Les ruisseaux vivants sont plus résilients

Les eaux proches de l’état naturel sont mieux parées pour faire face aux changements climatiques,grâce notamment à l’ombrage de leurs berges boisées. 

Texte : Hansjakob Baumgartner

La Worble à Ittingen (BE) : l’ombre de la végétation riveraine rafraîchit le cours d’eau.
© Bild: Markus Thommen | BAFU

En Suisse, les cours d’eau sont des hauts lieux de la biodiversité. Plus d’une espèce animale ou végétale indigène sur deux vit dans leurs eaux ou à proximité. Mais ce groupe écologique le plus riche en espèces est aussi le plus vulnérable. Au total, 58 % des espèces de poissons du pays sont en danger plus ou moins critique, 40 à 50 % des trichoptères, des éphémères et des plécoptères (dont les larves se développent dans l’eau) ainsi que des gastéropodes aquatiques et des bivalves sont menacés, et près de 60 % des plantes qui poussent dans les eaux ou sur les berges figurent sur la liste rouge.

Les changements climatiques ne sont pas les seuls responsables de cette situation dramatique. Toutefois, ils jouent un rôle de plus en plus important, la température étant un facteur décisif en matière d’habitat. Les espèces évoluent en effet chacune dans une certaine fourchette de températures, dans laquelle elles sont compétitives. Si le thermomètre grimpe, cette fourchette se réduit, ce qui les met en difficulté. 

C’est aujourd’hui le cas de nombreuses espèces dans de multiples cours d’eau. Entre 1979 et 2018, les températures moyennes de 52 cours d’eau suisses ont augmenté de 0,33 degré Celsius (°C) par décennie. Cette hausse atteint même 0,58 °C en été. L’année 2018 a battu de nombreux records : le Rhin en aval du lac de Constance, la Limmat près de Baden, la Thur près d’Andelfingen et le Rhône à sa sortie du lac Léman ont tous largement dépassé les 25 °C.

ette tendance se poursuivra, et malgré des mesures efficaces de protection du climat, les températures annuelles moyennes des cours d’eau du Plateau devraient s’accroître encore de 0,85 °C d’ici 2050.

Les changements climatiques influent également sur les conditions d’écoulement. Comme les précipitations s’intensifieront en hiver et tomberont davantage sous forme de pluie que de neige, les cours d’eau charrieront plus d’eau à cette période de l’année. Les étés en revanche se feront plus secs, de sorte que des petits cours d’eau pourraient se muer en simples filets, voire s’assécher temporairement.

Certains l’aiment froide

La composition des espèces peuplant les cours d’eau subira une profonde transformation, d’ailleurs déjà amorcée dans les sources, qui hébergent un monde passionnant de petits animaux spécialisés. Les sources du Plateau servant pour la plupart à l’approvisionnement en eau potable, les biotopes fontinaux intacts ne subsistent plus, pour l’essentiel, que dans les Alpes. Mais eux aussi se réchaufferont, et certaines sources alpines se tariront temporairement pendant l’été. Quels seront les effets sur la faune locale ? Un projet de recherche mené à la demande de l’OFEV s’est penché sur la question. Le constat est sans appel : les changements climatiques mettent en péril 86 des 126 espèces detrichoptères, d’éphémères et de plécoptères vivant dans les sources alpines – 27 d’entre elles étant des espèces particulièrement cryophiles, c’est-à-dire adeptes de températures très basses. La zone à truites se situe, quant à elle, en aval des sources. Les truites, typiques des cours supérieurs aux débits rapides, prospèrent lorsque l’eau avoisine les 13 °C. Elles supportent mal les températures au-dessus de 20 °C et ne survivent pas longtemps si celles-ci dépassent 25 °C.

Parmi les principaux facteurs de mortalité figure le parasite responsable de la maladie rénale proliférative des poissons, largement répandu dans les populations locales de truites de rivière. Chez les poissons atteints, les reins sont hypertrophiés et ne fonctionnent plus correctement. C’est d’autant plus grave dans les eaux plus chaudes, car le métabolisme des poissons est fortement stimulé, sollicitant ainsi davantage les fonctions rénales d’excrétion. Si les eaux affichent des températures supérieures à 15 °C durant deux à quatre semaines, il peut en résulter une épidémie entraînant la mort de plus de 80 % des poissons. Or ces températures critiques sont de plus en plus fréquentes dans un nombre croissant de rivières et de ruisseaux.

Stress thermique

Si les truites peuvent encore se réfugier dans les cours d’eau de montagne, la situation est tout autre pour les ombres, qui peuplent les cours moyens, où le débit est moins fort. Durant la canicule de 2003, les populations d’ombres du Rhin en aval du lac de Constance se sont effondrées ; seuls 3 % des effectifs ont survécu. On peut donc craindre que l’espèce disparaisse en Suisse (voir aussi article pages 18 à 20). D’autres poissons ainsi que de nombreux invertébrés aquatiques peineront eux aussi à survivre si les eaux qu’ils occupent se réchauffent trop. La hausse de la température des eaux est d’ailleurs la principale menace qui pèse sur bon nombre d’espèces de la liste rouge.

Même les organismes non tributaires des eaux froides ne sont pas insensibles aux changements climatiques. Tel est le cas des gammares (Gammarus pulex), qui vivent principalement dans les rivières de plaine, où ils remplissent une fonction centrale sur le plan écologique. Ils décomposent les feuilles tombées dans l’eau, qu’ils déchiquettent et digèrent, offrant ainsi de précieux nutriments aux organismes aquatiques végétaux.

Comme de nombreux autres invertébrés aquatiques, les gammares souffrent de la présence de pesticides dans les eaux, et ce d’autant plus que les températures progressent. Des études réalisées dans le nord de l’Allemagne ont en effet montré que les animaux réagissent nettement plus aux substances nocives lorsque les eaux se réchauffent. Ces conclusions soulignent la nécessité de réduire urgemment les apports de pesticides et d’adapter le traitement des eaux usées, dans le contexte du réchauffement climatique.

Adaptation rime avec renaturation

« Revitaliser les cours d’eau aménagés pourrait permettre d’atténuer les effets des changements climatiques sur les écosystèmes aquatiques », explique Markus Thommen, de la section Gestion du paysage à l’OFEV. En effet, les cours d’eau proches de l’état naturel offrent aux organismes cryophiles de meilleures chances de survie durant les épisodes de chaleur à venir. La diversité structurelle se traduit par la présence de zones plus fraîches, par exemple dans des dépressions, dans des lieux où affleurent les eaux souterraines froides ou à l’ombre des arbres et des arbustes dont le feuillage s’étend au-dessus de l’eau.

Dès 2011, la révision de la loi fédérale sur laprotection des eaux a donné le coup d’envoi d’unprogramme de revitalisation à long terme, qui prévoit de rendre à leur état naturel 4000 kilomètres de cours d’eau d’ici la fin de ce siècle.

Les eaux vivantes s’avèrent également plus résilientes face aux événements extrêmes. Ainsi, lorsqu’un cours d’eau se réchauffe fortement, peine à s’écouler et s’assèche par endroits, les espèces qui l’habitent peuvent se déplacer vers des tronçons ou des affluents moins touchés, puis revenir – à condition toutefois de bien connecter les eaux entre elles et de supprimer les obstacles à la libre circulation des poissons. D’où la nécessité d’assainir dans ce sens les centrales hydrauliques à mesure que les changements climatiques progressent.

À l’ombre des berges boisées

Les berges des cours d’eau proches de l’état naturel se caractérisent par une végétation luxuriante, dont l’ombre rafraîchit sensiblement les eaux. Telles sont les conclusions d’une étude menée dans le sud de l’Angleterre, dans laquelle les températures ont été mesurées dans deux cours d’eau présentant chacun des tronçons avec et sans végétation. Lors de l’été le plus chaud, les températures relevées dans les tronçons dépourvus de végétation ont dépassé les valeurs supportables pour les truites sur quatre points de mesure pendant plus de 40 jours. En revanche, dans les tronçons ombragés, elles n’ont excédé ce niveau critique que sur un point de mesure et durant seulement deux jours. Des feuillages clairsemés offrant entre 20 et 40 % d’ombrage ont suffi à empêcher la mort des truites.

« Le recours à l’ombrage pour réduire les effets du réchauffement gagnera en importance, par exemple dans le cadre de projets de revitalisations ou dans certaines régions, et notamment dans le cas des petits cours d’eau », présage Thilo Herold, chargé de la problématique des températures à la division Hydrologie de l’OFEV.

Il est en effet impératif d’agir, selon les résultats d’une étude réalisée par le canton d’Argovie, quirévèlent qu’environ 480 kilomètres de cours d’eau présentent un ombrage insuffisant et que, dans plus de 70 % des cas, la plantation d’arbres et d’arbustes permettrait d’améliorer la situation.

Des cartographies utiles

L’OFEV élabore une carte nationale de la végétation riveraine des cours d’eau sur la base de systèmes d’information géographique (SIG). Il prévoit en outre de dresser une sorte de cartographie des zones chaudes et froides des rivières et des ruisseaux. Pour ce faire, des drones survolent les cours d’eau et relèvent les températures de l’eau depuis les airs en haute résolution. Il est ainsi possible, par exemple, de localiser les zones froides ou les afflux d’eau froide, et de se faire une image réaliste de la mosaïque complexe et dynamique des températures. Selon Thilo Herold, cette approche, combinée à la cartographie de la végétation riveraine, permettra d’identifier les endroits où il serait particulièrement judicieux de mettre en réseau les zones d’eaux froides existantes, en végétalisant les berges par exemple, ou encore de déterminer leur évolution future. Cette méthode est actuellement à l’essai dans le cadre d’un projet pilote mené dans le cours supérieur de l’Emme (BE).

Les changements climatiques rendent inévitable l’évolution des écosystèmes aquatiques. Mais une chose est sûre, les cours d’eau proches de l’état naturel seront mieux parés pour y faire face que les autres.

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Dernière modification 25.11.2020

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