de l’état écologique des écosystèmes aquatiques et sont en même temps associées à de nombreux services écosystémiques importants pour les sociétés humaines [19]. Plusieurs études montrent que les bénéfices des revitalisations des cours d’eau se reflètent dans des améliorations au niveau des populations de poissons, visibles, par exemple, à une recolonisation plus rapide des cours d’eau autrefois désertés [20] ou une augmentation de la biomasse piscicole [p. ex. 21, 22] et de la diversité des espèces [23]. On dispose cependant de peu d’études empiriques attestant d’un effet bénéfique de ces mesures sur la disponibilité des services écosystémiques [4, 24, 25].
Cet article présente une étude empirique d’envergure sur les effets des renaturations de cours d’eau sur un service écosystémique particulier: la pêche de loisir. Nous avons déterminé les effets des projets de renaturation sur le nombre de poissons capturés par sortie de pêche, c’est-à -dire le taux de capture. Les mesures de renaturation ont des effets à court et à long terme sur divers aspects des écosystèmes comme les communautés, les populations de poissons et donc, éventuellement, les taux de capture des pêcheurs. À court terme, elles peuvent rétablir les possibilités de migration des poissons et modifier localement leur répartition, ce qui peut également avoir un impact sur les rendements de la pêche. À long terme, les mesures de renaturation peuvent améliorer la qualité de l’eau en augmentant les capacités de filtration [26]. Elles peuvent par ailleurs favoriser l’apparition de tronçons à écoulement rapide et à écoulement lent qui offrent des habitats variés avec des bancs de graviers et des berges diversifiées dans lesquels les poissons trouvent aussi bien des caches que des zones propices à la reproduction [27, 28]. Ces nouvelles conditions favorisent une communauté piscicole diversifiée et peuvent accroître les chances de survie des individus, ce qui peut se traduire par une plus forte abondance des poissons et donc des captures.
Pour étudier les effets à court et à long terme des renaturations sur les captures de la pêche de loisir, nous avons rassemblé un jeu de données combinant des informations détaillées sur les projets de renaturation réalisés et sur la pratique de la pêche de loisir. Quatre cantons suisses ont mis à notre disposition leurs données sur les projets menés sur leur territoire et leurs statistiques de pêche, nommément celles relatives au nombre moyen de captures par pêcheur et par sortie. Ces données sont particulièrement intéressantes car elles sont normées et résultent d’un grand nombre de sorties effectuées par un grand nombre de personnes à différents endroits sur une très longue période pouvant aller jusqu’à une vingtaine d’années. Et comme c’est justement sur cette période que beaucoup de renaturations ont été réalisées, ces données nous permettent d’observer directement les interactions humain-environnement et de quantifier indirectement les effets des renaturations sur les populations de poissons à travers le nombre de poissons capturés par les pêcheurs à la ligne.
Pour pouvoir quantifier les effets des renaturations de cours d’eau sur la pêche de loisir, il faut tout d’abord comprendre comment les renaturations influent sur la disponibilité des stocks de poissons et sur le comportement des pêcheurs. Sur le lieu même des renaturations, au moins deux effets sont possibles. D’une part, l’amélioration paysagère du site peut attirer davantage de pêcheurs et se répercuter sur le taux de capture. D‘un autre côté, l’amélioration de la qualité des habitats peut induire un accroissement de la population de poissons et, de ce fait, une augmentation des captures. Cela peut se produire aussi bien dans les zones revitalisées que dans leur voisinage. Dans ce dernier cas, on parle de spillover ou effet d’entraînement. Il est peu vraisemblable qu’une revitalisation induise une amélioration paysagère dans les zones limitrophes et y attire donc davantage de pêcheurs. En revanche, l’amélioration des possibilités de déplacement des poissons et des qualités de l’habitat pour la fraye dans un tronçon revitalisé peut induire un spillover positif faisant augmenter les populations de poissons et donc les captures dans les tronçons adjacents.
En nous basant sur les données couvrant une vingtaine d’années fournies par quatre cantons suisses, nous avons pu comparer les taux de captures avant et après les renaturations et ce, aussi bien dans les zones renaturées que dans les secteurs non renaturés situés immédiatement en amont et en aval de ces dernières. Dans cette étude, ces tronçons revitalisés et les tronçons limitrophes forment l’ensemble des tronçons dits «évalués». Les autres tronçons considérés sont qualifiés de tronçons témoins (fig.1; pour une méthodologie plus détaillée, cf. [29]). Une fois les zones d’étude définies, nous avons comparé les taux de capture entre les tronçons évalués et les tronçons témoins.
À partir des données sur le réseau de lacs et cours d’eau fournies par l’Office fédéral de topographie (swisstopo), nous avons retracé le réseau hydrographique de chaque canton. Dans chaque réseau, les projets de renaturation ont été localisés puis les affluents et les tronçons en amont et en aval des projets déterminés ainsi que les liaisons avec d’autres rivières. De cette manière, nous avons pu délimiter les projets dans l’espace et dans le temps et étudier plus en détail leurs effets sur la pêche de loisir dans leur voisinage. Les projets de renaturation sont de nature et de dimensions variables et sont répartis assez uniformément sur le territoire des cantons sans se concentrer sur des zones particulières (fig. 2). Nous n’avons pris en compte que les projets menés pendant la période concernée par les statistiques de pêche disponibles et réalisés dans ou à une distance de moins de 100 mètres du tronçon de pêche considéré.
Dans le canton de Berne, les projets retenus au terme de ce tri étaient au nombre de 375. Leur longueur variait de moins d’un mètre pour le plus court à 9,2 km pour le plus long et présentait une valeur médiane de 200 m (fig. 2a).
Dans le canton de Genève, 70 projets ont été retenus, d’une longueur médiane de 160 m variant de 2,3 m à 900 m (fig. 2b).
Ils étaient 108 dans le canton des Grisons, avec une longueur médiane de 120 m variant entre moins d’un mètre et 4,2 km (fig. 2c).
Dans le canton de Vaud, enfin, 125 projets de renaturation ont été pris en compte, pour lesquels, cependant, aucune information de longueur n’était disponible (fig. 2d).
Les quatre cantons disposaient de données sur les sorties effectuées dans chaque tronçon de pêche. Ces données précisent la date et le lieu de la sortie ainsi que le nombre de poissons capturés par espèce. Au total, elles se rapportent à plus de 1,7 millions de sorties pour le canton de Berne, à environ 1,4 millions de sorties pour le canton des Grisons, à 165 000 sorties pour le canton de Genève et à plus de 280 000 sorties pour le canton de Vaud. Pour notre étude, nous n’avons pas pris en compte les sorties en lac.
Le tableau 1 présente pour chaque canton le taux de capture moyen dans l’ensemble des tronçons de pêche ainsi que dans les secteurs renaturés et les tronçons adjacents. N’ont été prises en compte dans le calcul que les sorties de pêche avec capture.1 Dans l’ensemble, le canton de Vaud présente le plus fort taux de capture avec plus de 5 poissons capturés par sortie de pêche. Vient ensuite le canton de Berne avec 3,93 captures par sortie puis ceux des Grisons (2,79) et de Genève (1,49). En moyenne, les taux de capture sont un peu plus faibles dans les tronçons renaturés et adjacents que dans les tronçons témoins. Il n’y a rien d’étonnant à cela dans la mesure où la viabilité de l‘écosystème s’y est dégradée au cours du temps, ce qui a d’ailleurs justifié leur renaturation. Il est important de souligner que cette différence avec les tronçons témoins ne signifie pas que les renaturations induisent une réduction du taux de capture mais simplement que le taux de capture était, dans l’ensemble, plus faible dans les tronçons devant être réhabilités que dans les autres.
1 Les cantons de Genève et des Grisons comptabilisent aussi les sorties sans captures.
|  | Berne | Genève | Grisons | Vaud |
| Période | 1989-2015 | 2004-2015 | 1995-2012 | 1994-2015 |
| Nombre de renaturations | 375 | 70 | 108 | 125 |
| Nombre d’observations | 659'520 | 158'809 | 1'144'105 | 228'828 |
| Â | ||||
| Taux de capture global (nombre de poissons capturés par sortie de pêche) | 3,93 | 1,49 | 2,79 | 5,17 |
| Nombre de sorties par an | 990 | 631 | 360 | 53 |
| Taux de capture moyen | ||||
| Secteurs renaturés | 2,72 | 0,86 | 2,38 | 4,88 |
| Tronçons en amont des renaturations | 3,34 | 0,87 | 2,34 | 4,98 |
| Tronçons en aval des renaturations | 2,93 | 0,86 | 2,36 | 4,62 |
| Caractéristiques (moyennes) des tronçons | ||||
| Précipitations journalières (mm) | 3,19 | 2,05 | 3,24 | 3,50 |
| Température journalière (ºC) | 11,20 | 13,38 | 10,12 | 12,86 |
| Longueur des tronçons de pêche (m) | 16'712 | 4591 | 7221 | 6390 |
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La majorité des poissons capturés étaient des truites de rivière. Elles représentaient 27% des captures dans le canton de Berne, 60% dans celui de Genève, 74% aux Grisons et 84% dans l’Etat de Vaud. Les conditions météorologiques étaient similaires dans les quatre régions. Seul le canton de Genève présentait des précipitations plus faibles et des températures un peu plus élevées en moyenne. Les tronçons de pêche sont beaucoup plus longs dans le canton de Berne que dans les autres cantons et c’est dans le canton de Genève qu’ils sont les plus courts.
Les analyses montrent que les renaturations ont un effet positif significatif sur le taux de capture (fig. 3). Son évolution dans le temps, en particulier, est bien meilleure dans les tronçons évalués que dans les tronçons témoins. Dans le canton des Grisons, notamment, le taux de capture augmente avec le temps dans les tronçons de pêche situés en amont et en aval des renaturations. Cette tendance, qui s’observe aussi dans les autres cantons, suggère que le bénéfice maximal résulte de l’amélioration de la mobilité des poissons entre les secteurs de pêche.
Cette augmentation est significative dans la plupart des cantons. Dans le canton de Berne, on note une augmentation, légère mais significative, de 1,5% du taux de capture dans les tronçons situés en amont des renaturations ainsi qu’un effet similaire (+ 1,6%) dans les secteurs renaturés. Dans les cantons de Berne et de Genève, aucune modification notable n’est observable en aval des renaturations. Cela s’explique probablement par la durée de la période de relevé des captures, beaucoup plus courte dans ces deux cantons que dans les deux autres. Dans les Grisons, l’effet positif est beaucoup plus prononcé puisqu’il atteint 15,8% dans les tronçons situés juste en amont des renaturations. Cet effet positif reste significatif dans les tronçons renaturés, même s’il y est plus faible (+ 4,6%), et s’avère également très important en aval (+ 9,6%). Dans le canton de Vaud, un effet positif significatif s’observe dans les tronçons situés en amont des renaturations où le taux de capture présente une augmentation de 4,7% par rapport aux tronçons témoins. En revanche, aucune modification significative n’est mesurable dans les secteurs renaturés et ceux situés immédiatement en aval.
Considérant la biologie des poissons, il semble assez naturel que les effets des renaturations sur les captures ne se manifestent qu’au bout d’un certain temps. Cet aspect a été étudié plus en détail avec un modèle dynamique qui permet de faire la distinction entre les effets à long terme et les effets à court terme.
Les résultats montrent un effet positif direct probablement dû à la facilitation de la mobilité des poissons entre les secteurs de cours d’eau. Comme le montre la figure 4,une augmentation des taux de capture peut s’observer au bout de trois ans après une renaturation dans les tronçons évalués, ce qui suggère que les améliorations du milieu physique pourraient avoir un effet positif sur le recrutement2 et la survie des poissons. De nouveau, c’est dans les Grisons que les effets les plus significatifs s’observent. Après une phase à 13%, l’augmentation s’y est stabilisée à 19% pour quelques années. Dans le canton de Berne, cette augmentation du taux de capture et de l’ordre de 1% à 2%. Aucun effet n’est détecté dans le canton de Genève. Dans celui de Vaud, l’effet sur le taux de capture est légèrement significatif et se situe entre 5% et 9%.
Dans l’ensemble, ces résultats confirment les observations décrites dans la littérature scientifique selon lesquelles il faut un certain temps pour que les fonctions écologiques se rétablissent après la renaturation d’un secteur de cours d’eau et puissent contribuer à une augmentation des populations de poissons.
2 Augmentation du nombre d’individus d’une population, soit par immigration, soit par reproduction naturelle.
Selon leur nature, les mesures de renaturation peuvent avoir des effets différents sur le taux de capture. La littérature scientifique ne révèle pas clairement lesquelles sont les plus efficaces en termes d’amélioration des services écosystémiques. Nous avons cherché à le savoir et, bien que les données dont nous disposons ne permettent pas d’évaluer dans le détail les éléments précis qui interviennent dans les renaturations – comme par exemple les passes à poissons – nous avons pu analyser les effets de catégories plus larges.
En nous basant sur les données du canton des Grisons, nous avons classé les projets de renaturation en quatre grandes catégories puis évalué les effets des renaturations sur le taux de capture dans chacune de ces classes. Les résultats montrent que les renaturations visant «le rétablissement de la connectivité longitudinale» ou «l’amélioration du régime de charriage» ont des effets significatifs. L’effet le plus important était constaté suite au rétablissement de la connectivité longitudinale qui entraînait une augmentation des captures de 8,3%. L’amélioration du régime de charriage était, quant à elle, associée à une hausse de près de 5% du taux de capture. En raison du faible nombre de projets inclus dans le jeu des données, aucun effet significatif n’a pu être mis en évidence pour les deux autres catégories de renaturations («assainissement des débits résiduels» et «amélioration de la morphologie du lit et de la connectivité latérale»).
Nous avons également cherché à savoir si les renaturations avaient un effet sur la fréquentation des tronçons évalués. Les résultats présentés à la figure 5 montrent que les renaturations n’ont pas influé de manière significative sur le nombre de sorties de pêche sur les sites concernés. Ce constat semble indiquer que l’augmentation du taux de capture ou l’amélioration paysagère du site n’étaient pas assez substantielles pour modifier globalement le nombre de sorties.
Par ailleurs, ces résultats n’impliquent pas nécessairement que les adeptes de la pêche ne seraient pas prêts à changer de secteur de pêche pour profiter de meilleures chances de capture, mais indiquent simplement que la modification du taux de capture suite aux renaturations n’était peut-être pas assez conséquente pour faire augmenter le nombre global de sorties sur les sites évalués.
Dans un monde où les ressources sont comptées, il est important de pouvoir évaluer la pertinence des investissements dans la restauration des écosystèmes et des services qu’ils rendent à nos sociétés. Cette analyse livre des preuves solides d’un effet positif de la renaturation des eaux sur certains services écosystémiques importants tels que la pêche de loisir. Elle fait ainsi état d’augmentations significatives du taux de capture et démontre que ces améliorations s’intensifient au cours du temps. Dans cette étude, les effets étaient particulièrement marqués avec les projets de renaturation visant une amélioration de la connectivité longitudinale et du régime de charriage. Tandis que la pêche de loisir correspond à un service écosystémique à fort enjeu social, les projets de renaturation répondent à de multiples objectifs dont le degré d’atteinte peut aujourd’hui être évalué au moyen de contrôles d’efficacité standardisés [9, 11-13]. Les décisionnaires doivent considérer ces différents objectifs et estimer quels types de renaturations permettraient de les atteindre avec la plus grande efficacité. Les statistiques de pêche détaillées, c’est-à -dire celles qui enregistrent les captures et l’effort de pêche, peuvent aider à évaluer l’effet de différents projets sur des services écosystémiques supplémentaires et favoriser ainsi leur acceptation par la société.
La présente étude a montré que l’enregistrement du taux de capture, c’est-à -dire des captures rapportées à l’effort de pêche, livrait des informations précieuses dont la portée dépasse le cadre de la gestion halieutique. Il a été constaté que les statistiques de pêche étaient beaucoup plus détaillées dans certains des quatre cantons de l’étude que dans d’autres. Une harmonisation de la collecte des données en matière de structure, de volume et de contenu serait bienvenue. En disposant de données très détaillées sur les renaturations et la pêche, comme celles couramment collectées dans le canton des Grisons, les scientifiques, les décisionnaires et les autorités pourraient évaluer les effets de la renaturation des eaux sur la pêche de loisir avec un haut niveau de précision statistique. Le développement d’une collecte standardisée des données sur la pêche permettrait, en les couplant avec les données du suivi national des effets des renaturations, d’étendre la comparaison des effets sur la pêche à toute la Suisse.
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Résumé
La renaturation des eaux, c’est-à -dire la revitalisation du milieu et l’assainissement écologique de la force hydraulique, est une pratique répandue pour restaurer l’état naturel et les fonctions des écosystèmes d’eau douce affectés par les activités anthropiques. Elle comprend des mesures de restauration de l’écoulement naturel, de la migration des poissons et du régime de charriage ainsi que des actions visant à améliorer la diversité des habitats et la dynamique naturelle des cours d’eau et à reconnecter ces derniers avec leurs zones d’inondation.
Pour vérifier que les mesures permettent bien d’atteindre les objectifs à court et à long terme des projets de renaturation, des méthodes harmonisées ont été établies à l’échelle de la Suisse et sont utilisées aussi bien pour la revitalisation des cours d’eau que pour l’assainissement de la force hydraulique. Elles sont réparties en quatre modules : régime de charriage [11], éclusées [12], migration piscicole [13] et revitalisation [9].
Nous tenons tout d’abord à remercier l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) pour son soutien financier tout au long du projet. Nous sommes particulièrement reconnaissants à Diego Dagani pour ses conseils et ses connaissances scientifiques ainsi qu’à tous les experts de l’OFEV dont les précieux commentaires ont été intégrés à cette publication. Un grand merci, également aux services des cantons de Berne, de Genève, des Grisons et de Vaud pour la mise à disposition de leurs données. Nous remercions Charles Towe et Armin Peter pour leur contribution au développement de la méthode empirique et à l’analyse des données tout au long du projet. Enfin, un grand merci à Sandro Steinach pour son remarquable travail d’assistant de recherche.
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