Production vs Respiration : un critère d’évaluation du fonctionnement des rivières ?

Auteur.e.s

Josette Garnier et Gilles Billen

Université

UMR Sisyphe

La caractérisation de l’Etat ou du fonctionnement des écosystèmes aquatiques est actuellement l’objet de nombreux débats, suscités par la mise en œuvre de la nouvelle Directive Cadre Européenne sur l’Eau. Sous l’angle de la biogéochimie, le fonctionnement d’un écosystème, et la qualité de l’eau qui en résulte, dépend très largement de l’équilibre entre les deux fonctions essentielles de production de matière organique vivante à partir d’éléments inorganiques (production primaire nette, autrotrophie), et de reminéralisation de cette matière organique en éléments minéraux (respiration, hétérotrophie). Le rapport Production/Respiration (P/R) est ainsi un bon critère, très général, du mode de fonctionnement de tout écosystème (Garnier et al., 1998 ; Garnier et al., 2001). Sur la base de l’analyse des données disponibles pour les rivières de la façade Atlantique de l’Europe occidentale (Billen et al, 1995), nous avons montré comment les variations amont-aval de la production et de la respiration étaient altérées par la pollution organique et la contamination en nutriment, par la régulation du niveau des cours d’eau, par la suppression de la végétation riparienne, par l’implantation ou la suppression des annexes hydrauliques. L’objectif de ce rapport est d’explorer plus avant ces effets à l’aide d’une démarche de modélisation (modèle SENEQUE, Billen et al., 1994, Garnier et al., 1995, Billen et al., 2001), pour le cas particulier des cours d’eau du bassin de la Seine. Nous montrerons que le rapport P/R, accessible à la modélisation, constitue un indice pertinent du fonctionnement écologique et de son altération par l’activité humaine. La démarche a consisté à simuler le fonctionnement des différents cours d’eau du bassin de la Seine sous divers scénarios de contraintes anthropiques. Pour ce qui concerne les cours d’eau de tête de bassin, nous avons adopté une approche typologique, basée sur les caractéristiques physiques des différentes Hydro-Ecorégions définies par Wasson et al. (2002), qui ont servi de base à la délimitation des ‘Masses d’Eau superficielles’ au sens de la Directive Cadre. Les grands axes de rivières du bassin, par contre, qui traversent plusieurs Hydro-Ecorégions, doivent être considérés comme des objets complexes et ont fait l’objet d’une modélisation individualisée.

Josette.Garnier@ccr.jussieu.fr