Vers une meilleure compréhension des milieux fluviaux
Un tronçon du Rhône proche de l’état naturel. © Michel Roggo
Une nouvelle publication sur les dynamiques sédimentaires et la connectivité des rivières suisses réunit les recherches de plusieurs instituts fédéraux. La Plateforme de constructions hydrauliques (PL-LCH) de l’EPFL a contribué au projet avec deux thèses et un travail de post-doctorat.
Les milieux fluviaux constituent une mosaïque d’habitats variés, allant des habitats très humides à d’autres complètement secs, qui se forment en fonction des caractéristiques hydrodynamiques et morphodynamiques des cours d’eau. Ainsi, la dynamique sédimentaire et la connectivité sont deux éléments clés pour la protection contre les crues et les fonctions écologiques lors de mesures de revitalisation des cours d'eau. Le projet de recherche «Milieux fluviaux – dynamique sédimentaire et connectivité» réunit l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) et l'Institut fédéral suisse des sciences et technologies aquatiques Eawag, l’EPFL, l’ETH Zurich et le WSL Institut pour l’étude de la neige et des avalanches SLF. Ce projet fait le lien entre l’aménagement et l’écologie des cours d’eau, afin d’évaluer les mesures favorisant la dynamique sédimentaire et d’explorer les habitats fonctionnels des milieux fluviaux. Une publication réunissant les principaux résultats de ce projet ainsi que des interprétations complémentaires de la part de chercheuses et chercheurs et de praticiennes et praticiens qui n’ont pas directement participé au projet vient de paraître.
La Plateforme de constructions hydrauliques (PL-LCH) de l’EPFL a contribué à ce projet de recherche par des approches expérimentales, une modélisation numérique et des mesures sur le terrain dans le cadre de deux thèses et d'un travail de post-doctorat sur les thématiques suivantes:
Les dépôts de sédiments fins dans les lits majeurs. Bien que le terme «cours d’eau» fasse généralement penser à celui de chenal, ce concept renvoie à une réalité plus vaste. Les lits majeurs, notamment, abritent d’importants processus hydrodynamiques et morphodynamiques en raison des crues récurrentes. Sur le plan écologique, ils soutiennent également l’implantation de nombreuses espèces souvent menacées. Cette étude de postdoctorat s’est essentiellement concentrée sur les processus de déposition de sédiments fins dans les plaines alluviales.
L’impact du colmatage des substrats sur la connectivité verticale. La connectivité entre la zone "hyporhéique", soit l'ensemble des sédiments saturés en eau, situés au-dessous et à côté d'une rivière, et l’écoulement est essentielle au développement de la faune vivant dans les cours d’eau et à la bonne reproduction des poissons dépendant des fonds pierreux. L’infiltration de sédiments fins entraîne un colmatage du lit du cours d’eau, réduisant ainsi la porosité et les échanges d’eau verticaux. Le cycle naturel de colmatage est altéré par l’activité humaine, les infrastructures et l’érosion des sols. Cette thèse réalisée à l’EPFL a effectué un tour d’horizon du processus et des facteurs entrant en jeu et les illustre avec des résultats expérimentaux. Les principes décrits sont appliqués à des cas courants.
Continuité des sédiments et mesures de recharge sédimentaire. Une altération du charriage peut entraîner différents effets néfastes sur l’hydromorpho-écodynamique du milieu fluvial. Les mesures de recharge sédimentaire représentent une approche d’atténuation prometteuse à différentes échelles. Cette deuxième thèse a mené des expériences sur un canal expérimental dans le but d’étudier l’influence de la recharge sédimentaire sur les structures morphologiques du cours d’eau aval et la persistance des formes de lit qui en résultent. Il inclut également des informations sur les critères de conception et les méthodes d’évaluation des résultats.
