La mise au point d'une méthodologie d'indication de la qualité biologique des rivières

Certains groupes faunistiques (poissons, invertébrés benthiques) et floristiques (diatomées, macrophytes) vivant dans les milieux aquatiques sont utilisés pour caractériser l'état de santé de ces écosystèmes. La présence ou l'absence de certaines espèces, les abondances ou la disparition de telles autres indiquent un état général de fonctionnement de ces milieux soumis à des impacts plus ou moins forts (pollutions organiques ou chimiques, diminution des débits, modification des habitats, eutrophisation, réchauffement des températures…). On parle alors de bioindicateurs ou d'indices biologiques.

C'est au début du 19ème siècle, en Allemagne, qu'a été développé le premier indice biologique pour les rivières dit "indice de saprobie de Kolkwitz et Marsson". Cet indice était appliqué initialement aux protozoaires et basé sur l’affinité ou l’intolérance de ces êtres vivants vis-à-vis de la pollution organique. Cet indice n'a cessé d'évoluer, d'être complété notamment par des travaux sur les invertébrés des rivières dans les années 60 en Angleterre qui ont permis de dresser les bases de l'indice français actuel, l'Indice biologique global normalisé (IBGN). Egalement dans les années 80 en France, les diatomées (algues unicellulaires) des cours d'eau ont fait l'objet de travaux pour mettre au point des indices (l’indice biologique diatomées, IBD et l’indice de polluosensibilité spécifique, IPS) mais c'est au début des années 2000 qu'un premier indice poissons français (Indice poissons rivières ou IPR) a pu être développé.

Ces travaux scientifiques de recherche et développement ont été essentiellement menés en France continentale tempérée et très peu dans les territoires domiens ou plus généralement tropicaux.

Aujourd'hui, la politique européenne de l'eau définie par la directive cadre sur l'eau de 2000, déclinée en France par la loi sur l'eau et les milieux aquatiques de 2006 consacre le vivant au cœur de ses objectifs de résultats environnementaux. Elle place les bioindicateurs au centre de l'évaluation de l'état des milieux et des actions qui sont entreprises pour en assurer la qualité.

En effet, le bon état des eaux est un objectif à atteindre pour toutes les eaux en 2015. Pour les rivières, ce bon état se traduit par un bon état chimique et par un bon état écologique qui s'exprime par la qualité des peuplements biologiques (bonne structure et bon fonctionnement des peuplements).

Afin de vérifier l'atteinte de ces objectifs, un programme de surveillance de l'état des eaux est mis en œuvre dans chaque bassin.

Alors qu'en France et en Europe, des travaux sont en cours pour faire à nouveau évoluer les indices existants et les harmoniser au niveau européen, le bassin Réunion tenu aux mêmes objectifs de résultats que tout bassin français au regard de la directive cadre sur l'eau souhaite combler ses lacunes et se doter de véritables outils d'expertise, de diagnostic et de suivi de la qualité des rivières.

Un programme visant la mise au point d'une 1ère série d'indices biologiques pour les rivières basés sur les poissons et macrocrustacés, les invertébrés benthiques et les diatomées a été lancée en 2008 par l'Office de l'eau et ses partenaires (démarche partenariale engagée (261Ko). En effet, ces 3 groupes biologiques ne vont pas forcément réagir de la même manière aux différents impacts anthropiques et aux changements à long terme comme le réchauffement climatique. Les diatomées seront par exemple plus sensibles aux pollutions organiques, les invertébrés à la modification des caractéristiques hydromorphologiques du lit, les poissons et macrocrustacés, tous migrateurs à la Réunion, sont marqueurs de l'intégrité amont-aval des rivières et de la continuité écologique. Travailler de front sur ces 3 éléments permettra donc d'avoir un diagnostic d'ensemble de l'état de santé des rivières.

Bien que les outils existant en métropole restent transférables dans leurs grands principes, les spécificités du bassin Réunion (jeunesse des peuplements biologiques, taille réduite des bassins versants et des rivières, climat et relief, endémisme, faune et flore adaptées, crues cycloniques) font qu'il est indispensable de passer par une phase de développement.

En l'absence des mêmes acquis et des mêmes retours d'expérience qu'en métropole ou en Europe où par exemple des données sont collectées depuis des dizaines d'années, il s'avère nécessaire d'intégrer une phase d'acquisition de données "terrain" à la fois biologiques et environnementales (débits, qualité physico-chimique des eaux, granulométrie, hauteurs d'eau et vitesse du courant …) pour mettre au point de tels outils.

Le choix a donc été fait de définir un programme de travail pour 3 ans (2008 à 2011) fondé sur la collecte de données selon un plan d'échantillonnage (1,2Mo) le plus représentatif possible des diverses conditions des rivières en terme d'altitude, de débits, de qualité physico-chimique, de présence d'obstacles.

En complément de l'objectif général de conception des indices à partir de l'acquisition de données, le programme poursuit des objectifs spécifiques ajustés à l'état des connaissances sur chacun des groupes :

• pour les poissons, il s'agit de réviser l'outil existant d'interprétation de la qualité des peuplements piscicoles (Rapport Réseau Piscicole de La Réunion 2000/2007 : mise en place d’outils d’interprétation de la qualité des peuplements (417Ko)) à partir du nouveau jeu de données et en croisant avec les données environnementales et de pressions humaines,
• pour les invertébrés, le travail vise la proposition d'un protocole de prélèvements adaptés aux rivières réunionnaises, la révision du premier atlas des macroinvértébrés des eaux douces réunionnaises (11Mo)  et l'élaboration d'une maquette du nouvel atlas, la caractérisation des modalités de calcul de l'indice
• pour les diatomées, bien que le protocole de prélèvements sur le terrain existant en métropole soit utilisable en tant que tel, il n'en est pas de même pour les modalités de calcul d'un indice qui doit donc faire l'objet d'un développement particuliers. Une maquette d'atlas sera également proposée.

La dernière étape consistera à produire des outils opérationnels, guide méthodologique et logiciels de calcul, afin de répondre aux exigences de surveillance pérenne des rivières et aussi de fournir des méthodologies standardisées utilisables par exemple lors d'études d'impacts, de suivi de l'impact d'ouvrages hydrauliques, de suivis écologiques et destinés à tout opérateur et maître d'ouvrage (prise en compte de ces référentiels techniques dans les cahiers des charges).