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Présentation de la thèse CONTRIBUTION DES BASSINS VERSANTS AUX POLLUTIONS DES ÉCOSYSTÈMES CONCHYLICOLES DU CROISIC ET DE PEN-BÉ : APPROCHE COUPLAGE SIG-MODÈLE Résumé L’objectif de cette étude est de déterminer l’origine des apports des divers usages du sol sur les zones conchylicoles de la presqu’île Guérandaise (Loire Atlantique, France). Pour répondre à cet objectif deux approches sont conduites. La première consiste à une évaluation des risques de pollution des bassins versants par l’intermédiaire d’indices élaborés à partir du SIG. La seconde consiste à la modélisation par AVSWAT des flux de polluants des bassins versants peu instrumentalisés et caractérisés par une forte variabilité des usages. Les résultats obtenus à partir du SIG et du modèle mettent en évidence la variabilité spatiale du risque de pollution en fonction des bassins versants. Les deux méthodes d’approche montrent au final que les bassins versants des marais maritimes des Traicts du Croisic sont responsables, en majorité, d’apports d’origine urbaine et ceux des marais maritimes des Traicts de Pen-Bé d’apports d’origine agricole. Mots clés SIG, modélisation, bassin versant, pollution, conchyliculture, Loire-Atlantique Le sujet Les objectifs Les méthodes Sujet Le terrain d’étude se localise dans la région de la presqu’île Guérandaise (Loire-Atlantique, France, fig. 1, video du relief-4.8 mo). La zone de recherche est ...
Publié le : samedi 24 septembre 2011
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Présentation de la thèse
CONTRIBUTION DES BASSINS VERSANTS AUX POLLUTIONS DES
ÉCOSYSTÈMES CONCHYLICOLES DU CROISIC ET DE PEN-BÉ : APPROCHE
COUPLAGE SIG-MODÈLE
Résumé
L’objectif de cette étude est de déterminer l’origine des apports des divers usages du sol sur les zones
conchylicoles de la presqu’île Guérandaise (Loire Atlantique, France). Pour répondre à cet objectif deux
approches sont conduites. La première consiste à une évaluation des risques de pollution des bassins
versants par l’intermédiaire d’indices élaborés à partir du SIG. La seconde consiste à la modélisation par
AVSWAT des flux de polluants des bassins versants peu instrumentalisés et caractérisés par une forte
variabilité des usages.
Les résultats obtenus à partir du SIG et du modèle mettent en évidence la variabilité spatiale du risque de
pollution en fonction des bassins versants. Les deux méthodes d’approche montrent au final que les bassins
versants des marais maritimes des Traicts du Croisic sont responsables, en majorité, d’apports d’origine
urbaine et ceux des marais maritimes des Traicts de Pen-Bé d’apports d’origine agricole.
Mots clés
SIG, modélisation, bassin versant, pollution, conchyliculture, Loire-Atlantique
Le sujet
Les objectifs
Les méthodes
Sujet
Le terrain d’étude se localise dans la région de la presqu’île Guérandaise (Loire-
Atlantique, France, fig. 1,
video du relief
-4.8 mo). La zone de recherche est caractérisée
par deux marais maritimes (Traicts du Croisic et Traicts de Pen-Bé) recevant les apports de
deux systèmes de bassins versants aux variabilités spatiales complètement différentes.
Fig. 1. Localisation du terrain d'étude
La presqu’île Guérandaise est un espace qui dispose de nombreux atouts économiques -
activités conchylicoles ; marais salants ; tourisme ; commerces ; loisirs ; agriculture- dont
la pérennité repose sur la qualité environnementale du territoire. La situation actuelle
montre que les espaces conchylicoles des Traicts du Croisic et de Pen-Bé connaissent des
perturbations minimes se traduisant par des variations et des dépassements de seuils en
certains polluants. Mais surtout, de façon plus alarmante, la zone conchylicole des Traicts
du Croisic connaît quelques dysfonctionnements conduisant à de fortes mortalités de
coques. Or, le fonctionnement de ces marais maritimes comme les quantités reçues de
polluants sont totalement inconnus. Pourtant, ce site est le premier producteur et
expéditeur de France de coques.
Pour améliorer l’état des connaissances sur le fonctionnement des marais maritimes du
Croisic et de Pen-Bé et préserver les écosystèmes ainsi que le développement économique
de ce secteur côtier, la Région des Pays de la Loire a financé un programme d’étude
pluridisciplinaire. L’équipe de recherche est constitué du laboratoire Géolittomer de
l’UMR-6554-LETG (
http://geolittomer.univ-nantes.fr/
) qui encadre cette thèse à l’Institut
de
Géographie
et
d’Aménagement
Régional
(IGARUN,
http://www.univ-
nantes.fr/06644648/0/fiche___pagelibre/
) de l’Université de Nantes, le laboratoire
DEL/Morbihan–Pays de Loire (MPL, IFREMER Nantes,
http://www.ifremer.fr/nantes/
), le
Laboratoire
Conchylicole
des
Pays
de
la
Loire
(LCPL,
IFREMER
Bouin,
http://www.ifremer.fr/lcpl/
), le service des Applications Opérationnelles de l’IFREMER, et
la Communauté d’Agglomération CAP Atlantique (
http://www.cap-atlantique.fr/
).
Objectifs
Les objectifs du groupe de travail interdisciplinaire sont de mieux connaître sur le plan
environnemental l’origine des apports des bassins versants, le devenir des contaminants
dans le milieu, les variations de la qualité des eaux et les caractéristiques de l’envasement
des marais maritimes des Traicts du Croisic et de Pen-Bé afin d’identifier, de comprendre
et de prédire les problèmes récurrents que rencontrent ces milieux conchylicoles sur le plan
zootechnique : croissance, mortalité et pathologies.
La thèse s’intéresse en particulier aux processus continentaux. Les objectifs sont de :
-
mettre en relation les variations des paramètres physico-chimiques observés dans
les étiers des marais maritimes et des marais salants avec la variabilité des
pratiques résultant des divers usages présents sur les bassins versants ;
-
vérifier si les bassins versants sont une source de pollution ;
-
déterminer la dynamique des bassins versants (proportion, apparition et fréquence
des flux) ;
-
connaître les secteurs à risques ;
-
modéliser les bassins versants.
Ce travail repose donc sur la mise en place d’outils pouvant permettre un diagnostique et
une analyse de la dynamique du système marais maritimes/bassins versants afin de
répondre
aux
attentes
des
conchyliculteurs
concernant
l’apparition
des
dysfonctionnements. Cette démarche permettra également à la Région des Pays de la
Loire, principal financeur de ce programme, de disposer d’un outil opérationnel
applicable sur l’ensemble de son littoral afin d’améliorer la surveillance et la qualité des
eaux et de préserver les écosystèmes et le développement économique de la région.
Méthodes
Dans le cadre de la thèse, les méthodes employées pour répondre aux objectifs fixés sont
la mise en place d’un SIG et l’utilisation d’un modèle couplé au SIG (AVSWAT,
http://www.brc.tamus.edu/swat/index.html
). Pour répondre à cet objectif deux approches
ont été conduites. La première consiste à comparer les mesures des concentrations en
nutriments avec une évaluation des risques de pollution des bassins versants par
l’intermédiaire d’indices élaborés à partir du SIG. La seconde cherche à modéliser les flux
de polluant des petits bassins versants littoraux peu instrumentalisés et caractérisés par une
forte variabilité des usages.
L’évaluation des risques de pollutions à partir du SIG a été déterminée à partir de trois
méthodes et à deux échelles différentes, l’une à l’échelle du bassin versant l’autre à celle
de la parcelle (fig. 2). La première méthode employée pour définir le risque de pollution
sur un bassin versant est celle de Laurent (1996). Elle consiste à évaluer les apports en
azote et en phosphore par sous-bassin versant grâce aux données du RGA et à l’inventaire
de l’occupation du sol. La deuxième méthode développée par Aurousseau
et al.
(1998)
est l’évaluation du risque parcellaire de contamination des eaux superficielles par les
pesticides. Cette approche utilise une méthode de hiérarchisation des facteurs de risques
en fonction de critères afin de classer chaque parcelle dans un rang de risque. Cette
méthode a également été appliquée à l’échelle du bassin versant, mais avec l’utilisation
d’un nombre moins important de paramètres. La dernière méthode utilisée est celle de
Bolo et Brachet (2001). À l’échelle de la parcelle, elle est le produit du croisement des
pentes, des types de terrain, du type d’usage, du degré d’hydromorphie du sol avec les
zones sensibles qui ne constituent pas d’obstacles aux écoulements comme le réseau de
haies et les environnements protégeant les cours d’eau.
Dans le cadre de la modélisation, un modèle agro-hydrologique semi-distribué est utilisé
(fig. 3). Les données en entrées sont proches de celles utilisées dans le SIG (usages, type
de sol). Par rapport au SIG, le modèle nécessite la définition des pratique des usages et
l’intégration du climat. Ces caractéristiques permettent de distinguer le rôle des différents
apports en provenance des bassins versants et d’établir une dynamique des flux de
polluants. L’expérimentation est effectuée sur des bassins versants élémentaires disposant
de données de débit et de flux de polluant. L’application s’est ensuite réalisée sur
l’ensemble du terrain d’étude.
Fig. 2 .
Représentation schématique de SIG sur l'évaluation des risques
Fig. 3. Principe de fonctionnement d'un couplage SIG/modèle
Bibliographie :
AUROUSSEAU P., GASCUEL-ODOUX C., SQUIVIDANT H., 1998. Éléments pour une méthode d’évaluation
d’un risque parcellaire de contamination des eaux superficielles par les pesticides.
Étude et gestion
des sols,5,3,1998
, INRA, ENSAR, pp. 143-156.
BOLO P., BRACHET C., 2001. SIG et gestion des pollutions agricoles diffuses.
Gestion spatiale des risques
,
Information Géographique et Aménagement du Territoire, Hermes, pp. 97-113.
LAURENT F., 1996.
Outils de modélisation spatiale pour la gestion intégrée des ressources en eau.
Application aux Schémas d’Aménagement et de Gestion des Eaux.
Thèse, université de Saint-Étienne,
357 p.
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