Mares temporaires

Les mares temporaires méditerranéennes
b. Suivi hydrologique
Chauvelon P. & P. Heurteaux
L’établissement d’un diagnostic quantitatif du fonctionnement hydrologique
d’un plan d’eau nécessite le recensement des composantes
du cycle de l’eau (Fig. 36) qui interviennent dans ce fonctionnement.
Une connaissance suffisante des caractéristiques géographiques
et géologiques du milieu étudié et un minimum
d’équipement de mesure (capacité métrologique) sont indispensables.
Les caractéristiques géographiques et géologiques à connaître ont
déjà été évoquées dans le Chapitre 3b.
Elles s’obtiennent par une étude approfondie de tous les documents
pouvant être rassemblés concernant un environnement élargi du
site étudié : cartes topographiques, cartes géologiques, cartes pédologiques,
vues aériennes (photos et/ou images satellitales). Ces
données permettent de préciser les lignes de crête définissant le
bassin versant, de calculer sa surface, d’apprécier sa topographie
et sa végétation, de connaître sa lithologie (roches compactes,
roches poreuses, réseaux karstiques) et d’envisager une possible
intervention des eaux souterraines dans le cycle de l’eau de surface.
Cette documentation facilitera l’inventaire et la description
des aménagements sur le bassin versant susceptibles d’avoir une
influence sur les écoulements (fossés, drains, etc.)
Des précisions supplémentaires seront souvent nécessaires : levés
topographiques pour préciser les courbes de niveau des cartes et
pour faire la bathymétrie détaillée des plans d’eau (Encadré 51),
caractérisation locale du substrat sédimentaire du fond des mares
(texture, structure, stratification) et à proximité jusqu’à une profondeur
au moins égale à la cote du fond des mares.
La capacité métrologique concerne au premier chef le suivi de
l’évolution des niveaux d’eau de la mare, la quantification des précipitations,
de l’évaporation de l’eau libre et de l’évapotranspiration.
Il faut rappeler que l’exploitation de matériel hydrométrique
installé en un lieu public est souvent soumise au risque de vol ou
de vandalisme.
La mesure des niveaux (Encadré 52) doit être faite régulièrement.
Leur enregistrement automatique en continu est évidemment la
meilleure solution. Si l’on doit se contenter de mesures ponctuelles,
deux mesures par mois semblent un minimum. Si possible,
les mesures des épisodes pluvieux se feront, au plus tard, un ou
deux jours après leur fin. Si l’on se cantonne à un calendrier avec
des dates d’intervention fixées systématiquement au cours du
temps, il y a peu de chance que les dates de visites coïncident avec
des événements hydrologiques intéressants.
Pour quantifier les précipitations, on utilisera le plus souvent les
données des réseaux d’observation existants (Encadré 53), malgré
la variabilité spatiale importante des pluies, notamment en région
méditerranéenne où les précipitations orageuses prédominent.
Lorsque la densité des pluviomètres est insuffisante et pour un
bilan précis, la mesure sur site, c’est-à-dire à moins d’un kilomètre
de distance, et à la même altitude, s’avèrera nécessaire.
L’estimation des flux d’eau vers l’atmosphère (évaporation et évapotranspiration)
se fera le plus souvent par le calcul à partir de
données climatologiques, en utilisant des formules empiriques.
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Encadré 51. La topographie et la bathymétrie
La bathymétrie des mares étudiées peut être obtenue assez facilement
en mode relatif, par rapport à la surface calme du plan
d’eau, à une période de remplissage maximal de la mare. Il suffira
pour cela d’un ruban gradué, d’une jauge de profondeur et
de bonnes cuissardes.
Il est conseillé d’avoir au moins 2 repères fixes au sol, alignés
selon le plus grand axe de la mare : un en position “centrale” et
l’autre en bordure ou sur la rive. Ces repères bien visibles (bornes
de géomètre, piquets solidement enfoncés) serviront de référence
pour la description géométrique du site et les suivis. Nous
proposons comme base de description de mesurer ensuite les
profondeurs selon 4 à 8 transects régulièrement espacés à partir
de l’axe de référence matérialisé par les 2 repères au sol. Les
densités de transects dans la mare et de points de mesure par
transect sont très variables en fonction de la topographie : ils
seront faibles sur des pentes régulières et augmenteront lorsque
les pentes sont irrégulières.
Pour un travail alliant précision, quantité de données et économie
de temps, il est nécessaire d’utiliser du matériel de topographie
professionnel. Le théodolithe électronique ou station
totale, à visée laser, permet d’acquérir, avec deux opérateurs,
plusieurs centaines de points par jour avec une précision centimétrique,
et de récupérer les points stockés en mémoire pour
une utilisation informatique directe.
Certains GPS différentiels permettent d’effectuer des relevés
avec une précision centimétrique, en ne monopolisant, une fois
la station de référence mise en place, qu’un opérateur sur le terrain,
pouvant se déplacer dans un rayon de plusieurs kilomètres
autour de la référence pour effectuer le relevé de points.
Ces dispositifs de mesure sont coûteux, mais des possibilités de
location existent pour les deux types (environ 1 000 € la semaine
pour un GPS différentiel, des locations à la journée sont possibles).
Il faudra prévoir une formation de base sur leur utilisation,
dispensée par les loueurs.
Lorsque les budgets de fonctionnement sont limités, mais que le
personnel est disponible et le temps non limitant, il est possible
d’investir pour le prix d’une semaine de location, dans l’achat de
matériel optique (lunette, mire, etc.) réutilisable à volonté.
Chauvelon P. & P. Heurteaux
Toutes nécessitent au minimum la température de l’air sous abri,
et d’autres plus élaborées comme celle de Penman 293 réclament, en
plus, l’humidité de l’air, le rayonnement solaire et/ou la durée d’insolation
et la vitesse du vent.
Peu de gestionnaires auront la possibilité de mesurer ces paramètres
eux-mêmes à l’aide d’une station météorologique automatique
sur leur site. Les données seront à rechercher auprès des
organismes gérant des réseaux de mesures. En France, on obtiendra
ces données auprès de Météo-France, de l’INRA, à titre onéreux, et
éventuellement des services départementaux de l’agriculture (DDA)
ou de l’équipement (DDE).
L’évapotranspiration réelle (ETR) d’un couvert végétal n’est pas
calculable a priori, et la méthode communément utilisée consiste
à passer par l’intermédiaire d’une valeur climatique de référence :
l’évapotranspiration potentielle climatique (ETP). En fonction de la
disponibilité en eau du substrat, l’ETR d’un couvert végétal représentera
une proportion plus ou moins grande de l’ETP.