Trajectoire fonctionnelle (hydrogéomorphologique, biologique) des petites rivières périurbaines d'Île-de-France ...

Depuis les années 2000, les projets de restauration de rivières se sont considérablement développés. Ils font suite à la Directive Cadre sur l'Eau (DCE, 2000) imposant aux États membres l'atteinte d'un « bon état écologique » des masses d'eau d'ici 2027, ajoutant ainsi la restauration écologique aux enjeux de la gestion des rivières. La restauration écologique des rivières est définie comme « une grande variété de mesures et pratiques écologiques, physiques, spatiales et de gestion, dont l'objectif est de restaurer l'état et le fonctionnement naturels du système fluvial pour favoriser la biodiversité, la régénération, la gestion des crues et le développement du paysage » . Elle implique une gestion globale de l'hydrosystème, c'est-à-dire de la morphologie de la rivière mais aussi des fonds de vallées et des zones humides et inondables. Cependant, depuis plusieurs millénaires, les activités humaines ont profondément transformé les cours d'eau et leurs plaines alluviales en Europe et notamment en Île-de-France (Brown et al., 2018 ; Jugie et al., soumis) : l'objectif de l'état naturel apparaît dès lors inadapté (Notebaert et al., 2018). Aussi l'objectif d'un projet de restauration est un état ou un fonctionnement de référence pour lequel la compréhension du système actuel, et son positionnement dans une trajectoire fonctionnelle, est susceptible d'apporter des informations cruciales aux gestionnaires. Dans les espaces périurbains, aux transformations de l'agriculture (intensification) et des réseaux de transport, qui impactent la plupart des bassins versant européens, s'ajoutent les conséquences de l'étalement urbain. En effet, celui-ci s'est généralisé et les surfaces imperméabilisées ont été multipliées, augmentant ainsi le risque de ruissellement et la production hydrologique (e.g. Navratil et al., 2013 ; Schmitt et al., 2016) malgré les politiques récentes qui luttent contre leur extension . Cette pression engendre une dégradation écologique forte par le biais de l'augmentation des rejets urbains et agricoles. Ainsi, en 2015, l'état écologique du réseau hydrographique d'Île-de-France était, à 56 %, en classe moyen à médiocre contre seulement 18 % classé comme bon ; cette dégradation touche particulièrement les petites rivières périurbaines . Il s'agit de cours d'eau de petites dimensions (quelques mètres de large), caractérisés par une faible énergie et des ajustements morphologiques à long terme. Ils constituent la majeure partie du chevelu hydrographique francilien. Ces rivières sont également caractérisées par leur statut de cours d'eau non domanial, par la pluralité d'acteurs publics et privés qu'elles mobilisent et par la diversité des situations géographiques dans lesquelles elles s'insèrent (degré d'urbanisation, nature du bassin versant et des alimentations hydrologiques, etc.). Les dynamiques fluviales qui leur sont propres demeurent aujourd'hui mal connues (Jugie et al., soumis), l'attention ayant été surtout accordée aux grands corridors fluviaux (comme le montrent les principaux programmes du PIREN-Seine). Ce projet de thèse a donc pour objectif de contribuer à une meilleure compréhension des petites rivières périurbaines en Île-de-France, en apportant des connaissances inédites sur l'impact de l'anthropisation des cours d'eau et de leur bassin sur les deux derniers millénaires afin de restituer leur trajectoire hydromorphologique et biologique et de contribuer ainsi à la définition des projets de restauration. L'intégration des études paléoenvironnementales au sein des projets de restauration, encore très peu pratiquée, permettrait (1) de comprendre la part et le rôle des héritages morphosédimentaires sur la dynamique contemporaine, (2) de situer le fonctionnement contemporain du système fluvial dans une trajectoire biophysique afin d'identifier les seuils dans le fonctionnement des hydrosystèmes et d'anticiper certains changements de dynamique et (3) d'alimenter la discussion sur le fonctionnement de référence ou les états attendus, et sur la durabilité de la restauration écologique (Lespez et al., 2015). Trois sous-objectifs sont donc définis : 1. Caractériser les trois cours d'eau avant leur transformation par les sociétés et contribuer à la réflexion sur une évolution de la trajectoire fonctionnelle utilisable par les gestionnaires 2. Mesurer la part des héritages sédimentaires (charge de fond, sédiments de la plaine alluviale, matériaux des berges) et biologiques (végétation rivulaire, faune) dans le fonctionnement contemporain et futur de ces hydrosystèmes 3. Positionner la situation contemporaine dans une trajectoire globale afin d'être en mesure d'agir sur les ajustements hydrosédimentaires et écologiques (dégradation ou requalification) en tenant compte du développement de l'urbanisation, des politiques de restauration écologique, et du changement climatique.