Gestion des apports d’eau douce aux étangs

L’étang de Bages-Sigean est caractérisé par 2 types d’apports continentaux : les apports d’eau douce par les bassins versant naturels et les apports via le canal « artificiel » de la Robine, dont la prise d’eau se situe sur le fleuve Aude. Les apports d’eau douce issus des bassins versants se produisent lors d’évènements pluvieux avec plus ou moins de débit selon l’intensité des pluies. Les apports par le canal de la Robine peuvent être indépendants des pluies et donc des saisons. Les apports naturels ont un profil annuel plutôt en « U » (beaucoup d’apport en hiver, automne et peu d’apport en été) alors que les apports par la Robine, jusqu’à présent, ont un profil annuel de type « constant », linéaire avec des apports estivaux relativement importants.

L’étang de Campignol est quant à lieu caractérisé par des apports artificiels provenant du canal de la Réunion, influencé par la Robine.

Contexte des apports d’eau aux étangs et de la gestion de la ressource en eau

Afin d’atteindre le bon état des eaux, il est essentiel d’obtenir un équilibre entre les ressources et les quantités prélevées. L’Agence de l’Eau s’investit aux cotés des services de l’Etat, pour la réalisation d’études de détermination des volumes prélevables dans chaque territoire déficitaire (recherche du débit minimum biologique).

Ainsi, une étude a été réalisée à l’échelle du bassin versant de l’Aude. Elle a permis de définir un débit minimum biologique dans l’Aude (4m3/s au niveau du seuil de Moussoulens-secteur de prise d’eau de la Robine) et à conduit à mettre en place un outil : le Plan de Gestion de la Ressource en Eau (PGRE). Dans le cadre de ce PGRE, les besoins en eau sur la Robine ont été identifiés et vérifiés auprès des différents acteurs. Il y a une pression importante sur la demande en eau en période estivale sur la Robine: plus que les besoins nécessaires (agricole, roselière…). Or, ce surplus d’eau parvient aux étangs (souvent avec du N et du P) et peut causer des déséquilibres : c’est notoire sur Campignol (dystrophie) et vrai dans une moindre mesure (de par la taille de cet étang) sur Bages-Sigean. Les étangs n’ont donc pas forcément besoin de ce surplus d’eau douce en été.

Le PNR, souhaite donc que les apports par la Robine aux étangs ne soit plus « constants » dans l’année, mais plutôt avec un profil le plus naturel possible (en U). En ce sens, des simulations d’apports ont été réalisées.

Cartographie de la salinité moyenne sur la période 2000-2010 dans l’étang de Bages-Sigean / Situation de référence modélisée par MARS 3D

A noter que d’un point de vue hydrodynamique, le modèle a mis en évidence que la lagune pouvait être considérée comme étant composée de 2 bassins : un au nord de la ligne « ile de l’Aute » avec une influence plutôt continentale, l’autre au sud sous influence marine.

A partir de la situation de référence décrite ci-dessus, 8 scénarios ont été simulés sur la période 2000-2010 : 2 scénarios relatifs aux échanges mer-étangs dans le grau de Port la Nouvelle et 6 scénarios relatifs aux apports d’eau douce par le canal de la Robine.

En particulier, dans le cadre d’un groupe de travail du PGRE avec l’Etat, le SMMAR, le CD11, la Région, l’Agence de l’Eau et le Parc, il a donc été décidé de simuler l’impact sur la salinité de Bages-Sigean des 2 scénarios relatifs à la modification des apports d’eau douce en période estivale via le Canélou.

avec la coupure des apports d’eau douce via le Canélou de juin à septembre
avec la coupure des apports d’eau douce via le Canélou de juin à septembre et redistribution de cette eau « économisée » pendant les 8 autres mois de l’année.

L’objectif premier était de voir si ces modifications entrainaient des variations de salinité au sein de la lagune et à quelle hauteur. Les simulations réalisées, relatives au scénario a), ont mis en évidence une augmentation assez marquée de la salinité en période estivale sur le bassin nord (2 unités de salinité en plus) en comparaison au scénario de référence (situation actuelle). Ces variations sur le bassin sud sont moindres (+ 1 unité). Par contre, 3 mois après la réouverture du Canélou, les salinités redeviennent équivalentes au scénario de référence.

Lorsque l’eau est redistribuée les 8 autres mois de l’année, cas du scénario b), en comparaison avec le scénario de référence, on a une dessalure un peu plus marquée en hiver (avec un pic de – 1 unité pour le bassin nord et -0,5 unité pour le sud en mai) et une augmentation de la salinité en période estivale (même si moins importante que pour le scénario a)) avec un pic en septembre ( + 1,5 au nord et + 1 au sud). Ce scénario tend à accentuer les amplitudes interannuelles par rapport au fonctionnement actuel.

L’impact de ces scénarios sur l’eutrophisation

Ces scénarios devront être testés dans le cadre d’un autre modèle « gamelag », afin d’évaluer l’impact de ces scénarios en matière d’eutrophisation sur la lagune. Les informations recueillies permettront d’orienter les futures gestions des apports d’eau douce de la Robine à l’étang de Bages-Sigean.

Synthèse de l’étude

Le cas de l’étang de Campignol : une démarche ambitieuse afin de déterminer la quantité de nutriments que l’étang peut accepter sans se dégrader.

Les étangs littoraux du territoire du Parc affichent une bonne qualité de l’eau sur les paramètres dit « écologiques » à savoir les paramètres de l’eutrophisation (azote et phosphore), la végétation aquatique ou les paramètres physico-chimiques (oxygène, température, salinité, Ph). Un seul étang affiche un déséquilibre pour ces paramètres-là : l’étang de Campignol.

Localisation de l’étang de Campignol

Cet étang présente des dégradations liées aux excès d’azote et phosphore, avec probablement comme cause un flux de matière trop important. Le système des apports d’eau douce par le bassin versant de Campignol est totalement artificialisé. En dehors des pluies, c’est la gestion des besoins agricoles en amont qui fait qu’on a des apports d’eau douce à la lagune. Les premiers suivis en routine réalisés par le PNR tendent à mettre en évidence que des apports importants d’eau douce se font en été alors qu’ils sont faibles en hiver. Ceci implique une inversion de saisonnalité des apports qui tend à accentuer cette dégradation. Parallèlement à cela, les pêcheurs de la lagune ont formulé le besoin de plus d’eau en hiver pour satisfaire les besoins du milieu / de la pêche. Au regard de la dégradation de la lagune, il fallait démontrer qu’avec cet apport supplémentaire, il n’y aurait pas d’impacts accru sur le milieu. Il apparaissait donc nécessaire de mieux connaitre les apports qui parvenaient à cet étang, de partager les résultats « factuels » avec tous les acteurs du territoire pour in fine pouvoir mieux les gérer. Pour répondre à cela, un programme spécifique a été porté par le PNR sur l’étang de Campignol. Ce projet a été réalisé avec le soutien financier de l’Agence de l’Eau, de la Région et l’appui scientifique de l’Ifremer et la Tour du Valat. Il s’agit d’un projet innovant, qualifié de recherche opérationnelle et en partenariat étroit avec les collectivités et organisme du territoire. Le projet « Flux Admissible en nutriment » à Campignol avait pour ambition de répondre à la demande, tout en prenant en compte plusieurs autres enjeux :

Améliorer la qualité écologique de Campignol (eutrophisation) ;
Favoriser le recrutement des anguilles ;
Redonner vie aux marais périphériques.

Acquisition des données physique et chimique sur les canaux, les étangs et la zone d’échange Campignol / Ayrolle à haute fréquence :

Avoir des bilans des apports d’eau et de matière (azote / phosphore)
De septembre 2020 à mai 2022

Traitement des données acquises ;

Reproduire le fonctionnement de la lagune (utilisation du modèle GameLag)
De mai 2022 à juin 2023

Tester des scénarios de gestion : + d’eau en automne / hiver ; – moins d’eau en été (redonner une saisonnalité des apports)

Déterminer un Flux Maximal Admissible
De juin 2023 à mars 2024

L’étape 1 a permis de faire le bilan hydrologique et les estimations de flux sur 18 mois qui influencent la lagune , cette étape a permis d’estimer notamment les volumes d’eau souterraines influençant la lagune :

Bilan des volumes d’eau échangés

Bilan des flux d’azote

Bilan des flux de phosphore

L’étape 2 grâce à la modélisation, la situation repère a pu être établi. Il s’agit de reproduire de façon virtuelle le fonctionnement de la lagune sur l’année 2021. Une fois le modèle calé, des scénarios de gestion pouvaient être envisagés :

Schéma de fonctionnement de la lagune de façon informatique

L’étape 3 a ainsi permis de tester plusieurs scénarios de gestion et d’estimer leur impact sur la lagune.

Il ressort des scénarios testés qu’1 ou 2 scénarios de gestion, complémentaires, peuvent être développés pour améliorer la lagune, ses marais périphériques et la faune associée.

Il s’agit d’un :

SCÉNARIO 1* de saisonnalité de gestion des apports d’eau (action de court / moyen terme) couplé à un
SCÉNARIO 2 de réduction des sources d’apport de nutriments en amont de la lagune (action de plus long terme).

1* : Le scénario de saisonnalité des apports vise à limiter les apports d’eau douce en période estivale et à redistribuer cette eau en période plus favorable, c’est-à-dire en hiver, et en la faisant transiter au préalable par des zones humides périphériques. Les marais permettant d’abattre les nutriments, responsables de la dégradation de l’étang de Campignol.

Schéma de redistribution des apports d’eau à Campignol.

Les effets de ce scénario sur la lagune sont positifs avec une amélioration de la qualité de l’eau. Les premiers résultats sont donc probants et permettent de connaitre les tendances en matière de gestion des apports d’eau : tendre vers un système naturel (apport d’eau douce en hiver, moins en été) est bénéfique pour le milieu. Ils permettent également de répondre à la question posée par les pêcheurs au tout début de la démarche de ce projet : à savoir que l’on peut amener plus d’eau en hiver, cela ne dégrade pas le milieu, à la condition d’extraire cette même quantité d’eau en été.

Cette démarche innovante ne va pas s’arrêter ici. L’ambition qui découle de ce travail est multiple et permettra de répondre à plusieurs problématiques. Il s’agit d’essayer, sur la base des éléments connus, de mettre en œuvre un scénario « idéal » permettant de :

redonner un cycle le plus naturel possible des apports d’eau (moins d’eau l’été ; plus l’hiver) , pour la qualité de l’eau mais aussi pour favoriser le recrutement des anguilles par exemple ;
redonner vie aux marais périphériques en faisant transiter l’eau dans ces milieux : épurer l’eau et développer les roselières et la faune associée ;

Par contre, même si ces premières actions devraient permettre d’améliorer la qualité de l’eau de l’étang, afin de l’améliorer de façon plus significative, il faudra aller plus loin que la simple gestion de la saisonnalité des apports. Il faudra aussi réduire les apports de nutriment en amont.

Synthèse de la démarche