Présentation de la thèse

Lomakine Cedric

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• Publié par: Thewyer
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• Langue: Français

Extrait

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.