Le climat se réchauffe… …et nos lacs et cours d’eau ?

Oui, notre planète se réchauffe… Les scientifiques sont formels ! A terme, nos lacs et cours d’eau suivront cette tendance, que certains considèrent déjà comme inéluctable. Peut-on faire quelque chose ? Doit-on rester les bras croisés à regarder nos truites fiévreuses périr ? Si effectivement le réchauffement climatique est un phénomène mondial, existe-t-il des solutions pour limiter localement son impact ? Par Sylvain Richard et Guy Periat

 Dans le précédent article, nous avons précisé les différents paramètres qui régissent la température de l’eau des lacs et des rivières.
Très complexes, les processus en jeu agissent en synergie et on peut alors parler de métabolisme thermique. Véritable clé de voûte du fonctionnement des milieux aquatiques, celui-ci conditionne non seulement les caractéristiques chimiques de l’eau, mais également les processus physiologiques des organismes ainsi que la distribution des espèces.
Dans quelle mesure le réchauffement climatique peut-il remettre en cause ces grands équilibres ? Les modifications thermiques sont-elles toujours liées à un changement de climat ? Le patrimoine biologique des milieux aquatiques estil à terme menacé ? Nos parcours de pêche à salmonidés sont-ils forcément voués à disparaître ? 

 Qu’est-ce que le réchauffement climatique ?

Avant de répondre à ces différentes interrogations, il est utile de rappeler dans un premier temps que, contrairement aux autres planètes du système solaire, la surface de la Terre est tempérée à environ 15 °C. Cette caractéristique originale est due à notre atmosphère qui, à l’image d’une écharpe, permet de retenir une partie de la chaleur émise naturellement par notre planète. Ce phénomène, appelé effet de serre, est ainsi tout à fait naturel.
Sans lui, la température à la surface de la Terre serait de – 18 °C en moyenne ! La vapeur d’eau, l’azote et le dioxyde de carbone, le fameux CO2, sont les principaux gaz qui permettent de piéger cette chaleur. Ils sont appelés « gaz à effet de serre ». Leur proportion dans l’atmosphère est le fruit d’un lent équilibre établi entre les consommateurs et les producteurs de ces différents gaz. En principe, elle n’évolue qu’à des échelles de temps géologiques, soit plusieurs millions d’années.
Néanmoins, certains événements comme des éruptions volcaniques exceptionnelles ou la collision d’un astéroïde gigantesque sont susceptibles de modifier radicalement la composition de notre atmosphère et de provoquer des extinctions biologiques plus ou moins massives.
Or, l’utilisation exponentielle des matières premières carbonatées fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel), depuis le XIXesiècle, augmente drastiquement la proportion de CO2dans l’atmosphère.
Résultat, cet apport massif de gaz à effet de serre déséquilibre le bilan radiatif de la Terre. La proportion de chaleur retenue, par rapport à celle qui peut s’échapper vers les hautes altitudes, est ainsi plus importante. La conséquence est une augmentation rapide de la température moyenne de l’air et des océans. C’est le phénomène de réchauffement climatique.

Différents scénarios de réchauffement 

 Les scientifiques, réunis au sein du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), confirment bien cette tendance au réchauffement. Ils ont notamment montré que l’année 1998 était la plus chaude de toute l’histoire de la météorologie et que le réchauffement s’accélère depuis environ un siècle. Le GIEC affirme par ailleurs que la probabilité que ce phénomène, constaté depuis 1950, soit d’origine humaine est de plus de 90 %. Ils confirment également que l’augmentation des températures va se poursuivre au cours du XXIesiècle.
L’ampleur de ce réchauffement est toutefois très compliquée à prédire pour les scientifiques. D’ici à 2100, les climatologues du GIEC parlent tout de même d’une augmentation moyenne annuelle comprise entre 1,8 °C et 3,4 °C.

rechauffemnt climatique

Des bouleversements importants en perspective 

 Ce réchauffement global aura inéluctablement des conséquences sur les grands équilibres physiques et climatologiques. On estime qu’avec une élévation de température de 1,5 à 2,5 °C, près de 20 à 30 % des espèces connues courent un risque accru d’extinction. Cette estimation atteint 70 % si l’augmentation est de 3,5 °C ! C’est donc toute la biodiversité, richesse inestimable de notre planète, qui à terme est mise en péril… Un des symboles les plus marquants de cette menace est l’impressionnant ours polaire, dont l’habitat fond d’année en année.
Selon les scientifiques, les écosystèmes naturels qui seront les plus affectés sont les systèmes polaires et alpins, les mangroves, les forêts boréales et tropicales ou encore les récifs coralliens.
Pour ces derniers, les hypothèses les plus pessimistes envisagent leur disparition à l’échelle planétaire à partir de 2020… c’est-à-dire demain ! 

 Quelles conséquences pour nos milieux aquatiques continentaux ?

 A l’intérieur des continents, sur lesquels l’effet tampon des océans est réduit, cette évolution de notre climat sera exacerbée. A terme, l’augmentation des températures de l’eau influencera directement l’abondance et la répartition des espèces.
Et ce sont celles d’eau froide, plus sensibles au facteur thermique, qui seront sans doute les plus impactées.
Truites et ombres ont sans doute du souci à se faire… Il est cependant encore très difficile de prédire ces évolutions, en raison notamment du manque de connaissance sur le fonctionnement thermique actuel des réseaux hydrographiques.
En outre, les modifications de débit engendrées par les changements climatiques influeront également sur le métabolisme thermique des eaux de surface.
Néanmoins, des signes apparaissent déjà… Sur le lac Léman, les suivis effectués par l’Inra montrent une tendance nette au réchauffement des eaux de surface depuis les années 1970 ainsi que des couches profondes depuis les années 1950. La période d’apparition de la stratification thermique est de plus en plus précoce : de début juin dans les années 1970 à début mai dans les années 2000. Conséquence : les algues et le zooplancton consommateur apparaissent plus tôt dans la saison.
Selon l’Inra, ces décalages seraient aujourd’hui favorables au corégone du Léman, qui profiterait ainsi directement de cette abondante nourriture dès l’éclosion de ses oeufs. Les captures effectuées par les pêcheurs professionnels, en augmentation depuis les années 1990, vont dans ce sens.
Sur le lac Tanganyika, grand lac africain aux dimensions impressionnantes faisant frontière entre la Tanzanie et la République démocratique du Congo, la température des eaux du lac a également augmenté depuis les années 1920, de près de 0,7 °C en surface (– 150 m !) et de 0,3 °C au fond (– 1 300 m !). Dans le même temps, la limite entre les eaux oxygénées et celles sans oxygène est remontée, restreignant de fait la zone fonctionnelle pour la biocénose. Une baisse, nettement accentuée depuis les années 1950, de la productivité globale du plan d’eau en résulte. Sur les grands cours d’eau européens, des évolutions similaires de la température de l’eau s’observent également. Ainsi, sur le Rhône aval, en près de trente ans, la température moyenne de l’eau a augmenté d’environ 2 °C.
Même constat pour la Loire (+ 2 °C), le Rhin (+ 2 °C) ou encore le Danube (+ 0,8 °C).

Quelles conséquences pour le cours d’eau de mon village ? 

 Les grands hydrosystèmes intègrent donc parfaitement la tendance décriée par les climatologues. Néanmoins, à l’échelle locale et en particulier sur les cours d’eau salmonicoles, que se passe-t-il ? A titre d’exemple, prenons l’évolution durant ces quarante dernières années du métabolisme thermique de la rivière Allaine, petit affluent franco-suisse du Doubs. Grâce à des données historiques de qualité, l’évolution thermique de ce cours d’eau peut être appréhendée d’une manière objective. Et pour apprécier les effets directs de la température sur la faune, nous n’allons pas comparer des données de moyenne annuelle, trop lissées, mais plutôt les valeurs élevées observées en été. En effet, les poissons, et en particulier les salmonidés, démontrent une certaine tolérance aux écarts thermiques de faible amplitude. En revanche, en dehors de la gamme de confort de chaque espèce, la survie, la reproduction ou l’alimentation ne sont plus possibles.
Une élévation de température pourra donc être supportée par le peuplement originel jusqu’à une certaine valeur. Mais dès le dépassement des seuils critiques, les populations de poissons auront des difficultés de développement et finiront par disparaître.

Dans les années cinquante, la rivière Allaine était un cours d’eau à truite et à ombre très productif. Les apports souterrains karstiques qui alimentaient le cours d’eau tout au long de son linéaire permettaient de maintenir une gamme de températures fraîches, idéale pour les salmonidés, même en période caniculaire.
Les mesures effectuées dans les années 70 illustrent parfaitement cette caractéristique typique des cours d’eau calcaire (cf.
figure ci-dessus).
Aujourd’hui, force est de constater que certaines portions du cours d’eau ont subi des élévations exceptionnelles de température, atteignant par endroits près de 10 °C (cf. figure). Si bien qu’à l’heure actuelle ces tronçons ne sont plus propices au développement de la truite ou de l’ombre.
Mais les espèces thermotolérantes  ne peuvent également s’y développer harmonieusement : les habitats et les vitesses de courant ne sont pas adaptés à ces espèces (tanche, carpe, rotengle, etc.), plutôt inféodées aux eaux calmes.
En clair, une discordance entre les caractéristiques de l’habitat et le métabolisme thermique est observée.

La petite rivière fraîche productive s’est ainsi transformée en un cours d’eau tumultueux chaud et déserté.
Par chance, l’influence des arrivées froides est encore forte sur l’Allaine. Elles apportent des bouffées de fraîcheur à la rivière. Elles constituent ainsi de véritables refuges thermiques pour les truites et les ombres en période estivale. Si, bien évidemment, ces espèces peuvent les rejoindre, ce qui laisse supposer que les couloirs migratoires longitudinaux sont respectés.
A l’évidence, le réchauffement climatique apporte sa contribution de quelques degrés à cette évolution de la température de l’eau de l’Allaine. Néanmoins, d’autres facteurs interviennent.
En observant l’évolution de l’utilisation du bassin versant et de la ressource en eau, la Fédération des pêcheurs du Jura suisse (www.fischnetz.ch) a permis d’expliquer le degré extrême de l’élévation de température observé sur certaines portions de rivière, et sur l’Allaine en particulier.
D’une part, le pastoralisme traditionnel de la région s’est petit à petit transformé en une céréaliculture intensive. Les remaniements parcellaires ont permis de creuser des systèmes de drainage efficaces.

D’autre part, l’Allaine et ses affluents ont été par endroits corrigés et transformés en chenaux rectilignes, élargis, excavés et sans ombrage. Les nappes souterraines ont perdu progressivement de leur volume et ainsi leur potentiel à alimenter en eau fraîche le réseau hydrographique lors de sécheresses. Par ailleurs, les puits d’eau potable historiquement utilisés ont vu leur quantité et leur qualité d’eau se réduire. Les communes ont en conséquence privilégié le captage des sources en tête de bassin. Le débit d’étiage de l’Allaine s’est au final nettement réduit.

Enfin, le développement des zones urbaines a été croissant et s’est accompagné d’une imperméabilisation systématique des sols. Les réseaux routiers et de canalisation ont suivi la même évolution. La pluie des orages ruisselle alors sur ces surfaces asphaltées et, déjà échauffée, rejoint directement les rivières.
Le coup de grâce fut porté lors de la mise en place de l’épuration des eaux usées de la commune de Porrentruy, située à une quinzaine de kilomètres des sources.
En effet, le rejet de la station d’épuration dépasse allègrement les 20 °C en été et représente plus du tiers du débit de l’Allaine en basses eaux. Et ce rejet se déverse dans la rivière seulement quelques dizaines de mètres en aval des sources froides les plus importantes.
La nette dégradation de la qualité de l’eau et de l’habitat associée à ces différents impacts sur le métabolisme thermique du cours d’eau a fortement porté atteinte au patrimoine biologique de la rivière Allaine. Les populations de truites et d’ombres abondantes du début du XXesiècle se sont progressivement réduites comme peau de chagrin. Actuellement, sur les 50 kilomètres de parcours de pêche rêvés des pêcheurs à la mouche, seuls quelques kilomètres restent intéressants, toujours en raison des arrivées froides salvatrices de la montagne karstique. Ainsi, l’impact des quelques degrés imputables au réchauffement climatique n’est vraisemblablement que très relatif en comparaison des transformations écologiques locales imposées par l’homme au cours du dernier siècle.

En conclusion, cet exemple illustre l’importance de ne pas considérer le réchauffement climatique comme la cause unique et inéluctable de la dégradation de nos environnements aquatiques.
Certes, il a un impact. Certes, la réduction des émissions de CO2est nécessaire et à terme bénéfique. Mais cet arbre de la politique mondiale pour la sauvegarde durable de notre environnement, claironné par tous les médias et les gouvernements, ne doit pas cacher la forêt de problèmes rencontrés par nos rivières.

La préservation de la qualité et de la morphologie des cours d’eau doit ainsi rester une priorité absolue. Au niveau local, les gestionnaires incontournables que sont les pêcheurs ont un rôle important à jouer dans la mise en oeuvre d’un certain nombre de précautions et de mesures pour limiter l’impact des changements climatiques à venir. De manière plus globale, à l’échelle des bassins versants, une gestion cohérente de la ressource en eau, intégrant le respect des apports d’eau fraîche et limitant les rejets d’eau chaude, doit systématiquement être promue. Ce sont les conditions sine qua non si l’on veut faire baisser la fièvre de notre patrimoine piscicole et halieutique !

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