Risques technologiques et naturels

Etude sur la qualité écologique de la rivière Ternoise

01/03/2003 -


Etude sur la qualité écologique de la rivière Ternoise


SYNTHESE DES RESULTATS

Les résultats de l?étude sur la qualité écologique de la rivière Ternoise ont été rendus publics le 21 mars 2005 lors de la 9ème Commission Technique Eau du S.3P.I. de l?Artois. L?étude, confiée au cabinet d?ingénierie des ressources aquatiques AQUASCOP, a été menée en trois étapes : état des lieux de la Ternoise, diagnostic et propositions d?actions.

ETAT DES LIEUX

Un état des lieux exhaustif a été réalisé sur l?ensemble de la Ternoise. La méthodologie employée est celle du Système d?Evaluation de la Qualité. (S.E.Q.)

MILIEU PHYSIQUE

Après reconnaissance intégrale de la rivière et traitement des observations réalisées à l?aide du S.E.Q. Physique version V0?, le cours principal de la Ternoise a été découpé en 15 tronçons homogènes suivant des critères physiques tels que la géologie, la pente du lit, les confluences avec changement de rang hydrographique, et les aménagements de l?homme (urbanisation de Saint Pol). Pour mesurer la qualité physique du cours d?eau, ont été pris en compte et mesurés 4 paramètres : hydrologie, lit majeur, berges, lit mineur.
Il apparaît alors que sur les 15 tronçons observés, 7 d?entre eux sont moyennement à sévèrement perturbés. Les plus dégradés se trouvent en amont de la rivière jusqu?à l?aval de Saint-Pol où l?urbanisation a un impact important.
A l?inverse le tronçon compris entre le Moulin de Teneur et le Ruisseau de l?Eglise n?est pas ou très peu dégradé et fait figure de référence.
La présence de barrages sur l?ensemble des tronçons se révèle quant à elle un facteur de perturbation du milieu physique de la rivière comme l?homogénéité des fonds sur un autre tronçon.

En outre la Ternoise est affectée par des dégradations de berges par glissements, consécutifs à l?ouverture de vannages mise en ?uvre par décision administrative en application de l?article L 432-6 du Code de l?Environnement portant obligation de libre circulation des poissons migrateurs. Toutefois cela s?intègre dans un processus de restructuration naturelle du lit et des berges dont l?aboutissement à terme est susceptible d?améliorer sensiblement la qualité de la rivière.

PHYSICOCHIMIE ? EAU ET SEDIMENT

Les données acquises sont traitées à partir du S.E.Q. Eau-version V2 et, plus spécifiquement, sont confrontées aux valeurs seuils associées à la fonction ? Potentialités Biologiques ?.

Macropolluants
Une dégradation très sensible de l?aptitude biologique de la Ternoise est notée dès son cours supérieur, à partir de l?agglomération de Saint Pol s/Ternoise. Encore dotées d?une bonne aptitude biologique à l?amont du bourg de Saint Michel s/Ternoise, les eaux se dégradent ensuite fortement à l?aval du point de rejet des effluents de la STEP du pôle industriel saint polois. La mauvaise aptitude biologique constatée de manière chronique à partir de ce point s?explique principalement par le niveau atteint par les altérations ? matières phosphorées ? et ? matières azotées hors nitrates ?. L?aptitude biologique de la rivière ne s?améliore réellement qu?avant Huby-Saint-Leu et l?effet de dilution offert par les apports hydrauliques de la Canche.

Micropolluants
Au niveau des micropolluants détectés dans l?eau reviennent les herbicides atrazine, atrazine déséthyl, atrazine déisopropyl, diuron et isoproturon révélant une aptitude biologique seulement moyenne.
Au niveau des sédiments, quatre ensembles de micropolluants ont été recherchés au niveau de St Michel, St Pol et Teneur : les Hydorcarbures Aromatiques polycycliques, les pesticides organochlorés, les métaux et les PCB totaux. On constate pour les HAP une aptitude biologique moyenne voire médiocre sur les 3 stations, moyenne voire bonne pour les métaux et des teneurs acceptables pour les PCB et les pesticides sur ces trois stations.
Néanmoins, il faut retenir qu?au niveau des micropolluants les altérations HAP et pesticides se révèlent déclassantes tout au long du cours d?eau (Saint Michel, Saint Pol, Gauchin Verloingt, Teneur, Auchy les Hesdin et Huby St Leu). Une contamination métallique est également constaté pour le zinc en aval de la ZI de St Pol et pour le mercure au niveau du cours supérieur.

ALGUES DIATOMEES ? INDICE IBD

La qualité hydrobiologique de la Ternoise, évaluée par l?Indice Biologique Diatomées, est globalement satisfaisante. Sur les 8 sites étudiés, 5 sont classés en bonne qualité. Parmi les 3 autres, rangés en qualité moyenne, 2 sont proches du seuil de bonne qualité (aval immédiat STEP industrielle, Saint Michel sur Ternoise & amont confluence avec la Canche, Huby-Saint-Leu). Il est à noter qu?au regard de l?indice IBD, la qualité hydrobiologique de la Ternoise s?est améliorée depuis 1990.

VEGETATION AQUATIQUE ? INDICE IBMR

Le diagnostic ? Indice Biologique Macrophytique de Rivière ? a permis de situer le niveau trophique du cours d?eau. Les notes IBMR (de 8,8 à 11,2/20) révèlent un niveau trophique moyen à fort. Une dégradation sensible du niveau trophique est constaté dès l?aval du rejet de la zone industrielle de Saint Pol. Les valeurs prises plus à l?aval par l?IBMR ne révèlent pas de restauration significative de ces conditions trophiques qui perdurent jusqu?à la confluence. On peut souligner également que si aucune prolifération algale n?est constatée, les hydrophytes tendent à proliférer, les fortes biomasses témoignant de l?augmentation des apports de nutriments.

APPROCHE PHYTOSOCIOLOGIQUE

Basée sur les résultats de l?expertise phytosociologique réalisée en juillet 2004 par l?association AMBE, l?analyse fait ressortir l?existence d?une espèce protégée en région Nord-Pas-de-Calais : la Renoncule en Pinceau des eaux calcaires. Plusieurs espèces rares ou assez rares ont également été observées, notamment :
Le Callitriche des eaux stagnantes
La Véronique Mouron d?eau et des ruisseaux
La Véronique des ruisseaux
La Zannichelle des marais

A noter qu?un ensemble de 8 phytocoenoses a été inventorié dont 4 aquatiques et 4 subaquatiques. Certaines d?entre elles peuvent d?ailleurs présenter un caractère envahissant, comme les herbiers à Callitriches, la végétation algale du Vaucherio-Cladophoretum glomeratae et ponctuellement des herbiers à Renoncule en pinceau des eaux calcaires.

MACROINVERTERBRES
En procédant au recueil de données sur l?environnement, les caractéristiques faunistiques générales et la qualité faunistique globale tout au long du cours d?eau segmenté en 9 tronçons, il a pu être effectué une comparaison au référentiel IBGN établi par WASSON et coll. (Octobre 2003) dans le cadre de l?application de la Directive Cadre Européenne. Projetés sur cette échelle d?appréciation, les résultats obtenus pour la plupart des segments démontrent une situation de ? bon état écologique ? voire pour certains de ? très bon état écologique ?. Seul le peuplement invertébré à l?aval immédiat du rejet de la STEP du pôle industriel traduit une situation ne répondant pas aux critères de bon état écologique.

ICHTYOFAUNE
La Ternoise présente une vocation salmonicole sur l?ensemble de son cours, notamment en raison des apports d?eaux froides successifs (nombreuses sources, ruisseaux de Warans, l?Eps, le Faux). Les inventaires piscicoles présentés au sein du Schéma Départemental de Vocation Piscicole (SDVP, oct. 1991) font apparaître la présence de 5 espèces :
-Chabot
-Truite Fario
-Anguille
-Lamproie de Planer
-Epinoche
Lors de la pêche électrique effectuée en limite des communes de Tilly Capelle et Teneur l?épinoche a été dénombré en quantité anecdotique comme la lamproie de paner, la truite fario représente 21% de la biomasse, l?anguille 46% et le chabot 36%.
Il est à noter que truite fario et chabot suggèrent une bonne qualité de l?eau du cours d?eau.

Le calcul de l?Indice Poisson en Rivière, basé sur la norme NF T90-344, fait apparaître un peuplement piscicole sur le secteur de la Ternoise étudié de bonne qualité. Néanmoins, bien que la truite soit présente, elle se maintient au prix d?un déséquilibre de sa population et de la structure des classes d?âges qui la composent. D?autre part, il semble qu?il y ait une mauvaise répartition des densités de truites dans la rivière avec, au niveau des sites de déversement, des sur-densités notables.
Le développement de la truite, espèce migratrice, peut être espéré dans les années à venir avec les opérations en cours de restauration des ruisseaux pépinières et l?effacement de la plupart des ouvrages présents le long du cours moyen de la rivière.
DIAGNOSTIC ECOLOGIQUE

QUALITE DU MILIEU PHYSIQUE


Bilan actuel
La Ternoise présente une qualité de milieu physique en deçà de ce qu?on peut en attendre au regard de la qualité du lit majeur dont l?environnement est essentiellement de type prairial. Le lit mineur est le compartiment le plus affecté.

Evolution prévisionnelle
Certaines actions entreprises et/ou programmées sont susceptibles d?améliorer significativement la situation à court et moyen termes :
- L?aménagement d?ouvrages hydrauliques entrepris en 2004 et programmés jusqu?en 2006 devraient permettre une amélioration des conditions d?écoulement
- L?obligation d?ouverture hebdomadaire des vannages, imposée par décision préfectorale, constitue un second facteur potentiel d?amélioration.

QUALITE DES EAUX ET DES SEDIMENTS
Etat physicochimique
L?application du SEQ-Eau aux résultats physicochimiques obtenus à chacune des stations d?étude au cours de la période 2003-2004 permet d?établir l?état physicochimique des eaux de la Ternoise, et plus particulièrement leur aptitude biologique.
Macropolluants
Sur le plan des macropolluants, ce bilan fait apparaître une situation très dégradée dès le cours supérieur de la rivière, mais aussi très contrastée entre l?amont et l?aval de la rivière. On constate ainsi :
- une aptitude biologique seulement moyenne sur plus de la moitié de la rivière
- un aptitude biologique médiocre à mauvaise sur près du tiers, depuis Saint Pol jusqu?à l?amont de Teneur.
- L?état de bonne aptitude biologique ne peut être attribué que sur seulement 15 % du linéaire soit aux 2 extrémités du cours d?eau
3 types d?altération pénalisent la Ternoise :
- les matières phosphorées qui est l?altération la plus déclassante
- les matières azotées hors nitrates
- les matières organiques et oxydables
Micropolluants
Les résultats obtenus dans le cadre du diagnostic écologique révèlent la présence, au moins localement, de teneurs en micropolluants excédant les seuils associés à une bonne aptitude biologique et/ou usages ? santé humaine ? . Les principaux sont :
- Micropolluants organiques : teneur en pesticides et HAP aboutissant à une aptitude biologique moyenne voire médiocre
- Micropolluants minéraux avec une aptitude aux usages ? santé humaine ? seulement moyenne

Cas particulier de l?altération ? particules en suspension ?
Les conditions hydroclimatiques lors du suivi physicochimique ont été caractérisées par un contexte de basses eaux constituant un facteur défavorable et donc susceptible d?affecter légèrement la représentativité de cet état physicochimique. Ce contexte a également eu une incidence inverse sur l?altération ? particules en suspension ?. L?absence de toute augmentation significative du débit lors des campagnes de prélèvements n?a conduit qu?à l?obtention de faibles valeurs de charges en suspension, en deçà de celles observées dans des conditions hydrologiques habituelles, notamment à Gauchin Verloingt ou à la station RNB de Auchy-les-Hesdin qui s?est vue, sur ce critère, attribuer une aptitude médiocre à la fonction biologique.

Evolution prévisionnelle
La station d?épuration de la zone industrielle saint poloise constitue la principale source de pollution physicochimique. Son impact est d?autant plus important qu?il affecte la rivière dès son cours supérieur et de manière chronique.
Dans ces conditions, les travaux de mise à niveau dont devrait faire l?objet cette installation dans le cours du second semestre 2005 permettront une amélioration sensible du cours d?eau.
QUALITE BIOLOGIQUE

Quatre paramètres biologiques ont été étudiés afin d?évaluer la qualité biologique de la Ternoise :
- Diatomées
- Macrophytes
- Invertébrés benthiques
- Poissons
Les données acquises dans le cadre du suivi biologique de ces 4 ? paramètres ? ont ensuite été traitées à l?aide du SEQ Biologique des cours d?eau - version V1, 1998.
Les résultats font apparaître une intégrité biologique globale de la Ternoise qui peut être qualifiée de passable sur la totalité de son cours avec 2 secteurs d?altération particulière : d?une part, à l?aval de la zone industrielle de St Pol, et d?autre part à l?aval de la pisciculture de Monchy-Cayeux.
Evolution prévisionnelle
3 facteurs devraient interférer à court ou moyen terme sur la qualité de la faune et de la flore de la Ternoise :
- la mise en ?uvre d?une unité de déphosphatation au sein de la station d?épuration de la zone industrielle saint poloise
- l?effacement à l?horizon 2006 des vannages équipant la plupart des ouvrages présents entre Gauchin Verloingt et l?amont de Blangy/Ternoise
- l?ouverture hebdomadaire des vannages dont ceux présents sur le cours inférieur, à Auchy-les-Hesdin, Rollancourt et Blangy.

BILAN ECOLOGIQUE

Le diagnostic qualitatif de l?hydrosystème de la Ternoise conduit à un bilan globalement assez moyen et ne répondant pas, sur une proportion assez majoritaire du cours d?eau, aux critères biotiques et abiotiques de bon état écologique.
2 raisons essentielles sont à l?origine de cet état moyen :
1- le niveau particulièrement déclassant de l?état physicochimique de la rivière avec :
- une surcharge nutritive chronique résultant essentiellement des rejets de la ZI de St Pol/Ternoise avec un état de pollution chronique traduit par une surcharge phosphorée et, secondairement, azotée.
- une surcharge particulaire en suspension principalement dûe à une sensibilité particulière du bassin versant au ruissellement et à l?érosion consécutive
2- l?état de dégradation du milieu physique : 45% du cours de la Ternoise est classé en situation moyennement perturbée ou pire en raison de son aménagement hydraulique historique qui en affecte tout particulièrement le lit mineur.

PROPOSITIONS D?ACTIONS

Gestion des ouvrages :
- Aménager les ouvrages (en cours)
- Contrôler les radiers résiduels des ouvrages aménagés
- Ouvrir de façon coordonnée les ouvrages (en cours)
Interventions sur le bassin versant :
- Lutter contre l?érosion et le ruissellement
- Piéger les particules : bassins de rétention, bandes enherbées, levées de terre plantées
- Laisser de l?espace disponible autour de la Ternoise et permettre la mobilité naturelle de la rivière

Lutte contre les rejets polluants
- Tendre vers le ? rejet zéro ? en phosphore à la STEP ZI de St Pol
- Equiper des collectivités riveraines en ouvrages épuratoires collectifs ou individuels dans le respect des directives européennes Eaux Résiduaires Urbaines: Blangy, Auchy-les-Hesdin,?
- Supprimer les rejets directs de la pisciculture ; traiter les effluents

Protection de la flore et de la faune
- Favoriser la libre circulation des poissons (en cours)
- Entretenir le lit de la rivière dans le respect du fonctionnement naturel du cours d?eau
- Développer en épaisseur la végétation de berge et favoriser les ceintures végétales

La définition et la hiérarchisation des actions se feront dans le cadre de l?élaboration du Schéma d?Aménagement et de Gestion des Eaux de la Canche.


GLOSSAIRE

- AQUASCOP : Cabinet d?ingénierie des ressources aquatiques chargé de l?étude de la qualité écologique de la Ternoise
- SEQ : Système d?Evaluation de la Qualité. Mis au point sous l?égide des agences de l?eau et du ministère de l?environnement à la fin des années 90, il comporte 3 volets :
o un volet SEQ physique qui a pour but d?évaluer le milieu physique synthétisé par les quatre compartiments lit inondable, berges, lit en eau et hydrologie.
o un volet SEQ eau qui s?appuie sur des analyses sur les eaux et les sédiments.
o un volet SEQ bio qui s?appuie sur une série d?expertises biologiques. Dans le cas de la Ternoise l?expertise des algues diatomées, algues microscopiques qui colonisent le fond de la rivière ; les macrophytes, végétation macroscopique ; les invertébrés qui colonisent le fond de la rivière et les poissons.
- Micropolluant : Polluant chimique présent en faible concentration dans un milieu donné. Il est généralement peu dégradable, difficile à éliminer et susceptible d'accumulation dans les chaînes alimentaires.
- Indice IBD : Indice Biologique Diatomées
- Indice IBMR : Indice Biologique Macrophytique de Rivière.
- Macrophyte : végétation macroscopique. Grandes plantes aquatiques.
- Ichtyofaune : Faune piscicole. Ensemble des espèces de poissons qui forment un peuplement.
- Radiers : Plancher en maçonnerie ou en charpente sur lequel on assoit une construction hydraulique.
- Lit majeur : lit inondable
- Lit mineur : lit en eau
- Physicochimie : Application des techniques physiques à l'étude des processus chimiques, de manière à aborder les problèmes du point de vue quantitatif et à dégager éventuellement les lois des phénomènes.
- Phytosociologie : Science qui étudie les groupements de végétaux selon des méthodes floristiques et statistiques. Étude des communautés végétales, envisagée généralement aux grandes échelles.
- Hydrologie : Science ayant pour objet l'eau sous ses différents aspects. Elle traite principalement du cycle de l'eau, mais peut se subdiviser en de nombreuses ramifications : hydraulique, limnologie, hydrogéologie, hydrochimie, hydrobiologie, etc.
- Trophique : Qui se rapporte à la nutrition des tissus.

DUREE DE L?ETUDE

La durée de l'étude a été de 18 mois à compter de mars 2003. Elle a inclus 12 mois de suivi et 6 mois d'analyses, interprétation et rédaction.
NB : le nombre de suivis (généralement un par an sauf la chimie classique), et le nombre de paramètres (micropolluants en particulier) ont été réduits par souci de maîtrise des coûts.
Enfin, certains types d'analyses pourraient être réalisées en régie par l'Agence.
Cette présentation a été rédigée par l?Agence de l?Eau Artois Picardie et la Direction Régionale de l?Environnement (DIREN) du Nord Pas de Calais.
PARTENAIRES
Les partenaires à l'origine de l'étude de la qualité écologique de la Ternoise menée par AQUASCOP sont :
- Le Syndicat Mixte pour le SAGE de la Canche
- La DIREN Nord-Pas-de-Calais
- L'Agence de l'Eau Artois-Picardie
- Le S.3P.I. de l'Artois

- Les industriels du Saint Polois - Le Conseil Régional Nord-Pas-de-Calais
- La DRIRE Nord-Pas-de-Calais

SUIVI CHIMIQUE EN CONTINU

L'Agence dispose de stations de mesures automatiques "milieu naturel" et "effluents". Ces stations automatiques pourront être installées à des périodes et pour des durées qui restent à déterminer. On peut cependant envisager de suivre plusieurs stations et rejets en continu sur des durées de l'ordre de 8 à 15 jours. Les paramètres à suivre restent à finaliser. Ce suivi par stations automatiques sera réalisé par l'Agence.

FREQUENCE DES ANALYSES

Les analyses porteront sur un cycle annuel soit 12 mois
a) Milieu physique : un seul passage en juin
b) Biologie
1) IBGN : un seul passage en juin sur l'ensemble des stations
2) IBD : un seul passage en septembre sur l'ensemble des stations
3) IBMR (phytocénoses) : en juin sur l'ensemble des stations
c) Chimie
1)physico-chimie : un passage mensuel sur l'ensemble des stations
2)micropolluants : un seul passage en fin de période où les polluants sont susceptibles d'être rencontrés


OUTILS DE DIAGNOSTIQUE

a) Milieu physique: (1 suivi sur la période d'étude). Le suivi de la qualité du milieu physique passe par un découpage de la rivière en tronçons homogènes. Ce découpage prend en compte la géologie, les changements de pentes, les confluences etc? ainsi que les rejets ou prélèvements d'eau. L'inventaire des rejets dans la Ternoise est donc inclus dans cette approche. Sera utilisée pour ce suivi le Système d'Evaluation de la Qualité du milieu physique version 0' d'août 2002. La mise en ?uvre pourrait être réalisée par l'Agence de l'Eau
b) Suivi biologique
1) Macroinvertébrés. L'IBGN (Afnor, 1992) sera utilisé avec regroupement des habitats (approche stationnelle). Une exploitation sera également réalisée en utilisant le système expert IBGN (Etude inter agences).
2) Diatomées. L'IBD sera utilisé (Afnor, 2000). La mise en ?uvre pourrait être réalisée par l'Agence
3) Macrophytes. L'IBMR (version de juillet 2002 en cours de normalisation sera utilisée. L'application de techniques relevant de la phytosociologie est souhaitable selon les possibilités.
4) Poissons. Application de l'indice poisson (version en cours de normalisation) sur la station située en amont de la confluence avec la Canche. Sur le reste du linéaire, une "enquête poisson" sera menée auprès des Associations de Pêche en liaison avec la Fédération Départementale de protection et de gestion du milieu aquatique du Pas de Calais et le CSP.

c) Suivi chimique
1) Physico-chimie classique. Température, conductivité, oxygène dissous, pH, DBO5, DCO, MES, nitrates, nitrites, ammonium, phosphates, phosphore total, chlorures, sulfates, bicarbonates (HCO3)
2) Micropolluants. Ne seront recherchés que les micropolluants susceptibles d'être rencontrés dans la zone d'étude et sur les supports les plus pertinents (eau ou sédiments). La liste sera arrêtée après enquête.

STATIONS DE MESURES

D'une longueur d'environ 20 km, la rivière Ternoise prend sa source à Saint Michel sur Ternoise et se jette dans la Canche à Hesdin.
Il convient de distinguer l'approche physico-chimique et biologique qu'on peut qualifier de stationnelle de l'approche physique qui est basée sur l'identification de tronçons homogènes.
Afin de pouvoir établir un diagnostic cohérent, il sera nécessaire, sauf à démontrer le contraire, de disposer d'informations physico-chimiques et biologiques par tronçon.
8 points de contrôle physico-chimique et biologique sont envisagés depuis la source jusqu'à la confluence :
? Station 1, station de référence : en amont de Saint Michel sur Ternoise et en amont du pont RD8 - expertises : physicochimie, IBMR et IBGN
? Station 2, station d'impact industriel : en amont de Saint- Pol sur Ternoise, environ à 150 m à l'aval du rejet de la step industrielle - expertises : physicochimie, IBMR et IBGN,
? Station 3, station d'impact des rejets de Saint Pol et représentative du tronçon TR 03 : à environ 250 m à l'aval de la station RNB - expertises : physicochimie, IBMR et IBGN,
? Station 4 : Monchy-Cailleux, lieu-dit "Capendu" - expertises : physicochimie, IBMR, IBGN, inventaire piscicole (pêche électrique),
? Station 5, station d'impact de la pisciculture : 500 m en aval de la pisciculture de Monchy-Cailleux - expertises : physicochimie, IBMR et IBGN,
? Station 6, station représentative du tronçon TR 08 : Tenuer à l'aval de l'étang - expertises : physicochimie, IBMR et IBGN,
? Station 7, station représentative du tronçon TR 10 : Blingel à proximité du Haras - expertises : physicochimie, IBMR et IBGN,
? Station 8, station représentative du tronçon TR 13 : aval passerelle de Grigny - expertises : physicochimie, IBMR et IBGN,
? Station 9, station représentative du cours aval, après Hesdin: environ à 300 m à l'amont de la confluence - expertises : physicochimie, IBMR et IBGN.


OBJECTIFS

Le but de cette étude est double.
- Etablir, dans un premier temps, un diagnostic de la qualité écologique de la rivière Ternoise, souhaité par les acteurs locaux.
Le diagnostic portera donc sur la physico-chimie, la biologie et le milieu physique. Les données et résultats devront cependant contribuer à l'état des lieux prévu par la directive cadre sur l'eau de décembre 2000. Dans la mesure du possible, les diagnostics seront établis sur le principe de l'écart à la référence tel que décrit dans la directive cadre
- Identifier, dans un second temps, les facteurs limitants de la qualité écologique et proposer des actions pour satisfaire au bon état écologique tel que prévu par la directive cadre à l'horizon 2015.