Comprendre la dynamique fluviale du bassin amont de la Garonne

Sud Eau 2 est un projet européen qui vise la mise en œuvre de la Directive Cadre Européen sur l Eau au niveau local et régional. Son objectif est la mise en place d initiatives de gestion durable et participative de l eau et des cours d eau. Le projet Sud Eau 2, pour la Garonne, concerne la Garonne amont (du Val d Aran à Carbonne). Dans le cadre de la collaboration déjà initiée avec le Val d Aran, le projet Sud Eau 2 doit aider à la prise en charge par les acteurs locaux de la restauration de la dynamique fluviale en : - donnant les éléments de connaissance nécessaire sur la dynamique fluviale et le transport solide de la Garonne ; - créant le partage des connaissances et l échange d expériences pour favoriser un phénomène d entrainement des collectivités. Ce projet est réalisé, en partenariat avec plusieurs territoires d Espagne (Aragon, Cantabrie, Catalogne, Navarre), de France (la Dordogne) et du Portugal (Penafiel). Le projet Sud Eau 2 est cofinancé par le programme Interreg IVB Sud-ouest européen et l Agence de l eau Adour-Garonne. Quelques recommandations Après une période où l on a cherché à maîtriser le fleuve, on constate que la Garonne possède toujours une capacité érosive. Le coût excessif des protections, leur efficacité limitée (les érosions se déplacent), les impacts négatifs sur les milieux naturels et les paysages conduisent à proposer de mettre en œuvre une gestion intégrée et durable de la Garonne et de son bassin versant. Elle comprend notamment une meilleure prise en compte de «l espace rivière». Définir collectivement un espace de bon fonctionnement du fleuve. Pour que le fleuve puisse remplir ses fonctions naturelles d intérêt général, il est nécessaire de conserver un espace suffisant pour que ces fonctions s expriment. La démarche vise donc à concilier les enjeux socio-économiques avec le fonctionnement naturel du cours d eau en identifiant un espace de bon fonctionnement. Cet espace de bon fonctionnement comprend des secteurs où les enjeux humains sont protégés de la dynamique du fleuve pour des raisons de sécurité publique et des secteurs où la dynamique du fleuve peut s exprimer sans entrave pour l intérêt général. Les récentes crues exceptionnelles ont montré l importance de conserver un tel espace tampon, en particulier en amont des verrous hydrauliques naturels et des zones urbanisées. Sur la base de la concertation, plusieurs mesures peuvent être mises en œuvre pour restaurer cet espace : acquisition foncière, protections ciblées des enjeux humains prioritaires, déplacement d enjeux, proscrire l installation de nouvelles gravières, gestion raisonnée des boisements de berges et des bancs de galets. Exemple de détermination de l espace de bon fonctionnement prenant en compte les aménagements actuels du territoire (ici une gravière en bleu clair). Le tracé en rouge délimite l espace historique utilisé par le fleuve. Le tracé en blanc correspondrait à l espace admissible qui devra être soumis à la concertation. Comprendre la dynamique fluviale du bassin amont de la Garonne La Garonne n est pas un long fleuve tranquille Par endroit elle érode, elle accélère, ailleurs elle ralentit et dépose. Elle évolue également avec le temps. La dynamique fluviale qui régit ces phénomènes peut localement contraindre l occupation des sols et les usages. Elle est pourtant garante de multiples services rendus à la société : dissipation de l énergie des crues, auto-épuration des eaux, qualité écologique et paysagère. Nos activités humaines ont de plus en plus contraint ce fonctionnement naturel qui a conduit à l altération de l état hydromorphologique du fleuve. La préservation et la restauration de la dynamique fluviale constitue donc un enjeu majeur pour l aménagement et les usages de la vallée. Cette plaquette a ainsi pour objectif de faire comprendre et reconnaître cet enjeu pour mieux s adapter à la dynamique fluviale et permettre un meilleur fonctionnement du cours d eau. Partager cet enjeu, c est garantir la nécessaire cohérence amont/aval des politiques d aménagement de la vallée. Avec qui? Le Sméag apporte des connaissances et fédère les acteurs pour une gestion équilibrée du fleuve. L Agence de l Eau Adour Garonne apporte un appui technique et financier pour la prise en compte de la dynamique fluviale dans les programmes pluriannuels de gestion des cours d eau. D autres acteurs peuvent vous guider utilement. La DDT31 (gestionnaire du Domaine Public Fluvial, police de l eau), l ONEMA (appui technique, police de l eau), la Catezh Garonne (aspects zones humides), la Fédération départementale de pêche et pour la protection des milieux aquatiques (aspects piscicoles), MIGADO (aspects poissons migrateurs). Une action du projet Sudeau 2 animée dans le cadre de la démarche «Dynamique Garonne Amont» Carte du périmètre Garonne amont SMEAG - 61 rue Pierre Cazeneuve - 31200 Toulouse - Tél. +33(0)5 62 72 76 00 - Fax : +33(0)5 62 72 27 84 - e-mail : smeag@eptb-garonne.fr Directrice de publication : - Conception - rédaction : SMEAG - Tél. +33(0)5 62 72 76 00 - fabienne.sens@smeag.fr Date de publication : janvier 2015 - Maquette et mise en page : www.agence-imc.com

La dynamique fluviale, comment ça marche? Les rivières sont des milieux hétérogènes, dynamiques et mobiles dans l espace et dans le temps. Les précipitations (conditionnées par le climat), la nature géologique des sols et la pente (dépendant du relief) sont à l origine des ajustements de forme (ou morphologiques) du cours d eau. La morphologie du cours d eau est la résultante de sa «dynamique fluviale». L étude scientifique de ces changements liés à l eau s appelle aussi «hydromorphologie» (du grec υδρο, hydro = eau, morphe la forme et λόγος, logos, l étude). Tout cours d eau, dont la dynamique fluviale fonctionne bien, érode, transporte et dépose les matériaux solides provenant des parties amont du bassin et de ses berges soumises aux processus d érosion latérale. L état «hydromorphologique» de la Garonne aujourd hui En 2014, le Sméag a conduit un diagnostic de l état hydromorphologique de la Garonne amont qui permet d expliquer le fonctionnement du fleuve depuis un siècle en intégrant les modifications des crues exceptionnelles de 2013 et 2014. La balance de Lane et le principe d équilibre dynamique. La balance de Lane illustre le principe d équilibre dynamique de la rivière. Un cours d eau, présentant un fort débit liquide et/ou une forte pente, se charge en un point précis en matériaux solides. Quand le débit liquide baisse et/ ou la pente diminue, le cours d eau perd de l énergie et dépose les matériaux transportés jusque-là. On observe sur tous les cours d eau des zones préférentielles d érosion et de dépôt. Etat d équilibre Dans les coudes des cours d eau sinueux ou méandriformes, la rive extérieure (dite concave) est une zone préférentielle d érosion sous l effet de la force centrifuge, tandis que la rive intérieure (dite convexe) est une zone préférentielle de dépôts de matériaux. Longitudinalement, les dépôts s effectuent dans les ruptures de pente et aux endroits où le lit du cours d eau est élargi. La dynamique du fleuve en évolution au fil des siècles. La dynamique fluviale de la Garonne n a pas toujours été la même. Les traces du passé montrent qu il y a un siècle, la Garonne possédait au moins dans certains secteurs, un style fluvial en tresse, caractérisé par des chenaux multiples formant un lit très changeant, en réponse à d importants apports de sédiments. Aujourd hui, la Garonne adopte un style fluvial sinueux qui se traduit par un lit mineur unique qui forme des courbes dans la vallée. Il semble que l amplitude d équilibre des sinuosités ne soit pas encore atteinte, le fleuve étant contraint soit dans des secteurs naturellement encaissés, soit par des aménagements anthropiques. La Garonne peut donc potentiellement encore se déplacer. La confluence de la Garonne et du Ger est le secteur le plus actif et aussi un haut lieu du patrimoine naturel et paysager du fleuve. Granulométrie Fin Gros Débit solide Erosion Pente Faible Fort Dépôt Débit liquide Une activité morphologique en diminution. Depuis la moitié du XXième siècle, l activité morphologique du fleuve a progressivement diminué du fait de l enfoncement du lit et des impacts cumulés des activités humaines (barrages, protections de berge, extraction de granulats). Dans les années 1970/80, on enregistre une réactivation partielle de la dynamique qui s explique probablement par le réajustement du chenal actif en réponse aux impacts anthropiques. Aujourd hui, la Garonne reste active et le secteur à l aval du confluent du Ger apparaît comme le plus dynamique. Conserver la dynamique fluviale, c est vital Du bon état de la Garonne dépendent de nombreux services rendus à la société. Les cours d eau rendent de nombreux services aux sociétés humaines, contribuant à leur développement et leur bien être. Les écosystèmes aquatiques et humides (cours d eau, zones humides, arbres des bords du cours d eau, plaine d inondation, nappe alluviale, etc.) sont indissociablement unis par une même dynamique fluviale. Le maintien de cette dynamique, pour leur fonctionnement dans de bonnes conditions est nécessaire à la préservation des fonctions et services que l on peut leur associer. Les services fournis par les écosystèmes sont communément classifiés en quatre catégories : - les services d approvisionnement, désignant la production, par les écosystèmes, de biens consommés par l être humain (fourniture d eau potable ou pour d autres usages, etc.) ; - les services de régulation, c est-à-dire les processus qui canalisent certains phénomènes naturels et ont un impact positif sur le bien-être humain (par exemple, la prévention des inondations, l atténuation des pollutions de l eau, etc.) ; - les services à caractère social, à savoir les bénéfices immatériels que l être humain tire de la nature en termes de santé, de liberté, d identité, de connaissance, de plaisir esthétique et de loisirs (pêche de loisir, sports de nature, support de recherche, etc.). Un problème majeur : l incision du lit. Contrairement à certaines idées, il y a aujourd hui équilibre entre les surfaces érodées en berge et les surfaces de dépôt de sédiments dans le lit. On ne constate donc pas globalement d exhaussement du fleuve. De plus, l évolution latérale est très limitée et près de 90% du linéaire du fleuve est figé. Le lit actif du fleuve est 10 fois moins large qu en 1940. Cette situation montre que les aménagements anthropiques ont fortement influencé la dynamique fluviale. Or, la Garonne étant un cours d eau à Illustration du décapage du lit de la Garonne en aval d un barrage : le banc de galet a disparu, faisant apparaître la marne sous-jacente. forte énergie, et du fait de l incapacité à éroder latéralement, c est le lit qui se trouve creusé. En effet, on mesure un enfoncement quasi général du lit du fleuve, en moyenne de l ordre d 1 mètre mais localement de plus de 2 mètres. Ainsi, les impacts des aménagements sur le fleuve ont fait émerger de nouvelles difficultés : - abaissement de la ligne d eau diminuant la productivité des puits de captage (alimentation en eau potable, irrigation, ) - altération de la qualité des eaux (réchauffement des eaux, perte de la capacité d auto-épuration) - dégradation des habitats aquatiques (invertébrés, frayères à Truite fario, Saumon Atlantique, écrevisse à pattes blanches, Desman des Pyrénées ) - assèchement des zones humides, espaces naturels riverains (annexes hydrauliques, forêts alluviales, ) qui se trouvent perchées - déchaussement d ouvrages (pont, protection de berge, ) - concentration des écoulements dans le lit mineur

La gestion raisonnée des bancs de galets Concilier l écoulement des eaux, la dynamique naturelle du lit et la qualité des milieux naturels et des paysages. La présence de bancs de galets, qui apparaissent surtout en basses eaux, est un phénomène classique sur la Garonne, même si leur localisation peut varier au fil du temps. Ce phénomène peut inquiéter les riverains qui craignent que cela n engendre des débordements plus fréquents. Or, dans la plupart des cas, la formation de bancs de galets n a aucun effet sur la hauteur des crues débordantes, surtout que le lit du fleuve s est généralement enfoncé de 1 à 2 mètres, augmentant sa capacité d évacuation des eaux. En réalité, les bancs de galets sont souvent signe du bon fonctionnement de la Garonne. En effet, le fleuve charrie une quantité importante de sédiments (blocs, galets, gravier, sable) depuis les Pyrénées jusqu à l Océan. Ces galets jouent un rôle important et varié. Ils servent d abris à de nombreux animaux, de zones de reproduction pour la truite. Ils tamponnent le réchauffement des eaux. Les micro-organismes qui les tapissent contribuent à la dépollution naturelle des eaux. En déplaçant ses galets en crue, la Garonne dissipe son énergie qu elle ne consacre pas ainsi à éroder les berges. Bref, des éléments très utiles pour tous! A l inverse, dans des contextes de dynamique fluviale très perturbée, la fixation des bancs de galets par une végétation arbustive, puis arborée (souvent essentiellement des peupliers), peut correspondre à un dysfonctionnement. Dans certains cas, la fixation du banc peut conduire au rétrécissement du chenal et accroître son enfoncement. De plus, sa végétalisation exclusivement par des peupliers entraine une banalisation écologique et paysagère du fleuve. Enfin, les arbres de haut jet poussant dans le lit du fleuve peuvent également être générateurs d embâcles. Il n existe donc pas une situation unique mais différents cas qui doivent être diagnostiqués pour déterminer la nécessité ou non d une intervention. Le saviez-vous? Le nom Garonne proviendrait des termes pré-indo-européens «kar» (rocher, pierre) et «onna» (cours d eau) qui signifie «la rivière caillouteuse». C est dire l importance des galets pour le fleuve! Cet ensemble d iles en aval de Saint Gaudens forme une mosaïque de milieux naturels qui abrite une faune et une flore diversifiées. C est également un élément remarquable du paysage et un piège à embâcles lors des crues.

Le Schéma Directeur d Entretien coordonné du lit et des berges de la Garonne est un document à destination de tout porteur de projet sur la Garonne, qui vise à : - Connaître, en apportant une vision globale - Agir, en proposant un cadre d actions - Guider, en indiquant les modalités d action - Guider les partenaires techniques et financiers autour des porteurs de projets Recommandations La gestion des bancs de galets peut répondre à plusieurs objectifs : - Restaurer l hydromorphologie du cours d eau en facilitant la reprise et le transit des galets à l occasion des crues; gérer le déficit sédimentaire selon une vision globale, - Améliorer l hydraulique pour limiter les désordres locaux (érosions, débordement), - Accroître la biodiversité en favorisant l installation spontanée d une végétation diversifiée d intérêt écologique. Les réponses à donner ne se traduisent pas systématiquement par des interventions. Lorsqu elles sont justifiées, celles-ci pourront être menées, seules ou combinées comme ci-dessous : - Privilégier la non-intervention lorsque la présence du banc de galets est l expression du bon fonctionnement du cours d eau. Il contribue en effet à la diversification des écoulements, à la variété des milieux naturels et des paysages, à l auto-épuration des eaux. - Essartement : arrachage et dessouchage des végétaux ligneux. L essartement seul n est efficace que si l atterrissement est assez bas pour être remobilisé. - Scarification : griffage de surface pour rompre la croûte superficielle consolidée à l aide d une pelle hydraulique munie d un godet à griffe et d un «ripper» (permet de déraciner les jeunes pousses de ligneux). Effectuer un double passage, l un parallèle à l écoulement, l autre perpendiculaire. - Arasement : enlever la partie de l atterrissement au-dessus du niveau d étiage, par régalage ou transfert dans un secteur déficitaire. Le curage, comme pratiqué autrefois, est aujourd hui à proscrire pour conserver les bienfaits d un plancher de galets dans le lit mineur du cours d eau. Exemple de dévégétalisation et griffage d un banc de galets sur la Garonne. Exemple d intervention sur la Garonne Un diagnostic multi critère (morphologique, hydraulique, naturaliste, ) des bancs de galets est indispensable pour déterminer les modalités d intervention qui répondront aux objectifs de restauration de la dynamique fluviale. Sur l exemple ci-dessus, le croisement des cartographies de la topographie, des zones inondables et des milieux naturels remarquables permet d identifier les zones à traiter. Il est ainsi proposé de rouvrir des chenaux de crues sans traiter la totalité de l ile, en conservant les saulaies d intérêt écologique (notées 44.13 sur la carte) situées au centre et en périphérie de l ile. Directrice de publication : - Conception - rédaction : SMEAG - Tél. +33(0)5 62 72 76 00 - fabienne.sens@smeag.fr Date de publication : janvier 2015 - Maquette et mise en page : www.agence-imc.com

Les gravières en bord de cours d eau Un cours d eau doit s appréhender en 4 dimensions! D un point de vue de son fonctionnement, un cours d eau ne se limite pas au lit mineur et aux berges. En effet, il inclut le lit majeur qui peut être activé par les érosions latérales et les crues débordantes. L aménagement de la vallée doit prendre en compte cet «espace rivière» qui intègre également sa nappe d accompagnement, c est-à-dire les eaux souterraines en relation directe avec ce cours d eau, ainsi que son évolution dans le temps. Cet «espace rivière» doit donc bien s appréhender en 4 dimensions. Qu est ce que le risque de capture d un cours d eau par une gravière? Suite à son interdiction dans le lit mineur depuis 1994, l extraction industrielle de granulats s est déplacée dans le lit majeur mais, dans certains cas, très proche du cours d eau. Sur la Garonne amont, on répertorie une dizaine de gravières au bord du fleuve. La capture des gravières par la rivière, qui érode la berge les séparant, est préjudiciable car les gravières constituent des pièges à sédiments. La charge solide transportée par la rivière va combler progressivement la gravière. Le stock de la rivière étant diminué, elle dissipera son énergie en puisant dans le lit, contribuant ainsi à l inciser encore davantage à l aval. Cette situation va générer une érosion «progressive», c est-à-dire qui va progresser vers l aval de la gravière. Les impacts vont se poter sur l état du lit mineur, mais aussi sur les espaces riverains dans le lit majeur et les captages dans la nappe d accompagnement. Dans certains cas, l écoulement des eaux en crue sur le plan d eau d une gravière produit une «chute d eau» qui provoque une érosion «régressive», c est-à-dire qui va progresser vers l amont, susceptible de menacer les aménagements situés en amont de la gravière. lit majeur lit majeur lit mineur Nappe d accompagnement lit mineur Nappe d accompagnement

Recommandations Les interactions des gravières avec un cours d eau concernent de multiples aspects. Selon les contextes, il peut être ainsi préconisé : - Proscrire toute nouvelle installation dans l espace de bon fonctionnement du cours d eau - Si possible, déplacer l installation menacée par le cours d eau vers un site moins exposé par la mobilité du lit ou par de fortes vitesses en crue débordante - Sinon, dans le cas d un risque de capture du cours d eau par déplacement de celui-ci, restaurer l hydromorphologie du cours d eau en facilitant la reprise et le transit des galets à l occasion des crues ; gérer le déficit sédimentaire selon une vision globale. - Sinon dans le cas d un risque de capture par érosion latérale, il est nécessaire de prévoir des plans d eau orientés perpendiculairement à la direction du courant en crue débordante, ou créer des bassins de faible longueur pour une exploitation en petits bassins successifs. Un boisement dense est à prévoir en amont et éventuellement en périphérie. - Conforter la trame verte et bleue pour la continuité écologique. Dès la phase projet, prévoir l intégration du plan d eau après exploitation dans le corridor écologique dans lequel il s inscrit. Qu est-ce que la Trame Verte et Bleue? La TVB, instaurée par le Grenelle de l environnement est un outil d aménagement du territoire qui vise à maintenir et à reconstituer un réseau d espaces et d échanges pour que les milieux naturels puissent fonctionner entre eux et pour que les espèces animales et végétales puissent communiquer, circuler, s alimenter, se reproduire, se reposer. Les continuités écologiques constitutives de la TVB comprennent deux types d éléments : - Les réservoirs de biodiversité sont des zones vitales, riches en biodiversité, où les individus peuvent réaliser l ensemble de leur cycle de vie - Les corridors écologiques sont des voies de déplacements empruntées par la faune et la flore qui relient les réservoirs de biodiversité La Garonne constitue à la fois des réservoirs de biodiversité et des corridors écologiques d importance majeure. Exemples de problématique sur la Garonne A Bourret (82), digue de gravière détruite par la crue de la Garonne en janvier 2014 Route endommagée située en amont de cette gravière A Lestelle-de-Saint Martory (31), digue de gravière détruite par la crue de la Garonne en juin 2013 Coupure de méandre par la Garonne en amont de la gravière Directrice de publication : - Conception - rédaction : SMEAG - Tél. +33(0)5 62 72 76 00 - fabienne.sens@smeag.fr Date de publication : janvier 2015 - Maquette et mise en page : www.agence-imc.com