Fonctionnement physique Exemples d’études conduites par la ZABR

1. Fonctionnement physique Exemples d’études conduites par la ZABR Apports de l’imagerie Echanges nappe-rivière

2. Imagerie et caractérisation physique • Objectif : développer de nouvelles méthodes de suivi et de planification des actions • Evaluer la réponse fluviale à une action de restauration • Etablir un état des lieux de masses d’eau à l’échelle d’un réseau • Phase 1 : identifier les images disponibles et leur potentialité • Recensement des images et évaluation de leur potentiel • Identification d’objets (caractérisation et suivi temporel) • Définition de métriques et des indicateurs • Quels sont les tronçons érodables? • Quel est l’état de conservation des milieux riverains?

3. 5 types différents de couple capteurs / plateformes • Radars • Critères de sélection : • La résolution spatiale de l’image. • Les caractéristiques spectrales. • La répétitivité temporelle des images  • L’ancienneté de la base de données • La disponibilité des images et leur homogénéité spatiale • Le coût d’acquisition des images. Satellites optiques HR (6-30m) • Satellites optiques THR (<5m) Avion IGN (0,5m) Drone (0,02 m)

5. L’Ain au niveau de Pont d’Ain Disparition du banc Apparition d’une gravière et de l’autoroute Végétalisation du banc de galets

6. Des outils nouveaux en matière d’imagerie

8. Objectif : lutter contre le déficit sédimentaire de la basse vallée de l’Ain • Exemple (Bellegarde - secteur amont) Été 2005 Été 2006 Hiver 2005

9. Évaluation des échanges nappes/rivière et de la part des apports souterrains dans l'alimentation des eaux de surface Application au fleuve Rhône et aux aquifères associés 2006-2012 phase 2 2007-2008

10. ObjectifsGestion coordonnée de la ressource en eau souterraine et superficielle • (Plan Rhône / DCE eau) Identifier et quantifier les échanges hydrauliques existants : • entre le Rhône, ses annexes fluviales, les contre-canaux, les canaux • entre les nappes alluviales et les autres aquifères en connexion Développer les méthodologies, les outils pour : • évaluer les contribution des nappes au débit du Rhône (origine) • identifier les nappes sous influence du fleuve (vulnérabilités) • identifier les milieux superficiels sous dépendance des nappes Du Lac Léman à la Camargue, sur un fleuve anthropisé : • préserver un patrimoine souterrain et invisible (ressource, biodiversité) • préserver les enjeux AEP et alimentation des milieux aquatiques • prévenir les conflits d’usage • restaurer les milieux aquatiques

11. Méthodologie pour un outil d’évaluation de ces échanges 1 Données hydrauliques Modèles Méthodes physiques Diagnostic hydraulique 2 Echantillonnage faunistique • Identification des échanges nappes/Rhône (sens) • - Invertébrés souterrains • Macrophytes • Isotopes, Ions Méthodes biologiques Echantillonnage floristique Méthodes géochimiques Non Echantillonnage géochimique Cohérence 1 et 2 Oui Quantification des échanges nappes/Rhône en (m3/jour) Distribution spatiale

12. Identification et quantification des échanges nappes/Rhôneà partir de bilans hydrauliques 1) Calcul des débits de nappes alluviales :loi de Darcy Q : débit en m3/s K : perméabilité en m/s A : section d’écoulement en m² i : gradient hydraulique (i = ) 2) Bilans hydrauliques liés aux aménagements :Q fuites digues, Q contre-canaux,… 3) Techniques SIG d’analyse spatiale :spatialisation des débits calculés

13. Identification et quantification des échanges nappes/Rhôneen utilisant la faune souterraine Les premiers mètres de sédiment situés sous les cours d'eau hébergent des communautés d'invertébrés diversifiées Mélange d'organismes de surface et d'organismes souterrains Epigés Hypogés ou Stygobies Construction d'un outil diagnostic à partir des proportions de ces différents organismes.

14. Identification et quantification des échanges nappes/Rhône en utilisant les macrophytes Une méthodologie fondée sur 3 paramètres : Eutrophisation (N-NH4 et P-PO4) Température (traduit les apports d’eau souterraine tamponnée thermiquement) Perturbations hydrauliques (traduit l’érosion ou le colmatage des zones humides) Construction d’un outil de diagnostic reposant sur l’affinité des espèces végétales pour les valeurs croissantes de ces différentes variables 14

15. Carte de synthèse Superpositiondes métriques hydrophysiqueset hydrobiologiques

16. Résultats sur Brégnier-Cordon Apports moyens de la nappe au Rhônerive gauche PK 111 à 99 ~ 8400m Le fleuve alimente la nappe sur environ 4100m à raison de : 945m3/j

17. Contribution des eaux souterraines aux débits du Rhône • et du soutien des nappes par le fleuve • Apports d’eau de nappe aux chenaux actifs du fleuve • Rôle : soutien du débit et tamponnage thermique • Contre-canaux = 6% du débit réservé du Rhône court-circuité en basses-eaux • Refroidissement du Rhône court-circuité en période estivale • Apports d’eau de nappe dans les zones humides associées • Rôle : maintien de l’inondation et tamponnage thermique • Limitation des assèchements prolongés • Refroidissement des zones humides • Enjeux & usages de l'eau de la nappe alluviale • Rôle : usage de l'eau potable • Vulnérabilité des captages à des pollutions éventuelles de l'eau du Rhône

18. ENS- LSH Lyon (UMR CNRS 5600) • Environnement, Ville, Société • H. Piegay * Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne (ENSM-SE) Centre SITE (Sciences, Informations et Technologies pour l’Environnement) : D. Graillot, F. Paran, R. Déchomets, * Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) Laboratoire « Écologie des Hydrosystèmes Fluviaux » UMR CNRS 5023 - Équipe « Hydrobiologie et Écologie Souterraines » : J. Gibert, P. Marmonier, C. Piscart, L. Simon - Équipe « Écologie des Communautés Végétales » : G. Bornette, S. Puijalon, C. Jezequel