Direction Régionale de l Environnement et l Aménagement de et Lorraine du Logement. de Lorraine.

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1 L état L état écologique écologique et et biologique biologique des des rivières, rivières, canaux canaux et plans et plans d eau d eau de de Lorraine Lorraine État des État lieux des «lieux » Direction Régionale de l Environnement, de l Aménagement et du Logement Direction Régionale de l Environnement et l Aménagement de et Lorraine du Logement de Lorraine

2 L état écologique et biologique des rivières, canaux et plans d eau de Lorraine Etat des lieux 2013 Editeur : Direction Régionale de l Environnement, de l Aménagement et du Logement (DREAL)* 2, rue Augustin Fresnel CS Metz Cedex 3 Service Ressources et Milieux Naturels (SRMN) * Service déconcentré du Ministère de l écologie, du développement durable et de l énergie (France). Auteurs : MAZUER Pierre 1, MERTZ Daniel 2, HEUDRE David 1, MOREAU Laura 1, RUBIN Roselyne 1, SPANGEL Alexy 1 1 : DREAL/SRMN/DCMAT, Pôle connaissances des eaux superficielles - Laboratoire d Hydrobiologie 2 : DREAL/SCESDD septembre 2014 DREAL LORRAINE Tous droits réservés Ce document est disponible sur le site internet de la DREAL Lorraine : En couverture : Haut : la Meurthe au Valtin (DREAL Lorraine, Jean-Luc MATTE, 2005) avec en insertion : Coléoptère Stictotarsus sp, Diatomée Encyonema prostratum Milieu : l étang de Lachaussée (DREAL Lorraine, Jean-Luc MATTE, 2013), Bas : le canal de l est branche sud à Crévéchamps (DREAL Lorraine, David HEUDRE, 2007), en insertion : Chlorophycée : Pediastrum boryanum. Crédit photographique de végétaux et d animaux : diatomées, macrophytes et phytoplancton (DREAL Lorraine, David HEUDRE et Laura MOREAU), macro-invertébrés (DREAL Basse-Normandie, Fabrice PARAIS) Crédit photographique pour les autres photographies : DREAL Lorraine, photo 7 : Pierre MAZUER, photo 8 : David HEUDRE, photo 11 : Laura MOREAU, photo 14 : Jean-Luc MATTE

3 SOMMAIRE 1 - L Etat écologique et biologique des eaux superficielles La répartition des rôles pour la surveillance des eaux superficielles Le Schéma national des données sur l eau Le territoire de compétence et l action de la DREAL Lorraine Les cours d eau Etat ou potentiel écologique Etat biologique Les canaux et plans d eau Etat ou potentiel écologique Etat biologique Les cours d eau de qualité remarquable en Lorraine 18 Annexe 1 : Etat chimique des cours d eau 22 Annexe 2 : Etat chimique des canaux et plans d eau 24

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5 1- L Etat écologique et biologique des eaux superficielles L Union européenne a fixé à ses états membres l objectif de préserver et d améliorer l état des eaux superficielles. La définition de cet état et son suivi sont établis par la Directive cadre sur l eau (DCE) 2000/60/CE du 23 octobre 2000 et la réglementation française associée, notamment l arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux méthodes et critères d évaluation de l état écologique, de l état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface. Deux «états» des eaux doivent être établis : - l état écologique, constitué essentiellement de l état biologique et la physico-chimie (paramètres «généraux» comme l oxygène dissous, les nutriments et polluants spécifiques dangereux). L état écologique est remplacé par le potentiel écologique pour les masses d eau fortement modifiées (MEFM) et les masses d eau artificielles (MEA) ; - l état chimique, déterminé par le respect des normes de qualité environnementale (NQE) fixées pour les substances dites «prioritaires» (métaux lourds, pesticides ), ayant un impact sur la santé humaine et l environnement. La Directive cadre fixe des objectifs de résultats environnementaux, c est-à-dire l atteinte du bon état (ou bon potentiel) écologique et du bon état chimique pour le 31 décembre 2015, à l exception des eaux de surface visées par des reports de délai à 2021 ou 2027, ou alors visées par des objectifs moins stricts. Dans le présent document, nous avons choisi de présenter uniquement l état écologique et une de ses deux composantes, l état biologique, car ce dernier correspond aux compétences du laboratoire d hydrobiologie de la DREAL Lorraine à l exception de l ichtyofaune. Les cartes d état chimique sont fournies en fin de document pour information. Les «Etats des lieux 2013» préparés par les Agences de l eau pour les trois bassins couvrant la région Lorraine (Rhin-Meuse, Seine-Normandie pour l ouest de la Meuse et Rhône-Méditerranée pour le sud des Vosges) ont été utilisés. Ces documents ont été établis en exploitant les données de 2010 et 2011 ou si elles sont absentes, celles d années antérieures (2008 pour les plus anciennes). Sur les cartes présentées ci-après, seules les «masses d eau» au sens de la Directive cadre sont représentées, c est-à-dire les cours d eau, canaux ou plans d eau d une taille suffisante. 4

6 2- La répartition des rôles pour la surveillance des eaux superficielles 2.1- Le Schéma national des données sur l eau Le suivi de la qualité des milieux aquatiques est organisé au niveau national par le Schéma national des données sur l eau (SNDE). Les Agences de l eau sont chargées de la production de données (marchés publics), alors que les DREAL/laboratoires d hydrobiologie sont définies comme «opérateurs techniques» chargés de vérifier la pertinence et la qualité des données produites en biologie (hors ichtyofaune gérée par l ONEMA). Des réseaux de surveillance de la qualité des rivières, canaux et plans d eau sont mis en place. Ces réseaux comprennent actuellement 194 stations «DCE» sur la Lorraine en Le territoire de compétence et l action de la DREAL Lorraine Son territoire couvre les quatre départements de la région Lorraine. La région est drainée par trois grands bassins versants : 1) Rhin-Meuse avec pour axes principaux la Moselle, la Sarre et la Meuse, 2) Seine-Normandie avec l Aire et la Saulx (principalement son affluent l Ornain en Lorraine) et 3) Rhône-Méditerranée avec la Saône et ses affluents. Notons que le territoire de compétence du laboratoire d hydrobiologie de la DREAL Lorraine couvre, depuis le 1 er janvier 2013, l ensemble de la région Lorraine, mais aussi l Alsace et le département de Haute-Marne, en excluant le bassin versant de la Saône. Pour la production de données hydrobiologiques, les missions du laboratoire consistent à garantir la pertinence des réseaux de suivi de la qualité des eaux (définition précise de la localisation des points de prélèvement), et la validité des données produites par les prestataires privés, par des contrôles (prélèvements, listes taxonomiques produites ). Le laboratoire est actuellement en mesure d étudier quatre groupes biologiques différents (macro-invertébrés, diatomées, macrophytes et phytoplancton, voir photographies n 1 à n 4). Cette compétence permet de plus à la DREAL Lorraine de contribuer à la mise au point de méthodes en hydrobiologie (participation aux groupes de travail de l AFNOR, publication d études) et d apporter une expertise en appui aux politiques publiques de l eau. 5 Photographie n 1 : Macro-invertébré, Trichoptère à fourreau Oxyethira sp Photographie n 2 : Macrophyte Sparganium emersum

7 Afin de garantir la qualité des données produites, le laboratoire s est engagé dans l élaboration et la mise en œuvre d une démarche qualité. Le laboratoire est accrédité par le Comité Français d Accréditation 1 pour le prélèvement et la détermination des macro-invertébrés selon les normes I.B.G.N., XP T90-333, XP T90-388, des diatomées (norme IBD) et des macrophytes (norme IBMR), ainsi que pour la détermination du phytoplancton (norme NF EN15204). Le laboratoire est également agréé par le ministère de l écologie, du développement durable et de l énergie. Photographie n 3 : Diatomée benthique Gomphonema acuminatum Photographie n 4 : Diatomée planctonique Asterionella formosa Une affiche et une plaquette de présentation des groupes biologiques étudiés à la DREAL Lorraine, nommées : «Des eaux superficielles pleines de vie...», sont disponibles sur le site Internet de la DREAL Lorraine ( 3 - Les cours d eau 3.1- Etat ou potentiel écologique La carte n 1 d état ou potentiel écologique 2013 ci-après montre des situations contrastées pour les cours d eau de Lorraine : - Seuls certains secteurs sont en «très bon ou bon état écologique» (couleurs bleu et verte) : essentiellement des petits cours d eau, soit situés à l amont des bassins de la Moselle et la Meurthe, dans le massif Vosgien, soit situés dans le département de la Meuse. Quelques cours d eau au gabarit plus important sont aussi concernés : l Aire et l Ornain, ainsi que l aval de la Meuse (à partir de Verdun). - Une majeure partie du linéaire est en état «moyen» (couleur jaune) : rivières du plateau lorrain à l ouest et à l est de Metz et Nancy, rivières au nord-ouest du département des Vosges) et principaux cours d eau (Meuse à l amont de Verdun, Moselle et Meurthe à l amont de Nancy, Madon). - Enfin, des cours d eau apparaissent fortement dégradés (couleurs orange et rouge) sur de larges tronçons (Moselle, Meurthe et Sarre, Yron et Orne, Othain amont, affluents de la Moselle à l aval de Nancy, Seille amont, cours d eau du bassin houiller ). 1 COFRAC, laboratoire accrédité n , Essais, portée disponible sur 6

8 Carte n 1 7

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10 Quelques DREAL Lorraine, cas représentatifs L'état écologique de fortes et biologique perturbations des rivières, peuvent canaux et plans être d'eau détaillés de Lorraine : - Etat des lieux "2013" Quelques 1 ) Les cas petits représentatifs cours d eau de fortes de perturbations vallées industrielles peuvent être telles détaillés la Fensch, : l Alzette et la Rosselle aval qui se caractérisent par une forte dégradation de tous les paramètres biologiques et de la 1 ) physico-chimie Les petits cours (paramètres d eau de vallées généraux industrielles et substances telles la spécifiques Fensch, l Alzette comme et le la zinc Rosselle et parfois le aval cuivre). qui se caractérisent par une forte dégradation de tous les paramètres biologiques et de la physico-chimie (paramètres généraux et substances spécifiques comme le zinc et parfois le 2 ) cuivre). Les petits ruisseaux urbains ou périurbains comme ceux des côtes de Moselle à l aval de Metz (Barche, Billeron ) où la dégradation est visible au travers de la biologie (poissons et 2 ) Les macro-invertébrés) petits ruisseaux et urbains de la ou physico-chimie périurbains comme (paramètres ceux des généraux côtes de Moselle et substances à l aval spécifiques de Metz comme (Barche, le zinc). Billeron ) où la dégradation est visible au travers de la biologie (poissons et macro-invertébrés) et de la physico-chimie (paramètres généraux et substances spécifiques comme le zinc). 3 ) Les petits cours d eau du plateau lorrain telle la Seille amont pour lesquels l état biologique est fortement dégradé (poissons et macro-invertébrés). Les concentrations en substances 3 ) Les petits cours d eau du plateau lorrain telle la Seille amont pour lesquels l état biologique spécifiques est fortement comme dégradé l arsenic (poissons et le cuivre et macro-invertébrés). dépassant d autre Les concentrations part les normes en de qualité substances environnementale. spécifiques comme l arsenic et le cuivre dépassant d autre part les normes de qualité environnementale. 4 ) Les grands cours d eau de plaine comme la Moselle à l aval de sa confluence avec la Meurthe 4 ) qui Les est grands dégradée cours d eau pour de la plaine biologie comme et les la Moselle substances à l aval spécifiques de sa confluence (cuivre). Néanmoins, avec la la Meurthe physico-chimie qui est dégradée générale pour reste la biologie acceptable. et les substances spécifiques (cuivre). Néanmoins, la physico-chimie générale reste acceptable. La répartition des 417 masses d eau de type cours d eau dans les classes d état ou potentiel écologique est La donnée répartition par la des figure 417 n 1. masses L état d eau «moyen de type» est cours dominant. d eau Les dans masses les classes d eau d état en «très ou potentiel bon» et «bon» écologique est donnée par la figure n 1. L état «moyen» est dominant. Les masses d eau en état représentent 23,5 %, celles en état «médiocre» et «mauvais» 24 %. «très bon» et «bon» état représentent 23,5 %, celles en état «médiocre» et «mauvais» 24 %. Figure n 1 : Répartition en pourcentage des 417 masses d eau de type cours d eau par classe d état ou potentiel écologique Figure n 1 : Répartition en pourcentage des 417 masses d eau de type cours d eau (masses d eau naturelles et masses d eau fortement modifiées) Etat des lieux 2013 par classe d état ou potentiel écologique (masses d eau naturelles et masses d eau fortement modifiées) Etat des lieux ,7% 5,8% 22,8% 11,3% 12,7% Très bon Bon Moyen Médiocre Mauvais Information insuffisante 46,8% 9 Page 8/22

11 3.2- Etat biologique L état biologique, un des composants de l état ou potentiel écologique vu au chapitre précédent, prend en compte : - pour les cours d eau naturels : les diatomées, les macro-invertébrés (voir photographies n 5 et 6) et l ichtyofaune ; - pour les masses d eau fortement modifiées : les diatomées seulement. Photographie n 5 : Diatomée Stauroneis phoenicenteron Photographie n 6 : Macro-invertébré, Trichoptère à fourreau Adicella reducta Photographie n 7 : Exemple de ruisseau (ruisseau des Fauchées à Laronxe) fortement dégradé morphologiquement (berges et fond bétonnés). L incidence sur la qualité biologique, notamment les macro-invertébrés et les poissons, est importante. 10

12 Carte n 2 11

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14 DREAL Lorraine, L'état écologique et biologique des rivières, canaux et plans d'eau de Lorraine - Etat des lieux "2013" Les secteurs les plus préservés, mis en évidence par la carte n 2, sont le massif vosgien, le département de Les la Meuse, secteurs le les bassin plus de préservés, la Saône. mis en évidence par la carte n 2, sont le massif vosgien, le département de la Meuse, le bassin de la Saône. La répartition des 417 masses d eau de type cours d eau par classe d état biologique est donnée par la figure La répartition n 2. La part des des 417 masses d eau en de au type moins cours «bon d eau état par» biologique classe d état atteint biologique 33,1 %. est donnée par la figure n 2. La part des masses d eau en au moins «bon état» biologique atteint 33,1 %. Figure n 2 Figure : Répartition n 2 : en pourcentage des 417 masses d eau de de type cours cours d eau d eau par classe d état biologique (masses d eau naturelles et masses d eau fortement modifiées) Etat des lieux 2013 par classe d état biologique (masses d eau naturelles et masses d eau fortement modifiées) Etat des lieux ,9% 7,7% 10,3% 25,2% 12,7% Très bon Bon Moyen Médiocre Mauvais Information insuffisante 36,2% 4-4- Les Les canaux canaux et et plans plans d eau d eau 4.1- Etat ou potentiel écologique 4.1- Etat ou potentiel écologique L état écologique des masses d eau artificielles ou fortement modifiées (canaux et plans d eau non L état écologique des masses d eau artificielles ou fortement modifiées (canaux et plans d eau naturels) est apprécié au regard du potentiel écologique. non naturels) est apprécié au regard du potentiel écologique. La La carte carte n 3 n 3 montre montre que que les les canaux canaux n atteignent n atteignent majoritairement majoritairement pas pas le bon le bon potentiel potentiel écologique, écologique, excepté le excepté canal de le la canal Marne de au la Marne Rhin en au Meuse. Rhin en Meuse. Le Le canal de de l est sur le département de de la la Meuse est est dégradé dégradé principalement par excès par excès de cuivre de cuivre et et d azote. Sur Sur sa sa partie sud (Meurthe et et Moselle, Vosges), l état biologique est est déclassant. Le Le canal canal de de la Marne la Marne au Rhin au Rhin à l est à de l est Nancy de Nancy est dégradé est dégradé sur un sur plus un grand plus nombre grand nombre de paramètres de : déficit paramètres en oxygène : déficit dissous, en oxygène excès dissous, de cuivre excès et d azote, de cuivre biologie. et d azote, biologie. 13 Page 11/22

15 Le canal des houillères de la Sarre présente un fort déficit en oxygène dissous. Photographie n 8 : Le canal des Houillères de la Sarre à Altwiller Les plans d eau n atteignent pas non plus le bon état ou potentiel écologique, à l exception du lac de Pierre Percée dans le massif vosgien. Néanmoins, ce dernier est en mauvais état chimique (voir la carte n 7 de l état chimique des canaux et plans d eau en fin de document). Le déclassement dû à la physico-chimie (teneurs en azote ou phosphore, ainsi que le plus souvent, arsenic, cuivre ou zinc) concerne les plans d eau de Madine, Lachaussée, Amel, Parroy et Bouzey. Sur ces plans d eau, l état biologique reste bon. Pour les autres plans d eau, le déclassement est principalement dû à la biologie (voir carte n 4 de l état biologique des canaux et plans d eau), mais aussi à une dégradation physico-chimique forte (Lindre, Bischwald, Grand Morinval) ou plus modérée (Gérardmer, Longemer). 14

16 Carte n 3 15

17 4.2- Etat biologique A la différence des cours d eau naturels, l état biologique n est établi que par les diatomées sur les canaux et que par le phytoplancton sur les plans d eau (voir photographies n 9 et 10). Photographie n 9 : Diatomée Euniotia minor Photographie n 10 : Phytoplancton, Dinophycée Ceratium hirundinella Le bon état biologique (voir carte n 4) est atteint pour le canal de l est en Meuse et pour certains plans d eau (Madine, Lachaussée, Bouzey ). Photographie n 11 : Prélèvement de la colonne d eau (notamment pour le phytoplancton) dans un plan d eau 16

18 Carte n 4 17

19 5- Les cours d eau de qualité remarquable en Lorraine Les chapitres précédents ont présenté le travail de suivi des eaux superficielles réalisé dans le cadre de la mise en œuvre de la Directive européenne cadre sur l eau, basé sur des stations de mesures représentatives de la qualité moyenne des masses d eau ou représentatives de pressions anthropiques. Ce travail, essentiel à la connaissance de la qualité générale de nos cours d eau, ne permet pas de connaître les secteurs les plus préservés, souvent d une dimension plus modeste que celle d une masse d eau. Le laboratoire d hydrobiologie de la DREAL Lorraine a entrepris à partir de 2009, le recensement des cours d eau les plus préservés (patrimoniaux) de Lorraine, principalement sur la base d espèces de macro-invertébrés remarquables (voir photographies n 12 et 13) en vue de désigner des Zones naturelles d intérêt écologique floristique et faunistique (ZNIEFF). Ce travail étant novateur au niveau national, une «méthode rapide de prélèvement de macro-invertébrés en cours d eau peu profonds» et une «méthode de délimitation de ZNIEFF pour les cours d eau» ont été mises au point et publiées sur le site Internet de la DREAL. Ce travail a donné lieu à 29 propositions de «ZNIEFF cours d eau», dont 24 ont été retenues par le Conseil scientifique régional du patrimoine naturel (CSRPN) de Lorraine. Ces propositions ont ensuite été validées par le Muséum national d histoire naturelle (avril 2013). Les cours d eau retenus (couleur rouge) sont essentiellement situés dans le massif vosgien, sur des «têtes de bassin». Les secteurs non retenus, notamment de plaine (par exemple la Maldite, amont du bassin de l Ornain), n en constituent pas moins des secteurs remarquables sur ce type de milieu. Ils devront faire l objet de prospections plus approfondies car il est probable qu ils abritent un nombre suffisant d espèces déterminantes justifiant la création d une ZNIEFF. Il est à noter que les «ZNIEFF cours d eau» ont été parfois intégrées dans des ZNIEFF plus larges (exemple dans la carte n 5 : «vallée de la Sarre Blanche»), incluant d autres écosystèmes (zones humides, forêts ). Photographie n 12 : Macro-invertébré, Plécoptère Perlodes microcephala (espèce déterminante ZNIEFF de niveau 2) Photographie n 13 : Macro-invertébré, Trichoptère à fourreau Anomalopterygella chauviniana (espèce déterminante ZNIEFF de niveau 3) 18

20 Carte n 5 19

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23 ANNEXES DREAL Lorraine, L'état écologique et biologique des rivières, canaux et plans d'eau de Lorraine - Etat des lieux "2013" Annexe 1 : Etat chimique des des cours cours d eau d eau Pour information et en complément de la carte n 1 de l état écologique. Pour information et en complément de la carte n 1 de l état écologique. La majeure partie des cours d eau de Lorraine disposant de résultats d analyses contient au moins une substance polluante qui dépasse la Norme de qualité environnementale (NQE), voir carte n 6 La ci-après. majeure Les partie paramètres des cours le d eau plus de souvent Lorraine déclassants disposant de sont résultats les hydrocarbures d analyses contient polycycliques au moins une substance aromatiques polluante (HPA), qui le mercure dépasse et la dans Norme une de moindre qualité mesure, environnementale l isoproturon. (NQE), voir carte n 6 ci-après. Les paramètres le plus souvent déclassants sont les hydrocarbures polycycliques aromatiques (HPA), le mercure et dans une moindre mesure, l isoproturon. Figure n 3 : Répartition en pourcentage des 417 masses d eau de type cours d eau par classe d état Figure chimique n 3 : Répartition (masses en d eau pourcentage naturelles des 417 et masses d eau de fortement type cours d eau modifiées) par classe Etat des d état chimique (masses d eau naturelles et lieux masses 2013 d eau fortement modifiées) Etat des lieux ,1% 46,3% Bon Mauvais Information insuffisante 33,6% La figure n 3 montre la proportion importante des masses d eau en «mauvais» état chimique, parmi les masses d eau dont l état a pu être qualifié. La figure n 3 montre la proportion importante des masses d eau en «mauvais» état chimique, parmi les masses d eau dont l état a pu être qualifié. 22

24 Carte n 6 23

25 Annexe 2 : Etat chimique des canaux et plans d eau Pour information et en complément de la carte de l état écologique. La moitié des plans d eau et la majorité des canaux de Lorraine disposant de résultats d analyses contiennent au moins une substance polluante qui dépasse la Norme de qualité environnementale (NQE), voir carte n 7 ci-après. Les paramètres le plus souvent déclassants sont les hydrocarbures polycycliques aromatiques (HPA) et le mercure. Photographie n 14 : Prélèvement de sédiments dans un plan d eau 24

26 Carte n 7 25

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28 DREAL Lorraine Service ressources et milieux naturels CS GreenPark 2, rue Augustin Fresnel Metz cedex 3 Tél. : 33 (0) Fax : 33 (0)