Rapport de stage - DREAL Languedoc-Roussillon

Mémoire de Travail de Fin d’Etude ENGEES – UDS – DREAL LR
non. Ce repérage d’espèces peut être un critère de sélection des stations { étudier au titre de
l’eutrophisation.
Il y a aussi une corrélation à faire entre eutrophisation et biomasse. En effet, la biomasse
végétale est responsable de la photosynthèse et donc de la production de l’oxygène. Pour des
conditions de biomasse et d’intensité lumineuse reçue constantes, les cycles de l’oxygène
doivent être constants eux aussi. Il faut cependant faire attention, certains végétaux ont des taux
de croissance plus importants et sont donc de plus gros producteurs primaires d’oxygène. Par
exemple, les algues filamenteuses produisent plus d’oxygène que les végétaux supérieurs. La
nature des végétaux présents est donc à prendre en compte.
Enfin, l’excès de biomasse peut induire une diminution de la production d’oxygène par
les populations en profondeur : les individus en surface bloquent la diffusion des rayons
lumineux vers la profondeur.
A priori, il existe une quantité de biomasse optimale pour la production d’oxygène : la
production augmente avec le développement de la biomasse jusqu’{ ce qu’il y ait trop de
végétaux et que certains inhibent la photosynthèse des autres, plus profonds. Cependant, aucune
relation empirique entre la végétalisation d’une station et la variation de l’oxygène pendant la
journée n’est connue, probablement en raison des transferts hydrauliques et autres réactions
biologiques (GEREEA, 1993).
Pour terminer, le Centre Technique d’Etudes Maritimes Et Fluviales (CETMEF) a publié
un dossier sur les modèles de qualité des cours d’eau (CETMEF, 2010). Parmi ces modèles,
certains permettent de prédire les concentrations en nutriments, le bilan d’oxygène, ainsi que les
quantités de biomasse algale, phytoplanctonique et macrophytiques. Ces modèles sont
potentiellement intéressants pour l’étude de l’eutrophisation. 5 de ces modèles sont français. Les
autres viennent principalement des Etats Unis et du reste de l’Europe (Grande Bretagne, Pays-
Bas, Danemark, Belgique). Le modèle MACROFIT, développé pour l’agence de l’eau Seine
Normandie en 1994, étudie les facteurs de contrôle de la biomasse macrophytique mais semble
donner des résultats peu réalistes pour l’estimation de la biomasse. Le modèle MASCARET,
développé par EDF et le CETMEF, comporte un module BIOMASS permettant de calculer la
biomasse phytoplanctonique et un module EUTRO correspondant { un modèle d’oxygénation et
d’eutrophisation. NOPULU (système 2) bâti en 1986 par le PIREN Seine (Programme
Interdisciplinaire de Recherches sur l’Environnement) permet de calculer les paramètres
oxygène, composés azotés et phosphorés ainsi que les concentrations pour plusieurs espèces
d’algues. Son principal point fort est qu’il prend en compte les cadres normatifs français tels
SANDRE, SEQ, BD Carthage ou WFD (DCE). ProSe (v 4.0) conçu en 1993 intègre le processus de
développement planctonique. Il calcule en plus la chlorophylle a, l’ammoniac, l’oxygène et la
biomasse périphytique. Il est intéressant car il permet de faire des modélisations correctes pour
des cours d’eau très contrastés. Enfin, le modèle RIVERSRAHLER, développé en 1994 par le
PIREN Seine simule le phytoplancton et la biomasse macrophytique via le module MACROFIT.
Tous deux sont fonction de la température, de l’éclairement et de la concentration en éléments
nutritifs. Il a l’avantage de prendre en compte des processus très détaillés et donc d’aboutir {
une modélisation très sophistiquée. Cependant, cette sophistication en fait un produit de
recherche, difficilement applicable { d’autres bassins versants que celui de calage.
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4.4. Scénarios envisagés
Cette partie détaille les modalités de mesures à mettre en place pour une utilisation à
court terme.
4.4.1. Généralités communes
Dans le cadre de cette étude, seules des recommandations de modalité de prise de
mesures pour les paramètres oxygène et température (augmentation de la fréquence de mesure