Évaluation de la qualité écologique des eaux : quelles perspectives d'évolution pour les outils DCE?

CONSEIL SCIENTIFIQUE Octobre 2011 Évaluation de la qualité écologique des eaux : quelles perspectives d'évolution pour les outils DCE? Note de réflexion du conseil scientifique de l eau et des milieux aquatiques En plaçant l écologie au centre des objectifs de résultat des politiques européennes de l eau, la Directive cadre sur l eau (DCE) a entraîné une nouvelle mobilisation des États membres pour l'évaluation de l'état écologique des milieux aquatiques. En quelques années, de nombreux outils et méthodes ont été développés ou consolidés à cette fin par la communauté scientifique française. Des bioindicateurs ont été construits et mis en œuvre pour chaque type de masse d'eau et chaque compartiment biologique. À ces méthodes s'ajoutent des outils pour la mesure et le traitement des paramètres physico-chimiques soutenant la biologie, ou encore l'évaluation de l'état hydromorphologique des masses d'eau. Ces approches intégrées d évaluation, qui permettent de rendre compte de l évolution de l état des milieux aquatiques, constituent des avancées scientifiques et techniques considérables. Alors que se profile la révision de l'état des lieux, en 2013, dans la perspective du prochain cycle de gestion DCE (2015-2021), le conseil scientifique (CS) de l'onema nourrit dès à présent une réflexion sur les perspectives d'évolution de l'utilisation de ces outils, à la lumière de l'expérience acquise et des connaissances nouvelles : - comment exploiter au mieux le concept de bon état écologique, notamment pour servir un objectif de pérennisation des milieux en bonne santé? - quelles sont les pistes et besoins de recherche associés à cette perspective? Le CS estime que ces questions méritent de faire l'objet d'une série de recommandations aux politiques publiques. Celles-ci devraient être établies à brève échéance afin qu'elles puissent appuyer une évolution des modes de gestion (surtout territoriale), au service d'un "bon état" revisité et enrichi, ainsi que l'amélioration des services rendus par les milieux aquatiques. Dans cette optique, il est proposé un premier état des lieux, par nature questionnable et fragile, de la discussion collective menée sur ces thématiques par la communauté française des experts de la qualité de l'eau. Il intègre notamment les avis formels émis par les Conseils Scientifiques des Comités de Bassin Seine Normandie, Rhône-Méditerranée et Rhin-Meuse qui ont conduit, en 2004-2005, à une première évaluation de l état écologique des masses d eau sur leur bassin : état des lieux, avant-projet de SDAGE, et questions spécifiques aux bassins. Il s appuie en outre sur un ensemble de discussions, tenues entre 1

2009 et 2011, en séances plénières du CS de l'onema, en sous-groupe 1 et lors de la réunion conjointe entre le CS Onema et les CS de bassin. Il a par ailleurs fait l objet d une session sur le bon état écologique DCE dans le cadre du colloque international Ecological Engineering : from concept to application 2, ainsi que d un travail de synthèse mené par un collectif d étudiants du Master Sciences et Politiques de l Environnement (Université Pierre et Marie Curie et Institut d Etudes Politiques de Paris). Les remarques formulées dans cette note de réflexion sont à visée opérationnelle : elles ont pour ambition d'éclairer les prochaines étapes DCE qui nécessiteront une ré-évaluation de l état des masses d eau : révision de l état des lieux en 2013, préparation du deuxième cycle des SDAGE (2016-2021), révision de l état des lieux en 2019, et préparation du troisième cycle des SDAGE (2021-2027). Certains axes d études et de recherches identifiés ont d ores et déjà été transmis par l Onema à l agence nationale de la recherche en février 2010 et partiellement repris dans les appels d offre qui ont suivi 3. Sommaire Résumé exécutif p.3 1) Le contexte de la DCE : outils, concepts, calendrier et premiers résultats d'évaluation p.6 2) L'évaluation de la qualité écologique DCE et les connaissances sur le fonctionnement des écosystèmes p.10 3) L'évaluation de la qualité écologique DCE et les parties prenantes p.16 4) Recherche, observation et gestion des milieux aquatiques : comment mieux articuler des échelles spatiales et temporelles différentes? p.22 Références p.25 1 En particulier le groupe de travail du CS «Elaboration et mise en œuvre des directives européennes et des politiques publiques» qui est a l initiative de cette réflexion 2 http://www.biologie.ens.fr/eeca/ et http://www.onema.fr/img/pdf/rencontres/onema-les-rencontres-8.pdf 3 Développer des recherches sur les capacités adaptatives et de régénération des écosystèmes (résilience) et sur l évolution des seuils d adaptation et de réponses des contaminants, Recherches sur le fonctionnement des milieux et leur évolution en présence de certains contaminants (CESA) ; Comprendre et représenter les processus et les dynamiques d évolution conjointe, à moyen et long terme, de systèmes sociaux et des écosystèmes, à l échelle des territoires et de leurs ressources, de telle manière que l on puisse en évaluer la viabilité et la durabilité (Agrobiosphère) 2

Évaluation de la qualité écologique des eaux : quelles perspectives d'évolution pour les outils DCE? Note de réflexion du conseil scientifique de l eau et des milieux aquatiques Résumé exécutif La présente note de réflexion vise à rendre compte d'un certain nombre de discussions ou de constats en cours dans la communauté française des experts de la qualité de l'eau à propos des perspectives d'évolution des outils développés pour la DCE. Ces réflexions sont issues d'un processus scientifique et social qui n'est pas inhabituel : l'expérience acquise au cours de la mise en œuvre de ces outils et les progrès de la recherche font émerger de nouvelles questions ; des volontés d'explorer ou d'expérimenter de nouvelles approches se font jour. Il ne s'agit pas bien entendu de restituer toutes les controverses scientifiques en cours, mais plutôt de donner à voir les thématiques de recherche et les axes de travail qui émergent, à l interface de la science et de la gestion, lors des discussions menées dans des arènes telles que les Conseil Scientifiques. Ces pistes, par nature sujettes à débat, peuvent être regroupées en trois thématiques : (1) évaluation de l état écologique et fonctionnement des écosystèmes ; (2) évaluation de l état écologique et implication des parties prenantes et (3) articulation des échelles spatiales et temporelles de la recherche, de l observation et de la gestion des milieux aquatiques. Evaluation de l état écologique et fonctionnement des écosystèmes La DCE a permis des avancées significatives dans les démarches et outils d évaluation de la qualité des eaux. Après une décennie de mise en œuvre, un certain nombre de constats émergent à l interface de la science et de la gestion. - Les indicateurs existants prennent insuffisamment en compte les interactions entre chimie et biologie. Il apparaît donc nécessaire de développer les connaissances, notamment : o le développement d indicateurs complémentaires (ex: indicateurs précoces «biomarqueurs») ; o l impact des mélanges complexes de polluants sur les écosystèmes. - Les liens entre quantité et qualité des eaux doivent être appréhendés de manière plus systématique, par exemple au travers : o des paramètres hydrologiques régissant la qualité des habitats ; o de la ressource disponible pour les différents usages, dont la part écologique, intégrant des paramètres de saisonnalité. - Les dispositifs de suivi et de mesure à long-terme sont à promouvoir afin de pouvoir prendre en compte la variabilité temporelle des écosystèmes aquatiques. Cela passe par un meilleur couplage de l observation entre recherche, surveillance et gestion. 3

- De même, la prise en compte, dans l usage des indicateurs actuels, des variabilités et incertitudes est nécessaire pour des évaluations robustes et utiles à la gestion. - Enfin, des outils de simulation/modélisation doivent être développés pour pouvoir extrapoler l état pour environ 85% des masses d eau. Il s agit de mieux connaître les liens entre pressions et impacts sur les écosystèmes. Plus généralement et à plus long terme, il apparaît nécessaire d anticiper le passage à une vision plus dynamique du fonctionnement des écosystèmes, intégrant les capacités de changement et d adaptation. Evaluation de l état écologique et implication des parties prenantes L information et la participation du public font partie intégrante de la mise en œuvre de la DCE. Dans ce cadre, des interrogations se font jour sur la capacité de la société à se saisir des indicateurs de la DCE et plus généralement sur les usages sociaux de ces indicateurs. - Les utilisations des indicateurs de qualité de l eau dans des enceintes aussi différentes que le «rapportage» à la Commission européenne, la mise en débat dans un comité de bassin ou une commission locale, ou le grand public appellent à affiner la connaissance sur la mise en pratique de ces indicateurs. - Face à l inertie potentielle de certains indicateurs bio et physico-chimiques classiques de la DCE, il peut être nécessaire de développer des indicateurs complémentaires de mise en œuvre qui mesurent non pas l état final mais les pratiques des acteurs : socio-indicateurs ; indicateurs de pratiques, «objectifs intermédiaires» Ceux-ci revêtent une grande importance non seulement en tant qu indicateurs destinés à favoriser la mobilisation mais également en tant qu indicateurs permettant de mettre en évidence la non-mobilisation. - La fixation des objectifs de «bon état écologique» devrait émerger d une vision socialement la plus partagée possible de la définition du bon état. Cela appelle à travailler sur la convergence des intérêts écologiques et socio-économiques par exemple au travers d une approche par les services écosystémiques. Articulation des échelles spatiales et temporelles de la recherche, de l observation et de la gestion des milieux aquatiques. Les difficultés ressenties pour articuler les échelles territoriales : échelles de la gestion, de l observation et de la recherche, liens entre pression et impacts, appellent à développer davantage de dialogues entre disciplines et acteurs, et de pouvoir mobiliser les savoirs locaux. L'échelle de la masse d'eau, qui constitue l'unité d'évaluation au sens de la DCE, peut s avérer difficile à manier tant du point de vue technique (extrapolation pour les masses d'eau non suivies) que du point de 4

vue de la gestion (sous-bassins potentiellement déterminés par une structure de concertation et de planification type Commission Locale de l Eau, comité de rivière). Il apparaît donc nécessaire de : - développer des méthodes pour articuler l échelle de la masse d eau avec celle de la mesure de l état et celle(s) de la gestion ; - Initier une réflexion pour la construction d éventuelles échelles de gestion alternatives. Par ailleurs, pour évaluer par extrapolation spatiale les masses d'eau non suivies par le réseau de contrôle et de surveillance, une connaissance fine des liens entre pressions et impacts est indispensable. Pour progresser sur cet axe il apparaît notamment nécessaire de : - définir des hiérarchies de l'importance relative des facteurs de pression ; - modéliser l effet de l action combinée de différentes pressions ; - discriminer les variations naturelles des variations anthropiques ; - développer des indices d'usages anthropiques des milieux, en utilisant notamment les concepts de "besoins sociétaux" relatifs aux milieux et de taux de satisfaction de ces besoins. Traiter de l articulation entre les échelles présuppose, enfin, des défis colossaux en termes de gestion. Il apparaît notamment nécessaire à ce stade : - de déterminer, pour chaque masse d'eau, l inertie du milieu et les temps nécessaires pour un retour au bon état ; - d'établir des hiérarchies d action et des articulations entre le local (les masses d eau individuelles) et le global (la qualité de la ressource sur l ensemble du bassin). 5

1) Le contexte de la DCE : outils, concepts, calendrier et premiers résultats d'évaluation Masses d'eau, éléments de qualité, classes d'état, bon potentiel... L'évaluation de l'état écologique, telle que prévue par la DCE, a introduit un vocabulaire, des méthodes de travail et un calendrier spécifiques dont cette première section offre un rapide rappel, ciblé sur le contexte français. Un aperçu synthétique des premiers résultats d'évaluation à l'échelle nationale est également proposé. 1.1 État écologique des eaux : outils et concepts introduits par la DCE L état écologique La directive cadre sur l eau renouvelle la politique européenne de l eau dans un objectif de protection et de reconquête de la qualité de l eau et des milieux aquatiques. L objectif environnemental principal est le «bon état» des eaux. Cette notion recouvre, pour les eaux de surface, un bon état chimique et un bon état écologique. Pour les eaux souterraines, il s agit d un bon état chimique et d un bon état quantitatif. L unité d évaluation est la masse d eau. La directive a pour ambition la non-détérioration des ressources en eau et des milieux pour les masses d eau qui sont considérées comme étant déjà en bon état, et la mise en œuvre de mesures nécessaires au respect des objectifs environnementaux pour les masses d eau qui n ont pas encore atteint cet objectif. La DCE a également introduit la notion de bon potentiel (BP) pour les masses d eau qualifiées de Fortement Modifiées (MEFM). Il s agit des masses d eau significativement remaniées par l'homme et dont l atteinte du bon état écologique est impossible sans remettre en cause l'objet de la modification du fait de son intérêt socio-économique ou de son intérêt général. Ce concept de BP reste encore à mieux appréhender. Evaluation de l état écologique L état écologique est évalué à partir d éléments de qualité biologiques correspondant à différents compartiments biologiques de l écosystème (phytoplancton, diatomées, macrophytes, invertébrés, poissons), physico-chimiques (phosphore, nitrate, ph ) et hydromorphologiques (état des berges ou de la côte, continuité de la rivière, régime hydrologique ). L ensemble des réponses des indicateurs, agrégées en un état écologique, permet de fournir une image de l état écologique du milieu, qui s établit suivant une échelle en cinq classes, du très bon au mauvais état. Si elle est utile dans une démarche de diagnostic, cette image doit être intégrée dans une perspective dynamique pour constituer un outil efficace. Le dispositif d évaluation de l état des eaux suit certaines règles. Pour chaque masse d eau, l évaluation se fera de manière binaire : soit par agrégation des indicateurs en suivant la règle du facteur déclassant pour les masses d eau où les indicateurs seront disponibles, soit par modélisation à partir des pressions pour les masses d'eau non suivies, c'est à dire en France celles qui n'abritent pas de station du réseau de contrôle et de surveillance (RCS). Environ 85% des masses d'eau sont aujourd'hui dans ce second cas : le RCS, mis en place comme réseau d observation de l état des eaux, compte 1 500 stations pour plus de 11000 masses d eau au total. L'évaluation de l'état écologique sera donc fondée d'une part sur la 6

connaissance des données «pression» si elles sont suffisamment fiables, et d'autre part sur une forte extrapolation spatiale. En plus du programme de surveillance destiné à donner une image de l état général des eaux, au sein de chaque district hydrographique, il existe un réseau de contrôles opérationnels (RCO) dont l objectif est d établir l état des masses d eau identifiées comme risquant de ne pas répondre à leurs objectifs environnementaux en 2015, et d évaluer les changements de l état de ces masses d eau suite aux programmes de mesures. Enfin, on peut souligner que pour un certain nombre de masses d eau [2%], les méthodes et données disponibles ne sont pas suffisantes pour évaluer aujourd hui leur état. Par ailleurs, l évaluation de l état écologique est assortie d un niveau de confiance (faible à 65%, moyen à 23%, haut à 10%, indéterminé à 2%) qui est fonction de l historique et de la cohérence des données disponibles. Cette situation peut rendre délicate l identification des actions nécessaires pour préserver ou améliorer l état des masses d eau, mais elle n est pas un obstacle à la mise en œuvre de mesures générales de restauration. La consultation du public Autre spécificité de la DCE, elle impose aux Etats d encourager la participation active non seulement de l ensemble des acteurs de l eau, mais aussi du grand public. En France, cette concertation a été organisée de façon large, en deux temps. Une première consultation, en 2005, a porté sur le calendrier de travail et les grands enjeux identifiés par bassin. Une seconde en 2008 concernait les projets de plans de gestion de l'eau (appelés Schéma Directeur d'aménagement et de Gestion de l'eau) et de programmes de mesures. Elle a été effectuée par envoi de questionnaires à chaque foyer. 1.2 Calendrier La mise en œuvre de la DCE est organisée par cycles (3 cycles entre 2000 et 2027, échéance finale pour l atteinte des objectifs de bon état). Chaque cycle comprend en amont une caractérisation de l état des masses d eau dans chaque bassin : l'état des lieux. À l'issue de celui-ci débute la préparation des plans de gestion et des programmes de mesures (au sens de la DCE, une mesure est une action concrète de restauration, de gestion), suivie de leur mise en œuvre/application sur le bassin. Actuellement, nous sommes au cœur du premier cycle de gestion consistant en la mise en œuvre des Plans de gestion et des Programmes de mesures (SDAGE 2010-2015) qui ont été élaborés et approuvés en décembre 2009 et «rapportés» à la Commission Européenne en mars 2010. 7

Source : ONEMA- aebk La 1 ère caractérisation des masses d eau a donc été réalisée en 2004, sous forme d état des lieux dans chaque district. La révision de cet état des lieux sera exigée à échéance 2013, pour la préparation du deuxième cycle des Plans de gestion (2016-2021). Cet état des lieux sera à nouveau révisé en 2019 pour la préparation du troisième cycle de Plan de Gestion (2021-2027). 1.3 L évaluation de la qualité écologique dans les premiers plans de gestion publiés en mars 2010 en France L état des masses d eau rapporté en mars 2010 est établi à partir des données les plus récentes recueillies suivant les prescriptions européennes. Ces données proviennent notamment des programmes de surveillance des eaux redéfinis fin 2006 à partir des réseaux d'observation existants ou déjà complétés, ainsi que d informations sur les activités s exerçant sur le territoire et pouvant avoir une incidence sur les eaux (données dites de pression). A titre d exemple, la France comporte 11 523 masses d eau de surface qui se répartissent ainsi : 8

43 % des masses d eau sont évaluées en bon état Source : Eau France mars 2010 Toutes les directives «eau», dont la DCE, ont imposé aux Etats d établir un état des lieux. Les documents de planification, les programmes de surveillance et de mesures sont désormais adoptés et opérationnels. Nous devons nous interroger effectivement sur la «lisibilité» de l ensemble et tendre vers un partage des connaissances, des indicateurs communs et partagés. Après un premier cycle de mise en œuvre de la directive, il apparaît utile de rationaliser les mesures, d évaluer leur utilité et de cibler les indicateurs à partir de l analyse de l usage des indicateurs sur le terrain. 9

2) L'évaluation de la qualité écologique DCE et les connaissances sur le fonctionnement des écosystèmes La mise en oeuvre de la DCE et les programmes de recherche menés en parallèle par la communauté scientifique ont permis des progrès significatifs dans la connaissance du fonctionnement écologique des hydrosystèmes. En retour, ces avancées doivent maintenant bénéficier à l évaluation de l état écologique. Le Conseil scientifique de l'onema estime notamment [source : CS Onema 20/01/2009] que cette évaluation pourrait, en s'appuyant sur des définitions plus ouvertes et plus dynamiques, servir davantage la pérennisation des milieux en bonne santé et fonctionnant bien. Les pistes de réflexion identifiées dans cette optique font l'objet de cette section. 2.1 Améliorer les liens entre indicateurs biocénotiques de la DCE et des indicateurs écotoxicologiques et microbiologiques L accent mis, avec la DCE, sur la qualité écologique des masses d eau conduit à s interroger davantage sur l impact des mélanges complexes de micropolluants chimiques (perturbateurs endocriniens, substances aux propriétés génotoxiques et immunotoxiques, cyanotoxines) et des microorganismes (virus, bactéries, parasites ) sur les écosystèmes. Ainsi, le conseil scientifique du bassin Seine Normandie [source : Eau et Santé : premières conclusion du CS du CB Seine-Normandie, 2005] recommandait notamment le développement des connaissances dans les domaines de la toxicologie et de l écotoxicologie, en soulignant l importance de l analyse des risques liés aux expositions aux mélanges de molécules et aux phénomènes de latence (effets à long terme) ; la question de l interaction entre polluants et agents pathogènes, avec les éventuels phénomènes de synergie. Le conseil scientifique du bassin Rhin Meuse [source : Avis du CS de CB Rhin Meuse concernant l état des lieux de la DCE, juillet 2004] soulignait, quant à lui, le besoin d amélioration des connaissances sur les produits phytosanitaires et leur impact sur les milieux aquatiques. Il a proposé de mettre en place un observatoire des produits phytosanitaires qui aurait spécialement en charge de proposer des programmes d études ou des méthodologies d évaluation permettant de répondre à ces questions. Rappelons ici qu'afin de prévenir et de réduire la pollution des eaux, les concentrations de polluants dans le milieu sont comparées à une Norme de Qualité Environnementale, ou NQE, définie comme la «concentration d un polluant ou d'un groupe de polluants dans l'eau, les sédiments ou le biote, qui ne doit pas être dépassée afin de protéger la santé humaine et l'environnement». Les Normes de Qualité Environnementale sont utilisées dans le contexte de la DCE pour deux types d évaluation : o l évaluation de l état chimique, qui concerne 41 substances jugées les plus préoccupantes au niveau européen, dont la liste et les NQE associées doivent être revues tous les 4 ans, la première révision étant prévue en 2011 ; 10

o l évaluation de l état chimique dans l état écologique (chimie soutenant la biologie) qui concerne les substances dites pertinentes ou «spécifiques» de la DCE, dont la liste est établie au niveau national. Cette approche par les NQE, qui s apparente à celle développée pour l évaluation du risque a priori, présente l inconvénient de ne pas bien rendre compte de la complexité du milieu naturel. En particulier, elle ne permet pas de tenir compte de la toxicité de l ensemble des substances chimiques présentes dans le milieu (probablement plusieurs centaines de substances quantifiées). Cette lacune a notamment été mise en évidence au travers l'indice SPEAR (SPEcies At Risk), développé par Matthias Liess (Center for Environmental Research - UFZ, Leipzig) comme un indicateur spécifique d une contamination par les pesticides et récemment utilisé dans le cadre du projet européen MODELKEY4. Ces travaux ont montré que des espèces d'invertébrés sensibles sont affectées à des concentrations 1 000 fois inférieures aux valeurs de NQE (testées classiquement sur les daphnies). On observe donc à des concentrations bien en dessous des NQE une disparition d'espèces sensibles. (pour en savoir plus : http://www.systemecology.eu/spear/about.php ) Les NQE n ont pas de lien direct avec une éventuelle absence d impact sur les écosystèmes dans leur globalité : ces outils ne peuvent être utilisés et interprétés qu'avec précaution dans le cadre de l'évaluation de l'état écologique. Il apparaît nécessaire de développer des NQE complémentaires pour palier les manques déjà observés. De plus, il n existe pas d indice agrégé du contenu en micropolluants dans les cours d eau qui reflèterait la complexité de la pollution au sein d un même cours d eau. Or de tels indices permettraient d'avancer sur des questions importantes, comme celle des synergies entre polluants (les impacts sur les milieux de cocktails de molécules), ou celle de la nature du milieu récepteur en tant qu acteur du devenir de ces molécules. À terme, la compréhension des effets de l'ensemble des micropolluants sur les écosystèmes implique de progresser à partir d un cadrage scientifique et conceptuel visant à développer des indices agrégés. Par ailleurs, si les bioindicateurs utilisés permettent la constatation d une perturbation déjà présente et avec un impact sur les populations et les communautés d espèces, dans une approche préventive des dégradations, l utilisation de biomarqueurs, signaux d alarme d une perturbation qui n est pas encore active, est une approche à étudier, en gardant à l esprit que les biomarqueurs ne sont pas très spécifiques aux polluants, leurs réponses variant selon certains facteurs biotiques (ex. : stade de 4 http://www.modelkey.ufz.de 11

reproduction), ou environnementaux naturels (température, O 2 dissous, etc.). Ces outils doivent donc être utilisés en complément des indices chimiques et biocénotiques classiques. Il s agit par exemple de mesurer des effets en sélectionnant des biomarqueurs pertinents qui pourraient situer le danger au niveau de la qualité de l eau. Les enjeux sur les biomarqueurs, en vue de leur utilisation pour l évaluation des risques se situent à plusieurs niveaux, comme la définition des biomarqueurs les plus pertinents/robustes ; la caractérisation des variations naturelles de la réponse (nécessite la mise en place d un suivi sur le long terme de ces réponses) ; la détermination des seuils ; et enfin la validation sur sites ateliers, leur normalisation et intercalibration (à l image de ce qui se fait actuellement dans le cadre de BEQUALM 5 ). Des biomarqueurs qui lorsqu ils s allument au niveau d organismes exposés à des pollutions mixtes, vont refléter des effets sur les populations, pourraient être d application intéressante, notamment pour ce qui a trait aux pollutions mixtes et diffuses, à condition d être utilisés en complément des indices chimiques et biocénotiques classiques. Le développement d indicateurs précoces des effets (biomarqueurs), utilisables en complément des indices classiques, apparaît souhaitable dans une optique de prévention des dégradations. Le développement des connaissances sur l impact des mélanges complexes de polluants sur les écosystèmes reste un enjeu majeur. 2.2 Introduire des indicateurs hydrologiques L'amélioration et la consolidation des connaissances sur les milieux et les pressions qu'ils subissent doit également porter sur les aspects quantitatifs, difficilement pris en compte aux débuts de la DCE pour les masses d eau superficielles, puis introduits mais seulement en indicateurs secondaires à ce jour. La question de l évolution quantitative de la ressource doit être notamment considérée sous l angle de la ressource disponible pour les divers usages, dans un contexte d'exigences croissantes vis-à-vis de la part écologique. Ces indicateurs englobent par exemple les cotes et les débits, qui sous-tendent la qualité des habitats, les phénomènes d'auto-épuration, les services rendus, les risques subis (milieux et société), etc. À noter que les paramètres hydrologiques/hydrauliques régissant la qualité de l habitat peuvent être complexes pour certains organismes (par exemple le niveau de turbulence de l'écoulement) et ne sont pas appréhendables par des proxys 6 classiques à l échelle de la masse d eau. D autres paramètres doivent impérativement intégrer la dimension temporelle (saisonnalité), voire statistique (régimes) pour être pertinents. 5 http://www.bequalm.org/about.htm 6 Variable mesurable utilisée en remplacement d une autre variable qui ne peut pas être (facilement) mesurée. Suppose une corrélation entre variable de substitution et variable d intérêt 12

La collecte, la gestion et l'expertise de ces informations doivent être pérennisées, notamment au travers de longues chroniques de données essentielles pour agir préventivement. En situation tendue, les pénuries peuvent être particulièrement marquées pour certaines qualités d eau et certains usages, ou bien accentuer les problèmes de qualité écologique. Il est donc nécessaire de progresser sur la prise en compte des couplages entre aspects qualitatifs et quantitatifs dans l évaluation de la qualité des eaux. 2.3 Développer des indicateurs de fonctionnement des écosystèmes L état écologique, au sens de la DCE, doit refléter à la fois la structure et le fonctionnement des écosystèmes. La protection de la biodiversité est également affichée comme un enjeu fort dans les SDAGE. Dans ce contexte, la construction d'indicateurs d'état et d'évolution de cette diversité biologique pourrait notamment aider à l'élaboration de stratégies d'actions intégrant les fonctionnalités naturelles des milieux aquatiques, à condition que le terme «diversité biologique» ne se limite pas à des considérations taxonomiques, mais intègre des aspects démographiques et fonctionnels, et qu ils soient complétés par des indicateurs de stress et de perturbation écologique du milieu. Les indicateurs «classiques» actuels utilisés pour qualifier l état écologique n ont pas été testés sur ces aspects. Par ailleurs, la mise en place de tels indicateurs suppose que l on puisse mieux appréhender les facteurs de résistance/résilience écologique, notamment au travers de la dynamique des groupes fonctionnels d espèces lors d une inflexion de trajectoire de l écosystème (changements lents ou perturbations). Il est donc nécessaire d exploiter l émergence de nouvelles méthodes d analyse qui permettent d embrasser la complexité des systèmes naturels, de prendre en compte les conséquences des choix sur les écosystèmes adjacents, d'analyser l histoire de l écosystème pour voir comment il a pu s adapter aux pressions anthropiques dans le passé ; de caractériser la vulnérabilité et la sensibilité de l écosystème, sa résilience, sa capacité d adaptation. Ces méthodes ne sont pas encore à l échelle de l application. Une telle approche remet en cause la notion d'état de référence qui suppose l'adoption du concept d'équilibre des écosystèmes, alors que l on observe une grande variabilité temporelle des écosystèmes. A noter que le Conseil Scientifique du bassin Rhône-Méditerranée a émis un avis spécifique sur la détermination des conditions de référence en mai 2005. Pour faire émerger des concepts capables d'évaluer le fonctionnement des écosystèmes, il faudrait prendre en compte la variabilité temporelle des écosystèmes aquatiques et leur grande hétérogénéité spatiale. 13

Cette volonté transparaît notamment dans les termes de la Directive cadre stratégie pour le milieu marin (DCSMM). Celle-ci, adoptée près de dix ans après la DCE, définit un bon état écologique pour les eaux marines par un ensemble de caractéristiques à prendre en compte lors de l évaluation, telles que : - des «descriptions» de communautés ; - des «informations» sur certaines espèces ; - des «descriptions» de la dynamique de certaines populations. Cette approche plus intégrative et dynamique du bon état écologique fait appel à la prise en compte des variabilités annuelles ou saisonnières des écosystèmes : le regard ne porte plus nécessairement sur l état mais surtout sur le fonctionnement des écosystèmes. Le passage des indicateurs d état aux indicateurs de fonctionnement pour la définition du «bon état écologique» pour le milieu marin implique bien sûr des travaux de recherche significatifs. Ces travaux sont à suivre avec attention car ils pourraient bénéficier à la définition et à la mesure de la qualité écologique pour d autres milieux, notamment pour les eaux continentales, littorales et estuariennes. L'appel à projets européens lancé en 2011 est consultable à l'adresse suivante : http://ec.europa.eu/research/agriculture/ocean2012/pdf/claude_rouam-presentation-infoday.pdf Initier une réflexion sur la validité des indicateurs élaborés actuellement dans un contexte où les pressions qui pèsent sur les systèmes aquatiques changent en permanence, au point qu on ne peut pas simplement «prolonger les dynamiques actuelles», car il y des changements de trajectoires, des ruptures. Rendre visibles sur le court terme les indicateurs existant actuellement sur différents écosystèmes et qui approchent ("proxy") l'indication sur le fonctionnement. Sur le long terme, inciter à l innovation méthodologique dans le domaine de la recherche d indicateurs de la complexité et du fonctionnement des systèmes naturels, prenant en compte les différentes échelles spatio-temporelles, et couplant sciences humaines et sociales et sciences de la nature. Mettre en place des suivis d'observation à très long terme, avec des protocoles fiables et constants dans le temps, sur des stations représentatives des différentes situations rencontrées. 2.4 Variabilité et incertitudes Un point important à soulever est la difficulté de donner une image de l état d un écosystème à l échelle d une masse d eau à partir d indicateurs stationnels, aussi nombreux et justes soient-ils. Or les erreurs d évaluation liées aux incertitudes incompressibles des indicateurs, biologiques ou autres, peuvent avoir des impacts sur les politiques de gestions (erreur de diagnostic, erreur d investissement, etc.). Prendre en compte, dans l usage des indicateurs actuels, les variabilités et incertitudes pour des évaluations robustes et utiles à la gestion. 14

Une des possibilités est aussi de faire intervenir des experts dans le processus d évaluation, comme l ont fait certains pays comme l Allemagne ou l Autriche, ou encore la France lors de la réalisation des états des lieux en 2005. Cela soulève la question du statut de l'expert, de l'expertise pluraliste et de la participation de la société à la construction des indicateurs (cf. partie suivante sur l évaluation de la qualité écologique et les parties prenantes). 2.5 Interroger et faire évoluer les dispositifs de suivi La question des indicateurs interroge par ricochet sur les dispositifs de surveillance, la difficulté étant d adapter l échelle de surveillance à la question posée. Le couplage entre l observation des milieux et le développement des savoirs, notamment par la recherche via la modélisation, est porteur d informations pertinentes pour la gestion et la prévention des atteintes aux écosystèmes aquatiques. Une interaction permanente entre recherches et observations est à promouvoir. Celle-ci implique d organiser et de fiabiliser les dispositifs d observation, et de s engager sur le suivi des cinétiques de long terme. Pour chaque nouvel indicateur proposé, il faut évaluer la faisabilité de son déploiement sur un terrain toujours complexe et particulier, notamment en ce qui concerne l acquisition de données nécessaires et la mise en place de réseaux de surveillance adaptés. Le coût de l observation est également à prendre en compte, en particulier lorsqu'elle nécessite un niveau d expertise élevé et n'est pas automatisable. L État et ses établissements publics doivent disposer d une véritable expertise pour faire le lien entre développement de nouveaux savoirs, systèmes de surveillance et pilotage de la gestion. Enfin, dans le domaine de l observation, l importance du couplage de l ensemble des informations environnementales (milieux aquatiques, sols, conditions météorologiques, activités humaines, propriétés des substances chimiques, etc.) est soulignée. 15

3) L évaluation de la qualité écologique DCE et les parties prenantes Au-delà de la capacité à produire des nouvelles connaissances scientifiques dans les domaines de l écologie, l évaluation et le suivi de l'état écologique posent la question du statut des connaissances mobilisées et de leur mode de production ainsi que de l appropriation et la perception sociale des résultats. A ce titre, le Conseil scientifique du bassin Seine Normandie [source : avis du CS de CB Seine Normandie sur le SDAGE, 29/11/2007] souligne qu un ensemble d indicateurs utilisés comme outil de gestion n est jamais neutre, puisqu on souhaite qu il contribue à envoyer des signaux incitatifs. Les itinéraires de conception et de mise en œuvre d observatoires, de construction et de restitution de l information ne sont donc pas purement technique, et la communication sur les états de la ressource et des milieux aquatiques vers les usagers, les consommateurs et le grand public constituent un enjeu important. 3.1 Quelles connaissances mobiliser pour assurer une évaluation au plus près du terrain? Deux constats peuvent être à l origine de cette question : o les dispositifs de recueil de données «milieux» tels qu ils sont construits ne permettent pas d assurer une couverture homogène à l'échelle locale sur l ensemble du territoire. Or, la mise en œuvre d un projet (par exemple : restauration de cours d eau) par une collectivité doit se baser sur un protocole qui rend compte de la réalité locale ; o la mise en œuvre des actions au niveau local nécessite des dialogues co-constructifs entre les acteurs (collectivités maîtres d ouvrages, usagers etc.) qui soient éclairés par l évaluation scientifique et l expertise. Cependant, on constate fréquemment une situation de blocage, les acteurs locaux contestant l imposition d un diagnostic «venu d en haut» et déplorant l absence de prise en compte de leurs propres expériences et connaissances des milieux. Les acteurs locaux disposent d une partie de la connaissance pouvant étayer le diagnostic, mais le statut de cette connaissance fait débat. Ils savent ainsi estimer des niveaux de besoins, dont on voit par ailleurs l'intérêt de la prise en compte pour affiner et conforter une définition localement durable du bon état. Quels types d indicateurs peuvent être apportés par les acteurs locaux? Quel accompagnement institutionnel et technique mettre en place? Quelle intégration avec les données déjà collectées pour l évaluation du bon état? La prise en compte des dynamiques sociétales nécessite de repenser la manière dont on utilise les connaissances scientifiques pour la DCE, pour que celles-ci puissent rendre intelligibles des situations complexes de changement et favoriser les interactions sociales autour des problèmes de gestion de l'environnement. Rendre possible et organiser la rencontre entre science/expertise et connaissances produites par la société des acteurs locaux. 16

S'appuyer sur le concept de taux de satisfaction de besoins : besoins à connaître et à exprimer, puis à confronter aux réalités présentes (état des lieux) et futures (bon état). Il est par ailleurs nécessaire d expliquer le cheminement de la production des savoirs en mobilisant l ensemble des sciences humaines et sociales, notamment la sociologie, les sciences politiques et l histoire, qui permet d expliquer les limites du consensus que le système social est capable d obtenir à un moment donné sur un niveau de connaissance. Par exemple au travers de l histoire des pollutions et des représentations des objets environnementaux, on constate que la pollution résulte de choix que la collectivité a fait de manière plus ou moins consciente et dont les conséquences se matérialisent une ou deux générations plus tard. L étude de ces choix mérite d être développée. Mettre en avant le besoin de connaissances «historiques» autour du cycle de l eau et de la place de l eau dans les dispositifs sociaux et environnementaux. 3.2 Usages sociaux des indicateurs et appropriation de l évaluation par les acteurs L information et la participation du public font partie intégrante de la mise en œuvre de la DCE, qui fait obligation d inscrire le processus dans une gouvernance associant le public et les parties prenantes, via notamment la consultation du public lors de l étape de planification. Or l'on constate que l implication est d autant plus forte que les acteurs ont pu contribuer à la production du diagnostic. Dans ce cadre, le Conseil Scientifique s interroge sur l appropriation et les usages sociaux des indicateurs suivis par les acteurs et les publics des politiques de l eau. Ainsi les acteurs directs de la gestion de l eau (syndicats d eau potable, de rivière etc.) ne semblent pas associer la directive cadre à des actions concrètes sur leur terrain. Si la vision du bon état des eaux selon les scientifiques, les usagers et les citoyens diverge, il sera difficile de mettre en œuvre des actions tendant au bon état des milieux. Il y a un risque que les acteurs locaux se référent à d'autres grilles d'évaluation mises en place, historiquement, pour un "usage" donné. C est notamment le cas des grilles du SEQ Eau, qui offraient la possibilité d'évaluer la qualité de l'eau par grand type de pollution et d'évaluer l'incidence de cette qualité sur les potentialités biologiques et l'aptitude aux usages potentiels de l'eau. Les utilisations des indicateurs de qualité de l eau dans des enceintes aussi différentes que le «rapportage» à la Commission européenne, la mise en débat dans un comité de bassin ou une commission locale, ou le grand public appellent à affiner la connaissance sur la mise en pratique de ces indicateurs. 17

Le CS souligne aussi l intérêt de favoriser la co-construction par les acteurs de représentations multi-critères des enjeux de gestion de leur territoire. Ce type de démarche favorise la prise en compte des représentations et connaissances des différents acteurs, et leur permet de mieux identifier le rôle qu ils peuvent jouer dans le système. A cette fin, il serait utile d'afficher le continuum entre usages et fonctionnalités des milieux, pour avoir une vision intégratrice dépassant les visions sectorielles. On peut se référer notamment aux travaux de certains comités de bassin, comme celui de Rhône-Méditerranée qui a utilisé un tableau multifactoriel pour appuyer la réalisation de l état des lieux (2002-2004) puis soutenir la mobilisation vers le bon état (SDAGE). Disposer d un schéma commun, favorisant la démarche comparative entre usages et des critères complémentaires adaptés aux spécificités locales. Promouvoir un affichage multicritère des enjeux (tous usages et fonctionnalités) pour amorcer la négociation entre les acteurs au niveau local, une règle du jeu pouvant être la recherche de l'équité des taux de satisfaction des divers besoins, ceux des milieux inclus. Enfin, on peut souligner que la DCE impose une consultation du public pour l élaboration des actions à mettre en place. Pour le grand public, les indicateurs d état écologique sont trop techniques pour une appropriation et une compréhension des enjeux liés. Des taux de satisfaction de besoins exprimés, entre autres ceux liés aux services attendus des eaux et des milieux (ressources-positifs améliorés, risques-négatifs modérés), semblent davantage appropriables, même s'ils exigent en retour un effort des populations : accepter de décliner/afficher leurs besoins, donc les modérer, et «se dévoiler». Une piste repose alors sur la définition d un corpus d indicateurs homogène au sein des politiques de l environnement. Evaluer le bon état des masses d eau pour la DCE, évaluer le bon état de conservation des écosystèmes au titre de la directive habitat-faune-flore, mesurer la conformité aux normes de la directive sur les eaux de baignade, via des indicateurs globaux et plus facile d accès (de type «label»). Dans ce schéma, la participation des acteurs de la gestion de l eau paraît à même d aider au transfert et à l appropriation des indicateurs et des enjeux liés (exemple : pavillon bleu etc. ). Réfléchir à la construction d'indicateurs plus globaux de type "label", qui constitueraient un corpus homogène permettant une appropriation plus générale de la question de l eau. 3.3 Mieux appréhender les pratiques des acteurs Le principal défi de l application de la DCE dans les décennies à venir repose sur la capacité de la société à s impliquer et à agir dans ce cadre. En effet, les transformations induites sont nombreuses et de diverses natures : les actions à mettre en place pour répondre aux objectifs de la DCE peuvent 18

modifier profondément les modes de gouvernance, les relations sociales entre acteurs, les pratiques, les usages au sein d un territoire, les besoins, etc. La question est de savoir comment l usage du concept de bon état écologique et des indicateurs liés peut permettre, ou non, une implication des acteurs. Jusqu à présent, de nombreux experts et scientifiques ont produit des connaissances ou développé des indicateurs afin d évaluer la qualité de l eau, des outils économiques pour attribuer un coût à une détérioration de l environnement, des modèles pour définir des objectifs de gestion et être en mesure d évaluer les actions mises en œuvre, etc. Ces connaissances ont été produites et utilisées sans questionner leur interaction avec les citoyens impliqués dans la mise en œuvre de la Directive. Or, un maillon de la mise en œuvre reste encore insuffisamment éclairé : les moteurs de la prise de décision, l acceptabilité sociale des mesures engagées, l'effectivité de la mise en œuvre durable. Améliorer la connaissance des processus d implication des acteurs et de la prise de décision. Cela peut passer par une analyse scientifique de l'effectivité tout au long de sa chaîne (depuis l'émergence individuelle d'une idée jusqu'au suivi pérenne des effets de sa réalisation). A minima, mener une analyse sur la partie qui concerne prioritairement la DCE : depuis le SDAGE et son Programme de mesures jusqu'au suivi pérenne des effets de sa réalisation. Enfin, un autre problème de la mise en œuvre des actions est que l espoir d asseoir la décision sur des certitudes scientifiques définitives est vain. Un des enjeux peut être d amener les acteurs à davantage de prise de risque dans les décisions de gestion, et à relever un pari collectif pour atteindre, in fine, les objectifs de qualité des milieux. Alors même que les mesures seront mises en place, on sait d ores et déjà que certains objectifs ne pourront être atteints en 2015, notamment du fait du temps de mise en place des mesures ou encore de l inertie des milieux aquatiques. La méthode même d évaluation et de suivi de l état (avec seulement 15% des masses d eau qui sont suivies) risque de masquer des gains importants liés à une évolution de pratiques de certains acteurs. Dans ce cadre, une préoccupation exprimée par le Conseil scientifique du bassin Seine Normandie [source : avis du CS de CB Seine Normandie sur le SDAGE, 29/11/2007] porte sur le fait de s assurer que les mécanismes d évaluation et de contrôle permettent bien le suivi de la politique. La définition «d objectifs intermédiaires» pour cette date et «d indicateurs avancés» permettant de détecter des signes positifs lorsque les indicateurs classiques risquent de continuer à se détériorer (par exemple pour l évolution des eaux souterraines) serait souhaitable. En particulier, la définition d indicateurs sur les pratiques, ou d autres types d objectifs intermédiaires, serait nécessaire pour permettre une évaluation plus réactive, alors que les indicateurs finaux sont souvent d une inertie importante. Ces indicateurs revêtent une grande importance non seulement en tant qu indicateurs destinés à favoriser la mobilisation mais également en tant qu indicateurs permettant de mettre en évidence la non-mobilisation. 19

Compléter les indicateurs d état écologique par d autres types d indicateurs portant sur les usages et les pratiques. Ceci pourrait passer par l établissement de «socio-indicateurs» qui traduiraient l effectivité des mesures et les moyens mis en œuvre. Ceci nécessite un travail scientifique sur l effectivité. Une première liste d indicateurs potentiels du suivi de la mise en œuvre devrait être établie. Compléter les objectifs d état des eaux par des objectifs intermédiaires pour permettre une évaluation plus réactive 3.4 Développer des approches alternatives, notamment au travers de la prise en compte des services écosystémiques Le Conseil Scientifique du bassin Rhône-Méditerranée [source : avis du CS de CB Rhône-Méditerranée sur l état des lieux, novembre 2004] souligne que la fixation des objectifs de «bon état écologique» devrait émerger d une vision socialement la plus partagée possible de la définition du bon état (ou du bon potentiel), en prenant notamment en compte la dimension socioéconomique et en explicitant l'intérêt général à disposer de masses d'eau en bon état (bon fonctionnement). L évaluation des services écosystémiques est une façon de sensibiliser et de communiquer autour des enjeux de préservation et de restauration des milieux aquatiques. Ainsi le secrétariat technique du SDAGE Rhône-Méditerranée a-t-il choisi de communiquer récemment sur ce thème dans sa brochure «Qu est ce que le bon état des eaux?» 7. La notion de service écosystémique repose sur l'opportunité d'utiliser les produits des fonctions écologiques assurées par les écosystèmes. Ce concept intègre également les notions de durabilité et de résilience de l écosystème. Il est clair que le service est perçu au premier chef à partir d'un corpus d'usages, une même fonction pouvant être interprétée ou non comme un service par différents usagers. Appliqué à l eau et aux milieux aquatiques, la spécificité repose essentiellement sur la contrainte spatiale et temporelle qui définit leurs limites. En effet, la plupart de ces milieux sont soumis à des variations importantes de leur ressource principale (eau), et, pour certains, à une connectivité spatiale difficile à évaluer (par ex. systèmes transitoires entre nappe phréatique et rivière, systèmes d'interface entre milieux d'eau douce et d'eau salée, ou systèmes riverains à inondation variable). A ceci s'ajoutent, évidemment, les spécificités liées au milieu liquide et notamment, l inertie physico-chimique. Ainsi, l indentification des services rendus (services d auto-épuration, soutien au fonctionnement de l écosystème etc.) et la définition du seuil à ne pas dépasser pour conserver les services nécessaires au maintien du fonctionnement de l écosystème (durabilité) et ceux que nous apprécions qu ils rendent permettrait une forte sensibilisation des citoyens aux conséquences de leurs actes et la mise en évidence des incompatibilités (ex : volonté de réduire à zéro les pollutions en nitrates et continuation 7 http://www.rhone-mediterranee.eaufrance.fr/docs/dce/sdage/docs-complementaires/bonetateaux_mars2011.pdf 20