Étude thermique globale du Rhône. Impacts hydrobiologiques des échauffements cumulés
Résumé
L'étude thermique globale du Rhône, lancée en 2000 à l'initiative de la DRIRE Rhône-Alpes en partenariat avec la DIREN, l'agence de l'eau RM&C, le Service de la Navigation et EDF, a pour objectif de déterminer l'incidence des rejets de chaleur cumulés sur le régime thermique du fleuve et ses conséquences hydrobiologiques. Après une caractérisation du régime thermique du Rhône (phase 1), puis une évaluation de l'échauffement apporté par les centres nucléaires de production d'électricité (CNPE) au cours de la phase 2, la phase 3 concerne l'impact hydrobiologique de ces échauffements cumulés. Cet article reprend, avec quelques éléments nouveaux, le rapport de synthèse de la phase 3 paru en avril 2006. Le Rhône est un fleuve totalement aménagé pour la production hydro-électrique et la navigation. Ces aménagements ont modifié les conditions hydro-morphologiques originelles et créé de nouveaux milieux (canaux, retenues, sections court-circuitées à débit régulé). À ces facteurs hydro-morphologiques contemporains qui structurent l'habitat physique des espèces, se superposent depuis la fin des années 70 des changements de la qualité chimique de l'eau (réduction de la pollution organique et de certaines pollutions toxiques). Par ailleurs, l'apparition et le développement d'espèces exogènes modifient la structure biologique et le fonctionnement de l'écosystème rhodanien. Au cours des trois dernières décennies, le régime thermique du Rhône a été affecté par le changement climatique. Il s'est traduit par un échauffement moyen d'environ 1,5 °C sur le Haut-Rhône et de 3,0 °C sur le Bas-Rhône. Dans cette dérive générale des températures, sur les quinze dernières années les échauffements résiduels moyens cumulés liés aux rejets thermiques des CNPE sont estimés à environ 0,6 °C à l'amont de Saint-Alban et 1,4 °C à l'amont d'Aramon. L'étude des chroniques de la surveillance hydro-écologique à long terme des CNPE indique que les modifications constatées sur les peuplements de macro-invertébrés et de poissons s'expliquent en premier lieu par les effets du changement climatique. En réponse à l'élévation de température, une modification générale dans la structure des peuplements de macro-invertébrés et de poissons a été enregistrée sur le Haut-Rhône au cours des 25 dernières années et particulièrement pendant la dernière décennie. Les espèces thermophiles et lénitophiles sont favorisées alors que les espèces sténothermes d'eau froide et rhéophiles régressent. À Bugey, ces tendances sont plus nettement visibles dans les stations exposées en permanence à des échauffements plus élevés (environ + 5 °C et + 9 °C) que dans celles situées après mélange du rejet. Sur le Bas-Rhône, où les peuplements sont déjà dominés par des taxons thermophiles et lénitophiles, une dérive moins marquée est également observée. Dans les tronçons court-circuités et les annexes hydrauliques, le régime thermique est en grande partie indépendant de la température du Rhône en période estivale. Dans les conditions actuelles, ces milieux à haute valeur écologique ne sont pas affectés par les rejets thermiques des CNPE. Cette étude formule également quelques recommandations pour des ajustements des programmes de surveillance hydro-écologique des CNPE et du programme de surveillance renforcé en cas de crise climatique ainsi que sur de nouvelles actions de recherche. Dans ce domaine, il est préconisé de développer des modèles hydrodynamiques d'habitat sur les secteurs à fort enjeu écologique couplant les conditions hydrologiques et thermiques. / The global thermal study of the Rhone which was launched in 2000 at the initiative of the Rhone-Alps DRIRE (Regional Board for Industry, Research and Environment), in partnership with the DIREN Regional Environment Office, the RM&C water board, the Rhone Navigation Authorities and EDF, marked an attempt to determine the impact of cumulative warm water releases on the thermal regime of the river as a whole, and the resulting hydrobiological effects. Following the description of the thermal regime of the Rhone (phase 1) and an assessment of warming generated by the nuclear power plants (CNPE) on the river (phase 2), phase 3 bears on the hydrobiological impact of the cumulative warming. This article summarizes, with some updates, the report on phase 3 which was issued in April 2006. The French section of the Rhone is equipped with hydropower and navigation installations which create hydro-morphological conditions which are quite distinct, ranging from semi-natural rapid flow to reservoirs with slower flow and including canals and bypass sections with controlled discharge, in the original bed of the river. These habitat-structuring hydro-morphological factors, since the end of the Seventies, have been compounded by changes in the chemical quality of the water (a reduction in organic pollution and in certain toxic pollutants) and the development of exogenous species which influence the biological structure and the dynamics of the Rhone ecosystem. Over the last three decades, the thermal regime of the Rhone has essentially been affected by climate change, which has resulted in warming on the order of 1.5 °C in the upper Rhone and 3.0 °C in the lower Rhone. Within this general shift in temperature, it is estimated that the mean contribution of releases from the nuclear plants is on the order of 0.6 °C upstream Saint-Alban and 1.4 °C upstream Aramon. Statistical processing of long-term hydro-ecological monitoring data from the nuclear plants has shown that the changes observed in macro-invertebrate and fish stocks can first be explained by the effects of climate change. In response to the rise in temperature, a general modification in the structure of macro-invertebrate and fish stocks has been found in the upper Rhone over the last 25 years, most particularly in the last decade: species that prefer warm water and slow flows are favored, while cold-water stenothermic and rheophilic species show a tendency to regress. These changes are markedly more visible at the downstream sites close to the Bugey plant, permanently exposed to greater warming (around + 5 °C and + 9 °C) than that found further downstream after complete mixing of the power plant releases. In the lower Rhone, where stocks were already dominated by thermophilic and slow-flow taxons, the same shift is found, though it is less marked. In the bypass sections and the secondary channels, the thermal regime is largely independent of the temperature in the Rhone in summer; under present conditions, these reaches of great ecological importance are not affected by the thermal releases from the nuclear power plants. Lastly, a few recommendations are formulated. These bear on changes to be made in programs for hydro-ecological monitoring of the nuclear plants and the stepped-up monitoring program in case of climate crisis, as well as on possible research. In this latter regard, the recommendation is made to develop hydrodynamic habitat models of sectors with high ecological importance, coupling hydrological and thermal conditions.
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte
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