Soutenance mémoire
L’industrie
En Essonne, l’aval du bassin versant est davantage urbanisé et industrialisé. Le secteur de Corbeil-Essonnes constitue le premier pôle industriel de la vallée (ALTIS, Snecma…). D’autres pôles sont également présents :
– La zone militaire du Bouchet au niveau de Vert-le-Petit, avec les entreprises SNPE (Société Nationale des poudres et Explosifs) et ISOCHEM (produits pharmaceutiques), classées établissements SEVESO.
– A l’instar de Vert-le-Petit, 3 communes sur le bassin versant possèdent des établissements SEVESO : Sermaise (91) avec l’entreprise de produits électroniques Rockwood, Pithiviers (45) avec ISOCHEM et Licha Merck, et Puiseaux (45) avec la coopérative agricole de Puiseaux.
– On note également la présence de l’ancien site du CEA (Commissariat à l’Energie Atomique) basé à Itteville.
Sur le département du Loiret, où l’Essonne prend sa source, l’activité industrielle y est moindre. Les quelques industries présentes sont principalement des entreprises agroalimentaires, situées aux alentours de Pithiviers et Malesherbes. Les quelques entreprises recensées sur le bassin versant de l’Essonne exercent des activités dans les domaines de l’agro-alimentaire, la chimie, la métallurgie, la papeterie, l’extraction pétrolière… Ces activités, liées d’une certaine manière à l’eau, puisent également dans les nappes. On peut noter qu’il existe plusieurs sites dits « orphelins » abandonnés, potentiellement pollués et qui constituent une menace pour la qualité de l’environnement (ex : le site Rodanet à Ballancourt-sur-Essonne et Itteville) ainsi que les nombreuses papeteries sur Cobeil-Essonnes.
L’état écologique
Les éléments biologiques La DCE précise qu’il convient de retenir les éléments biologiques pertinents par type et que dans l’attente de règles plus précises, l’évaluation doit s’effectuer au minimum sur la base d’un organisme animal et d’un organisme végétal, l’état étant estimé par la plus déclassante des deux évaluations.
Les éléments physico-chimiques soutenant la biologie On peut définir ces paramètres comme ceux ayant une incidence sur la biologie en cas de variation. Les paramètres pertinents ont été sélectionnés et des valeurs seuils définies. Pour l’évaluation de l’état, la méthode du percentile 90% doit être utilisée. L’Essonne a été divisé en 2 masses d’eau ; voici quelques valeurs seuils (provisoires) de « bon état » des eaux
Origine des apports en Phosphore total, Orthophosphates et Nitrates
L’objectif de l’étude est de déterminer l’origine des flux de Phosphore total, Orthophosphates et Nitrates. On veut connaître les relations entre les différents flux de nutriments et les débits liés au ruissellement (apports directs du bassin versant en temps de pluie) et ceux liés à la nappe. Le débit de l’Essonne provient essentiellement (85 – 90 % selon le SIARCE (Semafore, 2007)) de la nappe de Beauce et le reste du ruissellement. Dans un premier temps, on détermine la part du débit provenant de la nappe, pour en déduire celle liée au ruissellement. Pour cela, on dispose d’un tableau de données de 71 lignes récapitulant pour chaque mesure de concentration de Phosphore total, Orthophosphates et Nitrates, les :
– hauteurs piézomètriques (1 mesure/semaine) moyenne de 12 piézomètres (DIREN),
– moyennes des débits journaliers (mesurées au Pont de la Mothe).
On considère que pour les faibles débits (15 mesures de 1,53 m3/s le 18/08/98 à 2,55m3/s le 13/12/95 mesurés au Pont de la Mothe), il n’y a pas de débit lié au ruissellement (exceptés les mauvais raccordements…). Partant de cette hypothèse, on peut construire la courbe des débits de l’Essonne en fonction de la hauteur de la nappe de Beauce; et ainsi vérifier la corrélation entre ces deux variables. A partir de l’équation (Débit Essonne= a*(Hauteur nappe de Beauce) +b) (fournie par cette relation), on peut donc estimer la part du débit provenant de la nappe, et en déduire la part provenant du ruissellement. On peut ensuite corréler le débit provenant de la nappe (et aussi celui provenant du ruissellement) avec chacun des flux en nutriment transitant dans l’Essonne le jour de la mesure des concentrations en nutriments. Afin de connaître s’il existe un lien significatif entre ces relations, des tests de corrélation de Spermann sont réalisés au seuil de risque α de 5%.
Analyse des peuplements macroinvertébrés, macrophytes et diatomées
Les peuplements bruts et les indices normalisés sont comparés entre eux à l’aide de graphiques (à « bulles » et histogrammes en 3D). Des tests Anova et HSD de Tukey (pour N différents) sont ensuite utilisés afin de déterminer si il existe des différences significatives entre les moyennes des groupes étudiés (pour les indices normalisés concernant les macroinvertébrés, macrophytes et les diatomées). Le test de HSD pour des N différents est une modification du Test HSD de Tukey, qui offre un test raisonnable pour caractériser les différences entre les moyennes de groupes si les N de groupes ne sont pas trop divergents (Statistica 7.1). Avant 2005, sur les stations Ballancourt amont, Mennecy amont, Mennecy aval2 et Corbeil aval, les prélèvements IBGN étaient réalisés en partie avec des pièges. En 2006, plus aucun piège n’est utilisé pour réaliser les IBGN. Afin de vérifier si il existe un effet « piège », un test Anova est réalisé entre les années 2005 et 2006 pour les 4 stations confondues. Des Analyses Factorielles des Correspondance (AFC) sont aussi réalisées sur l’ensemble des 12 stations IBGN de l’Essonne avec les données de 1995 à 2008. Seuls les taxons indicateurs ont été sélectionnés pour les AFC car il a été jugé intéressant pour cette étude d’obtenir la plus grande inertie possible et aussi de permettre de caractériser les peuplements qu’avec les taxons ayant une polluosensibilité connues. Afin de minimiser l’effet des taxons surabondants et de limiter l’influence importante des taxons rares, nous avons tout d’abord éliminé de l’analyse les taxons qui sont présents moins de 3 fois dans 297 listes faunistiques (taxons qui représentent moins de 1%) pour ensuite transformer les effectifs en LOG (X+1). Nous choisissons d’éliminer les taxons précédents car ils sont considérés comme rares et prennent trop d’importance lors d’une analyse statistique (Chessel, 1997). On obtient ainsi une matrice de 297 lignes X 21 taxons. Des AFC présentant le détail des années et des stations sont ensuite réalisées ; le nuage de points correspond aux nombres de prélèvements IBGN.
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Table des matières
Introduction
I/ ANALYSE DE L’EXISTANT
A) Le site d’étude
1) Bassin versant
2) Géologie et hydrogéologie
3) Hydroécorégion et code masse d’eau
4) Hydrologie de surface
a) Descriptif du réseau hydrographique
b) Comportement hydrologique et hydraulique de l’Essonne
5) Données climatologiques
6) L’occupation des sols
B) Les usages et acteurs sur l’Essonne
1) L’agriculture
2) Les ouvrages hydrauliques
3) L’industrie
4) L’assainissement
5) Les autres usages
C) La métrologie sur l’Essonne
D) Rappel sur la Directive Cadre européenne sur l’Eau
1) La Directive Cadre Européenne sur l’eau
2) La circulaire DCE 2005/12
a) Définition et évaluation de l’état des eaux
b) Les outils d’évaluation
II/ MATERIELS ET METHODES
A) Démarche méthodologique utilisée dans le cadre du suivi qualitatif du Printemps 2008
1) Mesures des paramètres physico-chimiques soutenant la biologie
2) Echantillonnage des macroinvertébrés benthiques
a) Présentation et localisation des stations
b) Indices de description des peuplements
3) Echantillonnage des macrophytes
a) Présentation et localisation des stations
b) Indices de description des peuplements
4) Echantillonnage des diatomées
a) Présentation et localisation des stations
b) Indices de description des peuplements
B) Démarche méthodologique utilisée dans le cadre du bilan qualitatif de 1995 à 2008
1) Analyse des paramètres physico-chimiques
a) Evolution spatiale et temporelle de la qualité physico-chimique selon la DCE
b) Origine des apports en Phosphore total, Orthophosphates et Nitrates
2) Analyse des peuplements macroinvertébrés, macrophytes et diatomées
III/ RESULTATS
A) Suivi Printemps 2008 de la qualité physico-chimique et hydrobiologique de la rivière Essonne
1) La qualité des paramètres physico-chimique soutenant la biologie selon la DCE
2) La qualité du peuplement en macroinvertébrés benthiques
3) La qualité du peuplement en macrophytes
B) Evolution de la qualité physico-chimique et biologique de 1995 à 2008
1) Diagnostic de la qualité physico-chimique
a) Evolution spatiale et temporelle de la qualité physico-chimique selon la DCE
b) Origine des apports en Phosphore total, Orthophosphates et Nitrates
2) Diagnostic des peuplements de macroinvertébrés benthiques
a) Evolution spatiale et temporelle de la richesse taxonomique (indice Iv du Cb2), du groupe faunistique indicateur et de l’IBGN sur l’Essonne
b) Analyses Factorielles des Correspondances
c) Evolution temporelle des groupes indicateurs (4 stations)
d) Evolution de l’hospitalité des stations IBGN (4 stations)
3) Diagnostic du peuplement en macrophytes
4) Diagnostic du peuplement en diatomées
IV/ DISCUSSION
A) Quels sont les facteurs ou événements qui ont fait évoluer la qualité biologique de l’Essonne de 1995 à 2008 ?
B) L’Essonne est-elle en « bon état » écologique actuellement?
C) Actions prioritaires à mener pour atteindre le « bon état » écologique en 2015
D) Proposition de protocoles expérimentaux
1) But : caractériser l’impact des eaux pluviales d’origine urbaine sur la physico-chimie et sur le compartiment biologique ; en particulier sur les macroinvertébrés benthiques et les diatomées
2) But : suivre l’évolution de l’impact des eaux pluviales d’origine urbaine sur les macroinvertébrés benthiques et les diatomées de l’Essonne
Conclusion
Bibliographie
Liste des figures
Liste des tableaux
Annexes
Table des matières
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