Méthodes d’analyse et d’appréciation des cours d’eau · A. von Känel Office des eaux et des déchets du canton de Berne W. Meier Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft

Méthodes d’analyse et d’appréciation des cours d’eau

Macrophytes: Instructions pour le prélèvement d’échantillons

2 Macrophytes: instructions pour le prélèvement d’échantillons

Editeur Office fédéral de l’environnement (OFEV)

Auteurs Barbara Känel Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL), canton de Zurich Werner Göggel Office fédéral de l’environnement Christine Weber Eawag: l’Institut de recherche de l’eau du domaine des EPF

Groupe de travail A. Demierre GREN, Genève F. Elber Aquaplus, Zoug D. Küry LifeScience, Bâle S. D. Langhans Eawag, l’Institut de recherche de l’eau du domaine des EPF V. Maurer HYDRA, bureau du Dr Vinzenz Maurer, Berne N. Müller Bureau de recherche pour l’observation de l’environnement, Rapperswil J. Perfetta Service de l’écologie de l’eau du canton de Genève U. Sieber Office fédéral de l’environnement K. Wächter Limnex, Zurich

Contributions complémentaires F. Cordillot Office fédéral de l’environnement A. von Känel Office des eaux et des déchets du canton de Berne W. Meier Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL), canton de Zurich

Traduction V. Linder Ins J. Perfetta Service de l’écologie de l’eau du canton de Genève

Photos Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL), canton de Zurich Aquaplus, Zoug Service de l’écologie de l’eau du canton de Genève

Commande http://www.modul-stufen-konzept.ch/f/index-f.htm (il n’existe pas de version imprimée)

© OFEV 2009

Table des matières 3

1 Introduction 7

1.1 Le système modulaire gradué 7 1.2 Bases légales 8 1.3 Macrophytes – définition 8 1.4 Les macrophytes dans l’évaluation des cours d’eau 9

2 Importance et degré de menace des macrophytes 13 2.1 Importance écologique des macrophytes 13 2.2 Formes de croissance 16 2.3 Degré de menace des macrophytes 20

3 Objectif et planification du relevé 23 3.1 Objectif des présentes instructions 23 3.2 Champ d’application 23 3.3 Choix des tronçons d’étude 23 3.4 Fréquence et période des prélèvements 25

4 Déroulement du relevé 27 4.1 Protocole général 27 4.2 Taxons répertoriés et niveau de détermination 28 4.3 Relevé du recouvrement des macrophytes 29 4.4 Relevé des conditions stationnelles 32

5 Traitement des données de terrain 39 Annexe 41

A1 Matériel pour les relevés sur le terrain 41 A2 Protocole de terrain – macrophytes 42 A3 Estimation visuelle du recouvrement total par les macrophytes 45 A4 Ouvrages de détermination 46 A5 Liens 48 A6 Taxons abondants: plantes vasculaires 49 A7 Taxons abondants: bryophytes 50 A8 Paramètres supplémentaires relatifs à la végétation 51 A9 Méthodes d’évaluation existantes et application à la Suisse: conclusions d’une comparaison des méthodes 53

Table des matières


Résumé 5

Le système modulaire gradué (SMG) prévoit la mise au point de méthodes d’analyse et d’appréciation des cours d’eau. Dans le domaine de la biologie, le SMG prévoit non seulement une évaluation de la population piscicole, du macro-zoobenthos et des diatomées, mais aussi une appréciation basée sur la végétation aquatique.

La présence et la distribution des macrophytes en Suisse sont encore relativement peu étudiées, et donc mal connues. L’élaboration d’une méthode suisse d’appréciation des macrophytes se fera donc en deux étapes.

Dans un premier temps, et c’est l’objet de la présente publication, il s’agit de for-muler des instructions pour le prélèvement standardisé d’échantillons. Celles-ci in-diquent comment définir les tronçons d’étude et relever les paramètres végétaux et environnementaux. Se limitant à l’échantillonnage, les instructions n’expliquent pas comment procéder à l’évaluation. Elles sont néanmoins conçues de sorte que les données recueillies puissent être appréciées à l’aide des méthodes existant déjà en Allemagne, en Autriche, en France et dans le canton de Zurich.

Dans une deuxième étape, la méthode ébauchée par le canton de Zurich sera exami-née en détail et remaniée. Il faudra en particulier déterminer quelles adaptations sont nécessaires pour qu’elle puisse être utilisée dans l’ensemble du pays.

Résumé


Introduction 7

1.1 Le système modulaire gradué

Les ruisseaux et les rivières de Suisse sont partie intégrante d’un paysage utilisé par l’homme de multiples façons et de manière intensive. Entourés de zones habitées, de terres agricoles et de routes, ils sont endigués pour la production d’énergie et aménagés pour la protection contre les crues, tout en absorbant les eaux usées trai-tées par les stations d’épuration. Ces utilisations ont une influence sur les multiples fonctions des cours d’eau, qui servent non seulement d’habitat pour une faune et une flore diversifiées, mais fournissent aussi des prestations écosystémiques impor-tantes pour la population, comme l’approvisionnement en eau potable ou la réten-tion des crues.

Alors qu’autrefois, la protection des eaux s’attachait avant tout à réduire la pollution chimique, aujourd’hui, c’est le principe global de protection des eaux en tant qu’écosystème qui prévaut. Pour assurer une protection intégrale des eaux, il im-porte de connaître parfaitement leur état: il ne suffit pas d’effectuer une analyse chimique des eaux, il faut également en examiner la structure, le débit ainsi que les populations d’animaux, de végétaux et de microorganismes. Le système modulaire gradué (SMG) sert de cadre à cette analyse globale des cours d’eau et à leur appré-ciation.

Dans le cadre du système modulaire gradué, l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) élabore, en collaboration avec l’Eawag et les services cantonaux, des mé-thodes permettant d’analyser et d’apprécier de façon standard l’état des cours d’eau en Suisse. Ces méthodes couvrent les aspects physico-chimiques, hydromorpholo-giques, biologiques et écotoxicologiques de la qualité des eaux. Elles s’articulent en deux niveaux, qui se différencient par l’intensité des investigations menées et par leur échelle spatiale: le niveau R est axé sur les analyses régionales nécessitant des moyens plutôt modestes, alors que les méthodes du niveau C permettent d’étudier en détail des réseaux hydrographiques précis. Il a été décidé de ne pas développer de méthodes standardisées pour le traitement de problèmes spécifiques à certains tronçons de cours d’eau (niveau T – tronçon de cours d’eau), puisque les méthodes à utiliser diffèrent pour chaque projet.

Les méthodes du système modulaire gradué peuvent s’utiliser dans tous les cours d’eau suisses, à l’exception des grands fleuves. En tant qu’aides à l’exécution, elles s’adressent tout d’abord aux services cantonaux, mais elles peuvent aussi être utiles aux bureaux spécialisés d’ingénieurs ou d’écologues. Dans le domaine de la biolo-gie, le système modulaire gradué prévoit de compléter les instructions relatives à l’évaluation des poissons1, de la faune invertébrée benthique2 et des diatomées3 par une méthode d’analyse de la végétation aquatique.

1 OFEFP 2004: Méthodes d’analyse et d’appréciation des cours d’eau: Poissons – niveau R (région).

Informations concernant la protection des eaux n° 44. Berne. http://www.modul-stufen-konzept.ch 2 OFEFP 2004: Méthodes d’analyse et d’appréciation des cours d’eau: Macrozoobenthos Niveau R.

Projet. http://www.modul-stufen-konzept.ch

1 Introduction

Les multiples fonctions des cours d’eau

Appréciation globale des cours d’eau

Structure du SMG

Champ d’application des méthodes du SMG


1.2 Bases légales

Le système modulaire gradué se base sur le principe global de protection inscrit dans la loi fédérale du 24 janvier 1991 sur la protection des eaux (LEaux, RS 814.20) et dans l’ordonnance du 28 octobre 1998 sur la protection des eaux (OEaux, RS 814.201): il faut protéger les eaux contre toute atteinte nuisible et sauvegarder leurs multiples fonctions en tant qu’habitats pour la faune et la flore (art. 1, al. c, LEaux). Les objectifs écologiques que l’ordonnance sur la protection des eaux fixe pour les eaux superficielles apportent les précisions suivantes (annexe 1, ch. 1, OEaux):

1 Les communautés animales, végétales et de micro-organismes (biocénoses) des eaux superficielles et de l’environnement qu’elles influencent doivent:

a. être d’aspect naturel et typiques de la station, et pouvoir se reproduire et se réguler d’elles-mêmes;

b. présenter une composition et une diversité d’espèces spécifiques à chaque type d’eau peu ou non polluée.

L’annexe 2, ch. 1, de l’ordonnance sur la protection des eaux fixe les exigences re-latives à la qualité des eaux.

La loi sur la protection des eaux charge la Confédération (art. 57) et les cantons (art. 58) d’effectuer des relevés sur les eaux. Il s’agit notamment d’examiner dans quelle mesure les objectifs écologiques sont atteints et les exigences en matière de qualité des eaux satisfaites. Le système modulaire gradué propose des aides à l’exécution pour l’appréciation des divers aspects des cours d’eau.

1.3 Macrophytes – définition

Sur le modèle de la norme européenne EN 141844, le terme de « macrophyte » dé-signe toutes les plantes aquatiques visibles à l’œil nu, dont les plantes vasculaires, les bryophytes et les algues macroscopiques.

3 OFEFP 2002: Méthodes d’analyse et d’appréciation des cours d’eau: Diatomées Niveau R.

L’environnement pratique n° 0740. Berne. http://www.modul-stufen-konzept.ch 4 NBN: EN 14184 2003: Qualité de l’eau - Guide pour l’étude des macrophytes aquatiques dans les

cours d’eau. Bruxelles.

Objectifs écologiques pour les eaux superficielles

Définition des macrophytes

Introduction 9

1.4 Les macrophytes dans l’appréciation des cours d’eau

Plusieurs propriétés des macrophytes en font des indicateurs bien adaptés pour ap-précier les cours d’eau5. Tout d’abord, ils sont largement répandus et relativement faciles à cartographier et à déterminer sur le terrain. Ensuite, de par leur constance stationnelle, ils reflètent les conditions qui prédominent dans le cours d’eau, ce qui permet de tirer des conclusions sur les nuisances environnementales locales. De nombreux taxons étant pluriannuels, ils intègrent les conditions régnant dans les eaux sur de longues périodes. Cependant, la présence de macrophytes, ou leur ab-sence, n’est pas aussi étroitement liée à des facteurs environnementaux précis que ne l’est par exemple celle des diatomées, qui conviennent particulièrement bien à l’appréciation biologique de la qualité de l’eau. Tout comme les poissons et le ma-crozoobenthos, les macrophytes renseignent plutôt sur la globalité des perturbations et des atteintes agissant sur l’écosystème. Etroitement liés à l’hydromorphologie du cours d’eau, ils en reflètent notamment les altérations anthropiques (renforcement du pied de berge par exemple).

1.4.1 Méthodes européennes

Dans la Directive-cadre sur l’eau (DCE) de l’Union européenne, les macrophytes sont considérés comme l’un des quatre éléments de qualité biologiques, avec les poissons, le macrozoobenthos et le phytobenthos. Ces quatre éléments de qualité biologiques sont au centre de la surveillance des eaux prévue par la DCE. Dans le cadre du contrôle de surveillance (« surveillance monitoring »), ils sont régulière-ment relevés à tous les sites de contrôle du réseau pour évaluer l’évolution de l’état des eaux à long terme.

La DCE exige une évaluation de chaque élément de qualité biologique, par compa-raison de leur empreinte actuelle à une communauté de référence proche de l’état naturel et caractéristique du type de cours d’eau. Les méthodes d’appréciation pro-prement dites sont mises au point indépendamment par les différents Etats mem-bres. Il n’existe donc aucune méthode européenne commune pour évaluer les ma-crophytes, mais toute une série de méthodes conformes à la DCE (p. ex. pour la Grande-Bretagne6 , l’Allemagne7 ou l’Autriche8 ). Un interétalonnage permet de 5 Meilinger, P. 2003: Makrophyten als Indikatoren zur leitbildbezogenen Bewertung von Fliessgewäs-

sern. Dissertation à l’Université technique de Munich. 182 p. 6 Pitt, J.-A., Kelly, M., Phillips, G., Pollard, P. et Logan, P. 2008: Draft UKTAG River Assessment Me-

thods: Macrophytes and Phytobenthos - Macrophytes (River LEAFPACS). Water Framework Directive - United Kingdom Advisory Group. 22 p.

7 Schaumburg, J., Schranz, C., Stelzer D., Hofmann, G., Gutowski, A. et Foerster, J. 2006: Handlung-sanweisung für die ökologische Bewertung von Fliessgewässern zur Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie: Makrophyten und Phytobenthos. Stand Januar 2006. Bayerisches Landesamt für Umwelt. 120 p.

8 Pall, K. et Mooser, V. 2007: Leitfaden zur Erhebung der biologischen Qualitätselemente. Teil A4 – Makrophyten. Vienne, Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft BMLFUW. 60 p.

Les macrophytes, des indicateurs pour évaluer les cours d’eau

La Directive-cadre sur l’eau de l’UE


comparer les résultats au niveau international. Ainsi, la méthode d’évaluation fran-çaise9 doit encore être adaptée, car elle ne remplit pas les exigences de la DCE.

1.4.2 Etat des travaux en Suisse

En Suisse, il n’existe pour l’heure aucune méthode standardisée pour l’évaluation de la végétation aquatique des cours d’eau. Les macrophytes ne sont guère relevés lors des contrôles de routine des cours d’eau effectués par les services cantonaux. Seuls les cantons de Zurich10, 11, 12 et de Genève13 disposent de séries de données assez importantes, qu’ils ont appréciées selon leur propre méthode. Les macrophy-tes ont également été pris en considération dans les analyses biologiques coordon-nées menées sur l’Aar et le Haut-Rhin14.

En dehors de ces travaux, la distribution actuelle et passée des macrophytes en Suisse est mal connue. Il manque surtout des données sur leur distribution dans les cours d’eau non influencés par les activités humaines, ce qui complique l’évaluation de la végétation actuelle.

Lors de l’élaboration d’une méthode d’appréciation des cours d’eau basée sur les macrophytes qui s’inscrive dans le système modulaire gradué, il faut considérer que les données disponibles sont limitées et prendre en compte les méthodes dévelop-pées par les pays voisins dans le cadre de la DCE.

Jusqu’ici, l’examen des quatre méthodes, allemande7, autrichienne8, française9 et zurichoise11, 12 a porté sur leur adéquation à la situation suisse. A la fin de l’été 2007, la végétation macrophytique de 116 tronçons de cours d’eau suisses a donc été cartographiée selon un protocole de prélèvement standardisé. Les tronçons ont ensuite été appréciés à l’aide des différentes méthodes, puis les résultats de ces ap-préciations comparés15. Un groupe d’experts s’est réuni en mai 2008 pour discuter des résultats de cette comparaison. C’est la méthode d’appréciation du canton de Zurich qui a été jugée la plus adéquate, pour les raisons suivantes: paramètres utili-sés (adéquation avec la station et diversité de la végétation; voir encadré), classifi- 9 AFNOR NF T90-395 2003: Qualité de l’eau – Détermination de l’indice biologique macrophytes en

rivière (IBMR). Paris, Association Française de Normalisation (AFNOR). 28 p. 10 Egloff, F.G. 1977: Wasserpflanzen des Kantons Zürich: die heutige Verbreitung und jüngste Ges-

chichte der aquatischen Angiospermen. Vierteljahresschrift der Naturforschenden Gesellschaft in Zü-rich 122: 1-140.

11 AWEL 2006: Wasserqualität der Seen, Fliessgewässer und des Grundwassers im Kanton Zürich. Statusbericht 2006.

12 AWEL 2008: Zustand der Fliessgewässer in den Einzugsgebieten von Sihl, Limmat und Zürichsee: Messkampagne 2006/2007.

13 GREN 2003: Étude de la végétation rivulaire des cours d’eau genevois. Mandat du Service de l'écolo-gie de l'eau (DT - Genève).

14 Maurer, V. 2004: Koordinierte biologische Untersuchungen an Hochrhein und Aare 1990-2002, Zu-sammenfassender Kurzbericht. OFEFP, Cahier de l’environnement n° 375. 45 p.

15 GREN 2008: Auswertung und Bewertung Minimaldatensatz Makrophyten. Rapport interne.

Activités cantonales

Travaux dans le cadre du SMG

Introduction 11

cation utilisée et flexibilité et extensibilité de la liste des taxons. L’annexe 9 résume les méthodes testées ainsi que les principaux résultats et conclusions de leur compa-raison.

1.4.3 Prochaines étapes

Vu les résultats de la réunion du groupe d’experts, l’élaboration de la méthode d’appréciation va se poursuivre en deux temps.

Dans un premier temps, et c’est l’objet de la présente publication, il s’agit de for-muler la méthodologie de base qui permette à l’avenir d’effectuer les relevés de macrophytes selon un protocole standardisé. Les analyses menées en suivant ces instructions pourront être comparées les unes aux autres. De ce fait, elles contribue-ront à alimenter une base de données harmonisée, indispensable au développement d’une méthode d’appréciation de la végétation aquatique valable dans l’ensemble du pays.

Dans un second temps, la méthode ébauchée par le canton de Zurich sera évaluée spécifiquement et remaniée. Il faudra en particulier déterminer quelles adaptations sont nécessaires pour qu’elle puisse être utilisée dans toute la Suisse.

La méthode d’appréciation du canton de Zurich

En se basant sur 220 inventaires floristiques, le canton de Zurich a mis au point une méthode permettant d’apprécier la végétation aquatique sous l’angle de son adéquation avec la station et de la diversité des es-pèces. En plus de divers paramètres caractérisant les conditions sta-tionnelles, l’abondance des algues filamenteuses ainsi que la présence de bryophytes et de plantes aquatiques supérieures sont déterminées au niveau de l’espèce (voir graphique). L’appréciation de la végétation se fait en deux étapes: le tronçon de cours d’eau étudié est d’abord attri-bué à l’un des cinq types de végétation en fonction d’une sélection de paramètres stationnels (typisation). Le nom du type de végétation indi-que quel peuplement dominant est attendu dans les conditions obser-vées. Finalement, l'adéquation du peuplement observé à la typologie de la station est évaluée à l'aide d'une échelle à quatre degrés. Les critères sont l’adéquation de la végétation observée avec le peuplement attendu pour le type de la station et la diversité des espèces.

Pour de plus amples informations: http://www.gewaesserqualitaet.zh.ch (en allemand)

Instructions standardisées pour le prélèvement d’échantillons

Évaluation de la méthode zurichoise

1. Relevé sur le terrain:•végétation aquatique•conditions stationnelles

2. Typisation en fonction de•pente•ombrage•profondeur moyenne•débit•nature du substrat

-> 5 types de végétation:

3. Appréciation typologique:•adéquation avec la station•diversité des espèces

naturellement pauvre

à bryophytes

à plantes émergentes

à plantes submergées

à plantes à feuilles flottantes


Importance et degré de menace des macrophytes 13

2.1 Importance écologique des macrophytes

Les plantes aquatiques sont un élément important de nombreux ruisseaux et rivières et remplissent une multitude de fonctions dans l’écosystème des cours d’eau. La présence et la distribution des macrophytes dépendent des conditions physico-chimiques et morphologiques qui y règnent, mais aussi du courant et du substrat, de la luminosité et de la profondeur de l’eau, de la température et des nutriments à dis-position. A leur tour les macrophytes influencent aussi bien les conditions abioti-ques de leur habitat que les biocénoses aquatiques. L’interaction entre les macro-phytes et leur environnement abiotique et biotique est expliquée brièvement ci-après.

2.1.1 Luminosité

La lumière du soleil, source d’énergie essentielle à la croissance des végétaux, est le principal facteur déterminant la présence et la distribution des macrophytes. Dans un cours d’eau, la luminosité dépend de la végétation rivulaire, de la profondeur de l’eau et des substances dissoutes ou en suspension dans l’eau. Dans les ruisseaux de forêt très ombragés, on trouve très peu de macrophytes – à l’exception des bryophy-tes et des algues. Comme la lumière baisse avec la profondeur, les plantes aquati-ques des plus grandes rivières sont cantonnées aux rives et aux zones d’eau peu pro-fonde. Les particules en suspension dans l’eau réduisent elles aussi la lumière à disposition des macrophytes. Dans les cours d’eau de faible profondeur, pour les-quels sont conçues ces instructions, c’est l’ombre projetée par la végétation rivu-laire qui influence le plus la luminosité. Les besoins en lumière spécifiques de cha-que espèce agissent également sur la composition des communautés macrophytiques.

2.1.2 Courant

La charge mécanique exercée par le flux même de l’eau et par les matières solides charriées limite la croissance et la distribution des plantes aquatiques dans les cours d’eau. Quand la vitesse du courant dépasse 1 m/s, les plantes aquatiques supérieures sont rares: les macrophytes rencontrés dans des eaux rapides sont en général des algues ou des bryophytes. Diverses espèces de plantes aquatiques se distinguent par leur tolérance face à la charge mécanique due à des vitesses plus élevées. L’écoulement influence donc également la composition des communautés macro-phytiques d’une station.

Les macrophytes peuvent modifier à leur tour l’écoulement d’un cours d’eau. Là où les plantes aquatiques forment des peuplements étendus ou des tapis, la vitesse du courant diminue à l’intérieur du peuplement végétal. Dans ces zones plus calmes, des matières solides charriées par l’eau peuvent se déposer, entraînant une accumu-lation de sédiments fins. Entre les peuplements denses de végétaux se forment des

2 Importance et degré de menace des macrophytes

Interaction entre les macrophytes et leur environnement

L’ombrage, un paramètre clé

La vitesse du courant influence la distribution et la composition des espèces

Les macrophytes modifient l’écoulement


canaux, dans lesquels le courant est plus rapide. Cela peut provoquer des phénomè-nes locaux d’érosion dans le lit du cours d’eau. En outre, la prolifération de certai-nes plantes peut réduire la capacité d’écoulement d’un chenal. La protection contre les crues requiert parfois l'élimination des macrophytes de tronçons de cours d’eau particulièrement limitants pour l'écoulement.

2.1.3 Substrat

La nature du substrat influence la diversité biologique et la distribution des macro-phytes dans un cours d’eau. Alors que de nombreuses plantes aquatiques supérieu-res s’enracinent dans le sédiment, les bryophytes adhèrent plutôt à la surface d’un substrat qui leur convient, par exemple sur les pierres qui restent en place même si le débit augmente. La granulométrie et la stabilité du substrat sont étroitement liées au courant et au régime d’écoulement ainsi qu’à la géologie du bassin versant. La présence de plantes aquatiques peut modifier la nature du lit de la rivière, lorsque des sédiments fins s’accumulent dans des peuplements denses de macrophytes. Ceux-ci peuvent à nouveau être mobilisés à la fin de la période de végétation, une fois que les macrophytes ont disparu.

2.1.4 Hydrochimie

Les macrophytes sont d’importants producteurs primaires dans les eaux, car ils forment en quelques mois une grande biomasse et assimilent des quantités signifca-tives de nutriments. Ils contribuent ainsi de manière importante à la capacité d’autoépuration d’un cours d’eau. En automne, les nutriments sont à nouveau libé-rés lorsqu’une grande partie des macrophytes meurent et se décomposent.

Au travers de la photosynthèse et de la respiration, les macrophytes produisent et consomment de l’oxygène, provoquant des fluctuations quotidiennes de la teneur en oxygène de l’eau. Ainsi, la photosynthèse consomme du dioxyde de carbone (CO2) et de l’hydrogénocarbonate (HCO3

-), ce qui élève le pH de l’eau. En été, son taux augmente, sous l’effet du rayonnement solaire intense et des températures élevées. Dans les cours d’eau abritant des peuplements denses de macrophytes, ceci peut avoir pour conséquence une élévation du pH au-dessus de 10. Si les eaux sont char-gées en ammonium (NH4+), l’équilibre ammonium/ammoniaque se déplace alors en faveur de l’ammoniaque (NH3), qui est toxique pour les poissons. Quant à la respi-ration des macrophytes, dans les eaux à très faible courant et densément colonisées par la végétation, elle peut, à elle-seule ou combinée à la décomposition micro-bienne du matériel organique, entraîner un abaissement critique de la teneur en oxygène dissous durant la nuit.

En règle générale, la disponibilité des nutriments dans les cours d’eau n’est pas un facteur limitant pour la croissance des macrophytes, puisque l’eau qui s’écoule en apporte continuellement de nouveaux. En outre, dès 1 mg NO3-N/l ou

La nature et la stabilité du substrat influencent la distribution et la composition des espèces

Les macrophytes dans le cycle des nutriments

Influence des nutriments disponibles


30 µg PO4-P/l (phosphore assimilable, orthophosphate), la croissance ne semble pas être limitée par les nutriments. Ces valeurs sont généralement atteintes dans la plu-part des cours d’eau du Plateau suisse colonisés par les macrophytes. Les macro-phytes peuvent absorber les nutriments dont ils ont besoin, aussi bien de l’eau, au travers de leurs feuilles, que du sédiment, par leurs racines. En conséquence, aucun lien ne peut en général être établi entre la teneur en nutriments de l’eau et l’abondance des macrophytes ou la composition des espèces.

2.1.5 Facteurs biotiques

Les macrophytes influencent de diverses façons les processus biotiques des cours d’eau et des biocénoses qui y vivent. Tout d’abord, en tant que producteurs primai-res, ils sont un élément important de la chaîne alimentaire aquatique. De plus, ils augmentent la diversité structurelle des eaux. Les algues, les bactéries, les champi-gnons et les protozoaires les utilisent comme substrat et comme base alimentaire. Pour les invertébrés, les plantes aquatiques sont un substrat et une protection contre la force du courant et les prédateurs. Les macrophytes sont utilisés comme substrat de ponte et créent des structures de transition entre l’eau et l’air. En outre, ils offrent de la nourriture aux invertébrés sous diverses formes: les brouteurs profitent des épiphytes, les broyeurs se servent des parties de plantes mortes et les collecteurs tirent profit des particules fines contenues dans les tapis de plantes. Le broutage des macrophytes vivants existe, mais n’a qu’une importance mineure. Les macroinver-tébrés sont bien plus abondants et diversifiés dans les tronçons de cours d’eau riches en végétation que dans ceux dépourvus de plantes. Les poissons utilisent eux aussi la végétation comme abri, comme zone de refuge contre la force du courant ou comme zone de reproduction et profitent d’une nourriture rendue plus abondante par la densification des invertébrés.

En outre, la présence et la distribution des macrophytes dépendent de la concur-rence entre les diverses espèces végétales. Les peuplements végétaux aquatiques ne sont pas seulement influencés par les facteurs physico-chimiques ou la morphologie du cours d’eau, mais aussi par la concurrence entre les espèces et l’introduction d’espèces allochtones (p. ex. l’élodée de Nutall, Elodea nuttalli ).

Importance des macrophytes dans l’habitat aquatique

Concurrence entre les espèces végétales


2.2 Formes de croissance

Le terme « forme de croissance » désigne des groupes de plantes aquatiques qui se différencient clairement par leur morphologie. Les conditions de vie dans un cours d’eau sont caractérisées par de nombreuses interactions entre les facteurs abiotiques et biotiques. Les macrophytes ont réagi à ces facteurs en adaptant leur morphologie. Ainsi, selon la littérature, la forme de croissance d’une espèce est liée à ses exigen-ces écologiques16. La diversité des formes de croissance permet en conséquence de tirer des conclusions sur les conditions qui prédominent dans un cours d’eau.

Il existe diverses classifications des formes de croissance, dont certaines proposent des subdivisions très fines17. Nous nous limiterons ici à six formes de croissance (tab. 1).

Tab. 1: Formes de croissance utilisées dans les présentes instructions

Groupe taxonomique Forme de croissance Plantes vasculaires • Plantes submergées

• Plantes à feuilles flottantes • Plantes émergées (hélophytes)

Bryophytes • Bryophytes Algues18 • Charophytes

• Algues filamenteuses

Chaque taxon est attribué à une forme de croissance, même s'il ne correspond pas à la forme de la plante observée sur le terrain. Le site internet du système modulaire gradué19 propose une liste des taxons répartis entre les différentes formes de crois-sance. Font exception les taxons suivants, qui sont capables de se développer sous une forme submergée ou émergente en fonction de la station20. Leur forme de crois-sance doit donc être notée spécifiquement sur le terrain:

16 Wiegleb, G. 1991: Die Lebens- und Wuchsformen der makrophytischen Wasserpflanzen und deren

Beziehungen zur Ökologie. Verbreitung und Vergesellschaftung der Arten. Tuexenia 11; 135-147. 17 Van de Weyer, K. 2004: Kartieranleitung zur Erfassung und Bewertung der aquatischen Makrophyten

der Fließgewässer in Nordrhein-Westfalen gemäß den Vorgaben der EU-Wasser-Rahmen-Richtlinie. LUA NRW, Merkblätter 39: 60 p.

18 Si l’on veut utiliser la méthode d’évaluation française (IBMR), il faut prendre en considération l’ensemble des taxons d’algues présents (voir annexe A9).

19 http://www.modul-stufen-konzept.ch/f/wasserpflanzen-f.htm 20 Hilbig, W. et Mühlberg, H. 1972: Zur Unterscheidung einiger Wasser- und Röhrichtpflanzen mit band-

förmigen Blättern im vegetativen Zustand. Wissenschaftliche Zeitschrift der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe 22 : 46-47.

Définition

Distinction de six formes de croissance

• Alisma sp. • Butomus sp. • Sagittaria sp.

• Scirpus sp. • Sparganium sp.


Les « plantes submergées » sont des plantes vasculaires qui sont enracinées dans le sédiment et qui poussent entièrement sous l’eau. Elles ne développent aucune feuille adaptée pour flotter à la surface de l’eau, mais peuvent former des inflores-cences au-dessus de la surface de l’eau. Notons qu’en fonction des conditions ré-gnant dans les eaux, quelques taxons peuvent se développer soit sous une forme purement submergée, soit sous une forme hélophytique20.

Fig. 1: Plantes submergées: Ranunculus fluitans (à gauche), Myriophyllum spicatum (au milieu) et Groenlandia densa (à droite).

Les « plantes à feuilles flottantes » sont des plantes vasculaires qui sont enracinées dans le sédiment et développent des feuilles flottantes à la surface de l’eau. Elles peuvent avoir des feuilles immergées, qui diffèrent alors de celles flottantes.

Fig. 2: Plantes à feuilles flottantes: Nuphar lutea (à gauche) et Potamogeton natans (à droite).

Forme de croissance « plantes submergées »

Forme de croissance « plantes à feuilles flottantes »


Les « hélophytes » sont des plantes vasculaires à port dressé enracinées dans le sé-diment et dont la tige, les feuilles et les inflorescences se dressent au-dessus de l’eau. Notons qu’en fonction des conditions régnant dans les eaux, quelques taxons peuvent se développer soit sous une forme purement submergée, soit sous une forme hélophytique20.

Fig. 3: Hélophytes: Nasturtium officinale (à gauche) et Sparganium erectum (à droite).

La forme de croissance « bryophytes » regroupe l’ensemble des taxons de bryophy-tes.

Fig. 4: Bryophytes: Fontinalis antipyretica.

Forme de croissance « hélophytes »

Forme de croissance « bryophytes »


La forme de croissance « charophytes » regroupe l’ensemble des taxons de charo-phytes.

Fig. 5: Charophytes: Nitella mucronata.

La forme de croissance « algues filamenteuses » regroupe l’ensemble des algues filamenteuses.

Fig. 6: Algues filamenteuses: Cladophora sp.

Forme de croissance « charophytes »

Forme de croissance « algues filamenteuses »


2.3 Degré de menace des macrophytes

64 % des espèces de plantes vasculaires aquatiques que compte la Suisse sont me-nacées et inscrites sur la Liste Rouge des fougères et plantes à fleurs menacées de Suisse21. Le pourcentage d’espèces menacées est ainsi nettement plus élevé que chez les autres groupes écologiques (fig. 7). On ne constate pratiquement pas de différences entre les diverses régions de Suisse. Le fort degré de menace des plantes vasculaires aquatiques est principalement dû à la disparition de leur habitat naturel, suite à l’aménagement, à la rectification et à la correction à large échelle des cours d’eau suisses au cours des dernières décennies. Ceci est particulièrement vrai pour les cours d’eau de plaine, où sont répandues de nombreuses espèces de plantes aquatiques supérieures. La liste rouge des plantes vasculaires est régulièrement ré-visée et mise à jour. C’est le Centre du Réseau suisse de floristique (CRSF) à Chambésy (GE) qui en gère la base de données. Un bordereau électronique permet de lui communiquer directement les observations par Internet22.

Fig. 7: Répartition des catégories de la Liste rouge entre les groupes écologiques des plantes vasculaires21. Les chiffres entre parenthèses indiquent le nombre des taxons considérés. DD = données insuffisantes (data deficient). LC = non menacé (least concern). NT = potentiellement menacé (near threatened). RL = taxons de la liste rouge: RE éteint régionalement, resp. éteint en Suisse (regionally extinct);

CR: au bord de l’extinction (critically endangered); EN: en danger (endangered); VU vulné-rable (vulnerable).

21 Moser, D., Gygax, A., Bäumler, B., Wyler, N. et Palese, R. 2002: Liste Rouge des fougères et plantes

à fleurs menacées de Suisse. Office fédéral de l’environnement, de la forêt et du paysage, Berne; Centre du réseau suisse de floristique, Chambésy; Conservatoire et Jardin botaniques de la Ville de Genève, Chambésy. L’environnement pratique. 120 p.

22 http://www.crsf.ch/

Degré de menace des plantes vasculaires aquatiques

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Plantes forestières (566)

Plantes de montagne (682)

Plantes pionnières de basse altitude (195)

Plantes aquatiques (121)

Plantes de marais (345)

Plantes de prairie maigre (401)

Mauvaises herbes ou rudérales (744)

Plantes de prairie grasse (86)

RLNTLCDD


38.1 % des 1093 taxons de bryophytes recensés en Suisse (anthocérotes, hépatiques et mousses) sont menacés et inscrits sur la Liste rouge des bryophytes menacées en Suisse23. 98 espèces n’ont pas pu être attribuées à une catégorie par manque de données. Le pourcentage d’espèces menacées diffère selon les classes d’habitat (fig. 8): les pelouses sèches et les champs ouverts tels que les sols cultivés présen-tent les plus forts pourcentages d’espèces menacées (respectivement 71 % et 49 %). En revanche, cette proportion est relativement faible dans les stations humides (33 %), lesquelles regroupent non seulement les marais, mais aussi les cours d’eau. La liste rouge ne différencie pas explicitement les bryophytes aquatiques, mais on trouve le degré de menace des différents taxons dans le tableau annexé à la liste rouge. Les observations peuvent être annoncées au Centre suisse de données sur les bryophytes24, qui les intégrera volontiers dans l’Inventaire de la flore muscinale de Suisse.

Fig. 8: Pourcentage des espèces de bryophytes menacées par classe d’habitat23. Les chiffres au-dessus des colonnes indiquent le nombre d’espèces concernées.

En Suisse, il existe pour l’heure peu d’informations sur le degré de menace des al-gues aquatiques. Une liste rouge des charophytes est en cours d’élaboration sur mandat de l’OFEV et sera vraisemblablement terminée d’ici l’automne 2010. Les observations de tout taxon peuvent être annoncées au CRSF22, qui pourra ainsi continuer d’étendre et d’améliorer sa base de données.

23 Schnyder, N., Bergamini, A., Hofmann, H., Müller, N., Schubiger-Bossard, C. et Urmi, E. 2004: Liste

Rouge des bryophytes menacées en Suisse. Office fédéral de l’environnement, de la forêt et du paysage, Berne; Bureau de recherche pour l’observation de l’environnement, Rapperswil; Inventaire de la flore muscinale de Suisse. L’environnement pratique. 100 p.

24 http://www.nism.uzh.ch

Degré de menace des bryophytes aquatiques

Degré de menace des algues aquatiques

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

végétation rupicole champs ouverts stations humides pelouses sèches reste de l'espaceprairial

formationsarborées

Pro

porti

on d

es e

spèc

es m

enac

ées

(%)

8221

57

12

20

120


Objectif et planification des relevés 23

3.1 Objectif des présentes instructions

Les présentes instructions permettent d’échantillonner les communautés macrophy-tiques de façon standardisée. Ainsi, à l’avenir, les relevés seront effectués selon un protocole uniforme et leurs résultats pourront être comparés. Cette publication se limite au prélèvement d’échantillons: elle ne contient donc aucune directive pour l’appréciation des données. Elle est cependant conçue de façon à permettre l’utilisation des méthodes d’appréciation existant déjà en Allemagne, en Autriche, en France et dans le canton de Zurich (voir annexe A9).

3.2 Champ d’application

Ces instructions expliquent comment procéder à l’analyse des macrophytes aquati-ques dans les cours d’eau suisses de taille petite et moyenne. Elles prévoient que le cours puisse être inspecté d’eau à pied, en pantalon de pêche. Elles conviennent aussi pour l’étude des tronçons trop profonds pour être parcourus à pied, à condition que leur eau soit suffisamment claire et leur lit suffisamment étroit pour qu’il soit possible de déterminer les plantes aquatiques depuis la rive et, au besoin, d’en pré-lever des échantillons, p. ex. à l’aide d’un râteau.

Ces instructions s’appliquent également aux cours d’eau dont les eaux s’écoulent lentement ou stagnent, tels que les bras morts de rivière, les émissaires d’un lac, les tronçons de retenue ou les fossés. En revanche, elles ne conviennent pas pour inven-torier la végétation des plans d’eau tels que les lacs, les étangs ou les mares, ni celle des stations humides terrestres comme les sources, les suintements, les marécages ou les marais.

3.3 Choix des tronçons d’étude

Les instructions proposées ici couvrent l’ensemble des paramètres qui sont perti-nents pour une description et une évaluation globales de la communauté macrophy-tique. En conséquence, elles peuvent s’utiliser pour traiter des problématiques à des échelles spatiales ou niveaux d’appréciation différents. Le choix des tronçons d’étude dépend donc essentiellement des objectifs de l’analyse. Selon la distribution spatiale et la densité des sites choisis, les analyses correspondront plutôt à une vue d’ensemble régionale conforme au niveau R (région) ou à un traitement systémati-que plus détaillé conforme au niveau C (réseau hydrographique) du système modu-laire gradué.

3 Objectif et planification du relevé

Relevé standardisé

Accent sur les cours d’eau de faible profondeur

Applicabilité à des sites particuliers

La problématique détermine le choix des tronçons


3.3.1 Vue d’ensemble régionale

Pour obtenir une vue d’ensemble de la distribution et de l’abondance des macrophy-tes dans un territoire assez étendu, par exemple dans un canton, un nombre limité de tronçons d’étude par unité surface ou longueur de cours d’eau suffit. Ces tronçons devraient couvrir l’ensemble des types de cours d’eau rencontrés et être répartis le plus régulièrement possible sur tout le territoire. Il faut aussi tenir compte des cours d’eau à courant rapide ou très ombragés, qui en principe n’abritent pas de plantes vasculaires aquatiques, car ils recèlent parfois des bryophytes et des algues. On veillera à ne pas choisir uniquement des tronçons perturbés (perturbations morpho-logiques, chimiques et autres), mais aussi d’autres, aussi peu influencés que possi-ble par les activités humaines. Le choix des tronçons d’étude peut tenir compte des données recueillies dans le cadre d’autres analyses (relevés effectués dans le cadre du module Aspect général25 par exemple).

3.3.2 Analyse détaillée d’un réseau hydrographique

Si, dans le cadre d’études détaillées, il s’agit d’analyser la distribution des macro-phytes dans un réseau hydrographique, il est nécessaire de choisir un plus grand nombre de tronçons d’étude par cours d’eau que pour une vue d’ensemble régio-nale. De plus, l’ensemble des tronçons d’études choisis doit couvrir tous les sec-teurs représentatifs du cours d’eau considéré. Selon la problématique, il peut être indiqué de relever les macrophytes sur toute la longueur du cours d’eau, notamment si l’étude est ciblée sur les espèces végétales menacées d’un réseau hydrographique ou s’il s’agit d’utiliser les plantes aquatiques pour le suivi futur de mesures d’aménagement prévues (p. ex. une revitalisation).

3.3.3 Exigences à remplir par les tronçons d’étude

Les tronçons d’étude doivent être choisis de manière à présenter une végétation aquatique la plus uniforme possible sur toute leur longueur. Il faut donc que la mor-phologie, l’ombrage, la nature du substrat et l’écoulement y soient les plus homo-gènes possibles. Le milieu environnant d’un tronçon ne doit pas présenter de chan-gements majeurs d’utilisation et aucun affluent ne doit se jeter dans le cours d’eau. Les tronçons doivent être suffisamment longs pour que la diversité des espèces vé-gétales puisse y être relevée dans toute son ampleur. Dans les petits cours d’eau, la longueur minimale d’un tronçon est d’environ 30 m. Dans les plus grands, elle de-vrait en principe être égale à au moins dix fois la largeur du lit mouillé (voir tab. 2).

25 OFEV 2007: Méthodes d’analyse et d’appréciation des cours d’eau: Aspect général. L’environnement

pratique n° 0701. Berne. http://www.modul-stufen-konzept.ch

Vue d’ensemble d’un territoire relativement grand

Problèmes spécifiques au réseau hydrographique

Longueur des tronçons d’étude

Objectif et planification des relevés 25

Tab. 2: Longueur des tronçons d’étude en fonction de la largeur du lit mouillé

Largeur du lit mouillé Longueur des tronçons d’étude Jusqu’à 2 m 30 - 50 m 2 - 10 m 30 - 100 m > 10 m 100 - 200 m

3.4 Fréquence et période des prélèvements

3.4.1 Fréquence des prélèvements

La fréquence des prélèvements dépend de la problématique étudiée. Pour relever la distribution des taxons de macrophytes dans une région, il suffit d’effectuer un ou deux prélèvements par année. Par contre, s’il s’agit de documenter un repeuplement suite à une revitalisation, il faut au moins effectuer un prélèvement avant le début des travaux, un autre immédiatement après la fin de ceux-ci, puis un à plusieurs pré-lèvements à plusieurs années d’intervalle.

3.4.2 Période des prélèvements

Le moment idéal pour procéder au relevé des macrophytes se situe entre juin et sep-tembre. Il est parfois nécessaire de s’y prendre plus tôt dans la période de végéta-tion, par exemple si les macrophytes sont éliminés dans le cadre de l’entretien du cours d’eau. Cependant, si les relevés ont lieu au début de la période de végétation, de nombreuses espèces sont difficiles à observer et à déterminer, car elles ne sont pas encore bien développées.

Les diverses espèces de macrophytes se différencient par leur développement sai-sonnier, notamment par des taux de croissance différents. En plus de ces variations propres aux espèces, leur développement dépend d’autres facteurs comme les conditions climatiques, la température de l’eau et l’apparition de crues. Ainsi, le stade de développement de chaque espèce peut varier d’une région et d’une année à l’autre. Ce sont surtout le recouvrement des macrophytes et la proportion des diffé-rentes espèces qui peuvent subir d’importantes fluctuations saisonnières. C’est pourquoi, lors de toute analyse, il convient de bien observer le stade de développe-ment de la végétation et la saisonnalité des espèces présentes. Ceci s’applique parti-culièrement aux relevés effectués sur les mêmes tronçons d’étude plusieurs années de suite, qui doivent permettre de comparer les résultats sur plusieurs années. S’il s’agit d’effectuer des analyses comparatives de divers tronçons d’un réseau hydro-graphique, il importe de collecter les données dans un court laps de temps.

La fréquence des prélèvements dépend de la problématique

Prélèvements entre juin et septembre

Développement de la végétation spécifique et saisonnier


3.4.3 Exigences liées aux conditions d'écoulement

Les analyses doivent s’effectuer par niveau d'eau moyen ou bas et par eau claire. En cas de crue et d’eau trouble, la mauvaise visibilité rend difficile et imprécise l’observation des espèces les plus petites et l'estimation du taux de recouvrement.

3.4.4 Synergies avec d’autres relevés

Si la problématique l’exige, le relevé des macrophytes peut se faire en concomi-tance avec d’autres analyses. Cela permet, le cas échéant, de réduire fortement le travail nécessaire par module d’analyse pour les relevés de terrain (diminution des trajets, etc.). Les données recueillies à l’aide de cette méthode peuvent également être utilisées pour l’appréciation écomorphologique26 selon le niveau R du système modulaire gradué ainsi que pour l’appréciation de certains paramètres de l’aspect général25.

26 OFEFP 1998: Méthodes d’analyse et d’appréciation des cours d’eau: Écomorphologie - niveau R

(région). Informations concernant la protection des eaux n° 27. Berne. http://www.modul-stufen-konzept.ch

Prélèvement par débit moyen à bas

Combinaison de diverses analyses

Organisation du relevé 27

4.1 Protocole général

Pour pouvoir comparer différentes analyses, il est indispensable de prélever les échantillons en suivant un protocole standardisé. La marche à suivre proposée ici pour les cours d’eau de faible profondeur s’inspire de la norme européenne pour l’étude des macrophytes dans les cours d’eau (EN 14184: 2003)4.

Les relevés sur le terrain sont effectués selon un protocole de terrain (annexe A2). Ils débutent par l’inventaire de la végétation macrophytique du tronçon d’étude, soit l’ensemble des plantes vasculaires, bryophytes, charophytes et algues filamenteuses qui sont enracinées dans l’eau par niveau d’eau moyen (paragraphe 2.2). Le tronçon d’étude est prospecté en zigzag en remontant le courant. Divers paramètres sont alors cartographiés pour décrire la phytocénose, notamment le recouvrement de l’ensemble des macrophytes ainsi que la part relative des différents taxons. Si par endroits le tronçon est trop profond ou que son courant est trop rapide pour pouvoir être parcouru à pied, la cartographie peut se faire depuis la rive, à condition que la visibilité le permette. Il faut alors prélever des échantillons de plantes à l’aide d’un râteau pour les déterminer plus précisément. Si le cours d’eau est assez étroit pour que son fond soit visible en entier depuis la rive, il est possible d’inventorier les macrophytes depuis le bord.

Fig. 9: Prélèvement d’échantillons dans la Glatt (ZH). Les macrophytes sont prélevés à l’aide d’un râteau pour être déterminés de plus près. Le port d’un gilet de sauvetage est conseillé.

En parallèle à la cartographie de la végétation, divers paramètres stationnels sont relevés pour caractériser le tronçon d’étude, notamment l’ombrage, la profondeur de l’eau, le débit, la pente et la nature du substrat.

Le temps à consacrer à la cartographie dépend de l’accessibilité du tronçon, de la densité de la végétation rivulaire, de la diversité biologique et de l’expérience du cartographe. Il faut compter entre 20 minutes et une heure par tronçon. Le relevé peut être effectué par une personne seule, mais, pour des raisons de sécurité, une deuxième personne doit être présente lorsque les eaux sont profondes ou que le cou-rant est fort. Les relevés sont à effectuer avec précaution et de manière à ne pas per-turber les macrophytes ou d’autres organismes aquatiques. Il importe de vérifier au préalable si l’accès au cours d’eau est autorisé.

4 Déroulement du relevé

Relevé de la végétation macrophytique

Relevé des paramètres stationnels abiotiques

Temps nécessaire


4.2 Taxons répertoriés et niveau de détermination

L’ensemble des plantes vasculaires, bryophytes et charophytes présents dans le tronçon d’étude sont si possible déterminés au niveau de l’espèce. Les paragraphes qui suivent donnent des détails sur la détermination de chaque groupe taxonomique. La présence d’algues filamenteuses est relevée en complément. Dans de nombreux cas, une forte croissance d’algues filamenteuses indique une pollution d’origine an-thropique. Les autres algues ne sont pas prises en considération. Cependant, si l’on souhaite utiliser la méthode d’appréciation française (IBMR), il faut inventorier tous les taxons d’algues présents. En Autriche et en Allemagne, il existe des métho-des spécifiques pour d’appréciation des algues (aussi appelées « phytobenthos »).

4.2.1 Plantes vasculaires

La plupart des plantes vasculaires peuvent être déterminées directement sur le ter-rain jusqu’au niveau de l’espèce. En cas de doute, des échantillons frais sont préle-vés pour être identifiés en laboratoire ou examinés par des experts. A cet effet, les plantes sont stockées individuellement au frais, dans des sachets en plastique étan-ches, avec toutes les parties nécessaires pour la détermination, puis déterminées dans les trois jours. Ne pas oublier de joindre un morceau de papier portant une ins-cription au crayon à l’échantillon pour permettre de l’identifier. Pour conserver les plantes plus longtemps, il faut constituer un herbier. Une liste des plantes vasculai-res les plus fréquemment observées lors des études préparatoires se trouve à l’annexe A6.

4.2.2 Bryophytes

Une personne formée peut déterminer à la loupe de nombreux bryophytes sur le terrain. Cependant, certains genres ne sont identifiables qu’au laboratoire par des spécialistes, à l’aide d’un microscope. A cet effet, il faut prélever du matériel végé-tal, si possible avec des capsules contenant les spores, et le presser légèrement. Chaque échantillon est conservé séparément dans une enveloppe en papier portant un numéro d’identification. Au laboratoire, l’échantillon est séché dans son enve-loppe. L’échantillon desséché peut être humidifié à nouveau au moment de sa dé-termination. Une liste des taxons de bryophytes les plus fréquemment observés lors des études préparatoires se trouve à l’annexe A6.

4.2.3 Algues: charophytes et algues filamenteuses

Quelques charophytes peuvent être différenciés et déterminés sur le terrain, même par des non spécialistes, à condition que ces derniers aient suivi une formation et possèdent un peu d’expérience. Cependant, la plupart des taxons ne peuvent être déterminés au niveau de l’espèce que par des experts, au moyen d’un microscope.

Détermination au niveau de l’espèce

Détermination au niveau de l’espèce

Charophytes: détermina-tion au niveau de l’espèce


La méthode décrite pour les plantes vasculaires (paragraphe 4.2.1) convient aussi à la collecte et à la conservation des charophytes. De manière générale, il est recom-mandé de constituer un herbier. La présente méthode ne prévoit pas la détermina-tion de des algues filamenteuses jusqu’au niveau de l’espèce.

4.3 Relevé du recouvrement des macrophytes

Le relevé quantitatif du recouvrement des macrophytes consiste à estimer la surface occupée par une espèce ou par une phytocénose en combinaison avec leur abon-dance dans une placette d’échantillonnage définie. Les paramètres végétaux qui suivent sont enregistrés sur le terrain:

Paramètre Description

Recouvrement total Le recouvrement de l’ensemble des plantes vasculaires, bryophytes, charophytes et algues filamenteuses est estimé à l’aide d’une échelle à 7 degrés selon le tableau 3. Si l’on prévoit d’apprécier les données selon la méthode allemande, autrichienne ou française, il faut subdiviser la classe 1 en deux sous-classes27. La figure 10, ainsi que la figure 14 à l’annexe A3, constituent une aide pour l’estimation de ce recouvrement.

Tab. 3: Classes de recouvrement total (modifié d’après Braun-Blanquet28)29

Classe Recouvrement Description 0 0 % Pas de macrophytes 1 < 1 % Très rares27 2 1 - < 10 % Rares à occasionnels (ne passent pas inaperçus, mais peu

nombreux; on les trouve sans les chercher) 3 10 - < 25 % Peu nombreux 4 25 - < 50 % Nombreux 5 50 - < 75 % Très nombreux 6 ≥ 75 % Présence massive Part du substrat non recouvert

En complément au recouvrement total, on estime la part du substrat non recouvert en utili-sant l’échelle du tableau 3.

27 L’utilisation de la méthode d’appréciation allemande, autrichienne ou française requiert une subdivi-

sion de la classe 1: Classe Recouvrement Description 0,5 < 0,1 % Très rares 1 0,1 - 1 % Très rares à rares 28 Braun-Blanquet, J. 1964: Pflanzensoziologie - Grundzüge der Vegetationskunde. Springer, Vienne.

865 p. 29 Les trois catégories utilisées dans le module Aspect général (AG) d’après Thomas et Schanz (1978)

correspondent comme suit aux classes indiquées ci-dessus: classe 1 AG = classes 0 à 2; classe 2 AG = classes 3 et 4; classe 3 AG = classes 5 et 6.

Algues filamenteuses: pas de détermination des taxons


Classe 1°: très rares (< 1%) Classe 2°: rares à occasionnels (1 - < 10%)

Classe 3°: peu nombreux (10 - < 25%) Classe 4°: nombreux (25 - < 50%)

Classe 5: très nombreux (50 - < 75%) Classe 6°: présence massive (≥ 75%)

Fig. 10: Classes de recouvrement total.


Abondance relative des différents taxons

L’abondance relative des différents taxons [%], soit leur part du recouvrement total, est estimée séparément comme suit: • plantes vasculaires: pour chaque espèce; • bryophytes: si possible pour chaque espèce. Si l’espèce des bryophytes ne peut pas être

déterminée sur le terrain, donner l’abondance relative du total des bryophytes; • charophytes: pour chaque espèce; • algues filamenteuses: sans distinction entre les différentes espèces, relever la part au

recouvrement de l’ensemble des algues filamenteuses. Le total des abondances relatives30 se monte à 100 %.

Part des taxons sur le substrat artificiel

La nature du substrat influence la composition macrophytique de façon déterminante. La nature du substrat dominant à l’état naturel dans une station peut être profondément modi-fiée par des aménagements du lit ou des rives, ce qui entraîne une modification de la com-position des espèces typique de la station. Noter le pourcentage de chaque taxon sur le substrat artificiel [%]. Sont considérés comme substrat artificiel les aménagements des rives ou du lit (même avec des matériaux naturels) ou d’autres structures comme les blocs.

Pour apprécier la végétation à l’aide des méthodes existantes, il est indispensable de considérer les paramètres présentés ci-dessus. Selon la problématique, ou pour amé-liorer l’interprétation et le contrôle des résultats, il est recommandé de relever sur le terrain des paramètres supplémentaires pour caractériser la communauté macrophy-tique, notamment le stade de développement des différents taxons. Une liste de pa-ramètres supplémentaires spécifiques à la végétation se trouve à l’annexe A8.

30Le recouvrement des différents taxons par catégorie (semblable à celui du recouvrement total), a été

abandonné afin d’augmenter les possibilités d’utilisation des données (p. ex. le calcul d’indices de di-versité, voir p. 39).

Paramètres végétaux supplémentaires


4.4 Relevé des conditions stationnelles

Certaines conditions abiotiques, comme l’ombrage ou l’écoulement, déterminent la composition et la diversité des espèces dans une station. Pour exploiter les relevés de la végétation et interpréter la présence ou l’absence de macrophytes, il est indis-pensable de connaître les conditions stationnelles. En outre, dans la méthode d’appréciation du canton de Zurich, l’attribution d’un tronçon d’étude à un type de végétation se fait à l’aide d’un choix de paramètres abiotiques (voir p. 11). Ceux-ci sont signalés par un symbole dans la liste ci-dessous ( ). Pour qu’une méthode d’appréciation applicable à toute la Suisse puisse être mise au point et évaluée, il est conseillé de relever tous les paramètres mentionnés.

Les paramètres abiotiques pertinents ainsi que les informations générales relatives au tronçon d’étude sont relevés sur le terrain, mais peuvent aussi, pour certains, être déterminés au bureau à l’aide d’un SIG. Le relevé est effectué selon la liste qui suit et le protocole de terrain à l’annexe A2. Les paramètres qui appartiennent égale-ment aux modules Ecomorphologie – niveau R25 (SMG EcR) ou Aspect général25 (SMG AG) sont relevés selon ces méthodes.


Situation Coordonnées Altitude

La situation du tronçon d’étude est reportée sur une carte à l’échelle appropriée. Les coor-données de l’extrémité aval du tronçon ainsi que l’altitude sont ensuite déterminées sur le terrain à l’aide d’un GPS ou au bureau à l’aide d’un SIG.

Longueur Longueur du tronçon d’étude, estimée ou déterminée à l’aide d’un SIG [m]

Largeur Largeur du lit EcR Largeur moyenne estimée du lit du cours d’eau [m] → SMG EcR, p. 10

Largeur du lit mouillé Largeur moyenne estimée du lit mouillé [m]

Variabilité EcR Variabilité de la largeur du lit mouillé en 3 classes → SMG EcR, p. 10 – 12: 1: prononcée: changement de la largeur du lit mouillé important ou largeur du lit mouillé

naturellement restreinte (exutoires des lacs, ruisseaux de tourbières) 2: limitée: changement de la largeur du lit mouillé rare 3: nulle: changement de la largeur du lit mouillé très faible

Profondeur Profondeur moyenne

Profondeur moyenne estimée du cours d’eau [cm]

Profondeur maximale Profondeur maximale estimée du cours d’eau [cm]

Variabilité Variabilité de la profondeur du cours d’eau en 3 classes: 1: prononcée: variabilité importante, mouilles et gués prononcés 2: limitée: variabilité limitée, peu de mouilles ou gués prononcés 3: nulle: aucune différence de profondeur dans le cours d’eau, ou alors très faible

Les conditions abiotiques facilitent l’interprétation


Débit Il existe deux possibilités pour décrire le débit: a. valeur SIG: valeur calculée à l’aide d’un SIG [l/s] b. estimation sur le terrain: débit estimé au moment de la prospection en 4 classes: 1: < 100 l/s 2: 100 - 500 l/s 3: 500 - 1000 l/s 4: > 1000 l/s La fig. 11 sert d’aide pour estimer le débit sur le terrain

Fig. 11: Variables auxiliaires pour estimer le débit sur le terrain.

Niveau d’eau Débit actuel en 3 classes: 1: étiage: débit plus faible que le débit moyen 2: normal: débit correspondant +/- au débit moyen 3: crue: débit plus élevé que le débit moyen

Pente La pente est déterminée sur toute la longueur du tronçon d’étude, c’est-à-dire de l’extrémité aval à l’extrémité amont. Il existe deux possibilités: a. valeur SIG: valeur calculée à l’aide d’un SIG [%]. b. estimation sur le terrain: pente estimée sur le terrain selon 4 classes: 1: < 0,5 % 2: 0,5 - 2 % 3: 2 - 5 % 4: > 5 %

Courant La fréquence de 5 classes de vitesse d’écoulement31 sur l’ensemble du tronçon est indiquée en %. Le total des classes de vitesse relevées donne 100 %. 1: presque pas d’écoulement, ou courant inversé (< 0,03 m/s) 2: écoulement très lent (0,03 - 0,1 m/s) 3: écoulement lent, eau presque lisse (0,1 - 0,3 m/s) 4: écoulement rapide, peu turbulent (0,3 - 1 m/s) 5: écoulement très rapide, turbulent (> 1 m/s)

31 Légèrement modifié d’après: BLfW 1995: Kartier- und Bewertungsverfahren Gewässerstruktur. Erläu-

terungsbericht, Kartier- und Bewertungsanleitung. 77 p.

Vitesse moyennedu courant

largeur moyenne du lit mouillé

profondeurmoyenne

section d‘écoulement

Section d‘écoulement [m2] = profondeur moyenne [m] x largeur moyenne du lit mouillé [m]

Débit [m3/s] = Vitesse moyenne du courant [m/s] x Section d‘écoulement [m2]


Ombrage L’ombrage reflète la part de la surface ombragée par rapport à la surface totale de l’eau [%]. Il se calcule en effectuant à midi une projection verticale de la végétation riveraine, avec son feuillage actuel, et des objets artificiels (ponts par exemple) sur la surface de l’eau. On note la moyenne de l’ombrage calculée sur tout le tronçon, en 4 classes: 1: très ensoleillé: au soleil de l’aube au crépuscule (0 - 25 %) 2: ensoleillé: en majeure partie au soleil (25 - 50 %) 3: ombragé: à l’ombre plus de la moitié de la journée (50 - 75 %) 4: très ombragé: entièrement à l’ombre sous les arbres (>75 %)

Catégorie 1: très ensoleillé (0 - 25%) Catégorie 2: ensoleillé (25 - 50%)

Catégorie 3: ombragé (50 - 75%) Catégorie 4: très ombragé (>75%)

Fig. 12: Les quatre catégories d’ombrage.

Substrat Stabilité du substrat La stabilité du substrat par débit élevé influence la colonisation par les macrophytes ainsi

que la composition des peuplements. Cette végétation ne peut s’installer durablement que dans les stations où elle reste solidement ancré, même lorsque par fort débit, et où elle n’est pas trop endommagés mécaniquement (par le charriage par exemple). La mobilité du subs-trat dépend notamment de la granulométrie du fond du lit, du type de régime d’écoulement et de la pente. Elle s’estime à l’aide d’une échelle à 3 degrés: 1: très stable: le substrat n’est pas mis en mouvement par débit élevé; le cours d’eau ne

charrie pas de matériaux solides, ou très peu; 2: stable: le substrat n’est mis en mouvement par débit élevé, mais le cours d’eau charrie

des quantités importantes de matériaux solides; 3: instable: le substrat est mis en mouvement par débit élevé.


Catégorie 1: très stable Catégorie 2: stable Catégorie 3: instable

Fig. 13: Les trois catégories de stabilité du substrat.

Nature du substrat

La nature du substrat minéral s’estime selon les 7 classes granulométriques usuelles32. Les substrats organiques sont également relevés. Pour chaque classe granulométrique est indi-qué le pourcentage du lit qu’elle recouvre (arrondi à 10 %). Le total relevé correspond ainsi à 100 % de la surface du lit. 1: blocs, rochers (> 40 cm) 2: grosses pierres (20 - 40 cm) 3: galets (6,3 - 20 cm) 4: gravier grossier (2 - 6,3 cm) 5: gravier fin à moyen (0,2 - 2 cm) 6: sable (0,0063 – 0,2 cm) 7: limon/argile (< 0,0063 cm) 8: vases organiques (anaérobies) 9: humus/tourbe 10: autre

Aménagement du fond du lit EcR

Les aménagements du fond du lit sont relevés, car ils ont une influence décisive sur la présence des macrophytes → SMG EcR, p. 13 - 14

Degré d’aménagement

Estimation du degré d’aménagement du fond du lit [%], selon 6 classes: 1: fond totalement naturel (0 %) 2: aménagements localisés/ ponctuels, seuils (< 10 %) 3: aménagements moyens (10 - 30 %) 4: aménagements importants (30 - 60 %) 5: aménagements prépondérants (> 60 %) 6: fond totalement aménagé (100 %)

Type d’aménagement Relevé du matériau dominant, selon 5 classes: 1: pierres naturelles (empierrement/enrochement) 2: bois 3: briques perforées en béton 4: imperméable/béton 5: autres/étanches

32 Schachtschabel, P., Blume, H.-P., Brümmer, G., Hartge, K.-H., Schwertmann, U., Fischer, W. R.,

Renger, M. et Strebel, O. 1992: Lehrbuch der Bodenkunde. Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart, 491 p.


Aménagement du pied de berge EcR

Les aménagements du pied de berge sont relevés, car ils ont une influence décisive sur la présence des macrophytes → SMG EcR, p. 14 - 17

Degré d’aménagement

Estimation du degré d’aménagement du pied de berge [%], selon 6 classes et séparément pour chaque rive: 1: pied de berge largement non renforcé (0 %) 2: renforcements localisés/ ponctuels (< 10 %) 3: renforcements moyens (10 - 30 %) 4: renforcements importants (30 - 60 %) 5: renforcements prépondérants (> 60 %) 6: pied de berge entièrement renforcé (100 %)

Type d’aménagement Relevé du matériau dominant, selon 7 classes et séparément pour chaque rive: 1: matériau végétal 2: pierres naturelles lâches 3: bois 4: briques perforées en béton 5: pierres naturelles, étanches 6: mur 7: autres/imperméables

Rives EcR La végétation poussant sur les rives est relevée, car elle influence les communautés macro-phytiques, notamment en leur faisant de l’ombre → SMG EcR, p. 17 - 23

Largeur Largeur moyenne des rives, estimée séparément pour chaque côté du cours d’eau [m] Nature Relevé de la nature dominante de la rive, selon 9 classes et séparément pour chaque rive:

1: gravier, blocs, rochers 2: forêt 3: roselière, marais 4: arbres/buissons avec prairie extensive 5: mégaphorbiée uniforme 6: prairie extensive non boisée 7: plantation linéaire de ligneux 8: sans végétation/artificielle 9: autre

Milieu environnant Pour caractériser le tronçon d’étude, relevé du type de milieu environnant dominant, selon 9 classes et séparément pour chaque rive: 1: forêt mixte 2: forêt de résineux (> 75 % résineux) 3: forêt de feuillus (> 75 % feuillus) 4: prairie grasse, champ, pâturage 5: prairie maigre, mégaphorbiée 6: roselière, marais 7: zones alluviales 8: zone habitée 9: autre


Colmatage AG Relevé du colmatage en 3 classes → SMG AG, p. 22 - 23. 1: aucun: les pierres peuvent être détachées à la main du fond du lit, sans effort; 2: faible à moyen: les pierres ne peuvent être détachées que difficilement du fond du lit; 3: fort: les pierres ne peuvent pas être détachées sans outil du fond du lit.

Organismes hétérotro-phes AG

Relevé des organismes hétérotrophes en 3 classes → SMG AG, p. 26 - 28. 1: aucun à sporadique: aucun organisme hétérotrophe, ou seulement une très fine pellicule

visqueuse sur la partie inférieure de quelques pierres isolées (vérification au micros-cope);

2: peu: quelques pierres isolées couvertes d’un tapis ou de touffes d’organismes hétéro-trophes;

3: moyen à beaucoup: au moins 3 pierres sur 10 colonisées par des organismes hétérotro-phes en tapis ou en touffes, ou touffes bien formées sur au moins 1/3 de la surface (pierres, bois, …), revêtement pelucheux facile à reconnaître depuis la rive.

Turbidité AG Relevé de la turbidité en 3 classes → SMG AG, p. 14 - 15, relevé sans flacon en verre 1: nulle 2: faible à moyenne 3: forte

Photos Le tronçon d’étude est documenté au moyen de plusieurs photographies.

Remarques Remarques sur des particularités observées dans le tronçon d’étude: désherbage du fond du lit, fauchage des berges déversements particuliers, présence de néophytes sur les berges tronçons de retenue ou à débit résiduel, météo, etc.


Traitement des données de terrain 39

Puisque les données de base sont rares, aucune méthode d’appréciation de la végé-tation des cours d’eau n’a encore été proposée pour la Suisse. Cependant, si les re-levés de macrophytes ont été effectués en suivant les présentes instructions, il est possible de traiter les données recueillies en utilisant les quatre méthodes existantes, mises au point par le canton de Zurich, la France, l’Autriche et l’Allemagne. L’annexe A9 fournit des informations détaillées sur les points forts des quatre mé-thodes ainsi que sur leur application. Ces informations résument les expériences acquises lors d’une comparaison effectuée dans le cadre de l’élaboration des mé-thodes du système modulaire gradué.

L’appréciation de la végétation macrophytique à l’aide de l’une de ces quatre mé-thodes renseigne sur l’état de la végétation aquatique. En outre, les analyses de ma-crophytes menées selon la méthodologie décrite ici livrent encore d’autres informa-tions d’intérêt général:

• Présence d’espèces sur liste rouge: le degré de menace des taxons peut être tiré des listes rouges suisses. Celles-ci sont déjà disponibles pour les plantes vascu-laires et les bryophytes. La liste rouge des charophytes est en cours d’élaboration (voir paragraphe 2.3). Pour pouvoir émettre des informations fiables sur le degré de menace des différents taxons, il faut disposer d’une bonne base de données. Les personnes qui utilisent la présente publication sont donc instamment priées de bien vouloir communiquer leurs observations au Centre du réseau suisse de floristique (plantes vasculaires et algues) et au NISM (bryophytes), aux adresses figurant aux pages 20/ 21.

• Présence d’espèces sur liste noire: la liste noire répertorie les néophytes envahis-sants qui s’établissent facilement dans la nature, se propagent efficacement et causent des dommages au niveau de la biodiversité, de la santé et/ou de l’économie ainsi que les néophytes qui présentent un tel potentiel et qui sont dif-ficiles à combattre. Une liste noire existe pour les plantes vasculaires33.

• Présence d’espèces de la Watch List (liste des espèces à surveiller): la Watch List répertorie les néophytes envahissants dont la présence est sporadique en Suisse, mais qui soit se sont propagées très efficacement dans les pays limitro-phes et y figurent sur une liste noire officielle (ou sur une liste du même type), soit présentent localement un potentiel d’invasion en Suisse. Une Watch List existe pour les plantes vasculaires33.

• Relevé de la biodiversité à l’aide d’indices de diversité: la description de la composition de la communauté macrophytique est basée ici sur les abondances relatives des différents taxons. Ces données permettent de calculer des indices pour chiffrer la biodiversité d’une station (par ex. indices selon Simpson, Shan-non-Wiener etc.).

33 Commission suisse pour la conservation des plantes sauvages (CPS): http://www.cps-

skew.ch/francais/liste_noire.htm

5 Traitement des données de terrain

Les quatre méthodes d’appréciation

Espèces menacées

Néophytes envahissantes

Néophytes potentiellement envahissantes

Aspects liés à la biodiversité


Les présentes instructions doivent contribuer à accroître le nombre de projets de cartographie des macrophytes. Ceci permettra d’harmoniser et d’étendre la base de données avec des données provenant de toute la Suisse. Le groupe de travail Ma-crophytes du système modulaire gradué apprécie donc d’être informé de l’utilisation de ces instructions et se tient volontiers à disposition pour toute ques-tion34. Les commentaires et les photos permettant d’améliorer l’illustration du texte sont également les bienvenus.

34 Veuillez annoncer les cas d’utilisation de sinstructions et envoyer vos commentaires à l’adresse sui-

vante: [email protected]. Un grand merci!

Si vous faites usage de cette publication, dites-le nous!

Annexe 41

A1 Matériel pour les relevés sur le terrain

Matériel nécessaire pour les relevés sur le terrain:

• carte topographique au 1:25 000 ou plans à une échelle adaptée à l’objectif de l’analyse, pour y reporter les tronçons d’étude cartographiés;

• éventuellement GPS; • fiches de relevé avec sous-main, chemises imperméables, crayons; • appareil de photo pour documenter les tronçons d’étude; • ouvrages de détermination; • loupe (agrandissement 10 x); • pantalons de pêche, cuissardes; • gilet de sauvetage; • grappin ou râteau à long manche pour prélever des plantes dans des endroits plus

profonds; • éventuellement aide visuelle (aquascope); • sachets étanches en plastique pour les échantillons de plantes vasculaires ou de

charophytes; • enveloppes en papier pour les échantillons de bryophytes; • glacière pour le transport des échantillons de plantes jusqu’au laboratoire.

Annexe


A2 Protocole de terrain – macrophytes

Annexe 43

Protocole de terrain – macrophytes Page 1 Cours d’eau Tronçon Canton

Opérateur Date/ heure / Photos n°

Coordonnées X Y Altitude Longueur [m]

Largeur Profondeur Débit Niveau d’eau Lit EcR m Moyenne cm Valeur SIG l/s Etiage Lit mouillé m Maximale cm Estim. terrain < 100 Normal Variabilité Prononcée Variabilité Prononcée [l/s] 100-500 Crue

EcR Limitée Limitée 500-1000 Nulle Nulle > 1000

Pente Luminosité Courant m/s %

Valeur SIG % Très ensoleillé (0-25 %) Presque inexistant, inversé < 0,03 Estim. terrain < 0,5 Ensoleillé (25-50 %) Très lent 0,03-0,1

[%] 0,5-2 Ombragé (50-75) Lent, eau presque lisse 0,1-0,3 2-5 Très ombragé (75-100 %) Rapide, peu turbulent 0,.3-1

> 5 Très rapide, turbulent >1

Stabilité du substrat Substrat cm % Aménagement du fond du lit EcR Très stable Blocs, rochers > 40 Degré d’aménagement Type d’aménagement/matériau Stable Grosses pierres 20-40 Aucun (0 %) Pierres naturelles Instable Galets 6,3-20 Localisé (< 10 %) Bois

Gravier grossier 2-6,3 Moyen (10-30 %) Briques perforées en béton Gravier fin à moyen 0.2-2 Important (30-60 %) Imperméable/béton Sable 0,063-0,2 Prépondérant (> 60 %) Autres/étanches Limon/ argile < 0,063 Total (100 %)

Vases (anaérobies) Humus/ tourbe Autre

Aménagement du pied de berge EcR Rives EcR

gauche droite gauche droite gauche droite

Degré d’aménagement Type d’aménagement/matériau Largeur de la rive m m Aucun (0 %) Matériau végétal Type dominant, par rive Localisé (< 10 %) Pierres naturelles lâches Gravier, blocs, rochers Moyen (10-30 %) Bois Forêt Important (30-60 %) Briques perforées en béton Roselière, marais Prépondérant (> 60 %) Pierres naturelles, étanches Arbres/buissons avec prairie extensive Total (100 %) Mur Mégaphorbiée Autres/imperméables Prairie extensive non boisée

Plantation linéaire de ligneux Sans végétation/artificielle Autre

Milieu environnant Aspect général AG gauche droite Type dominant, par rive

Aucun(e) Peu/faible

Beaucoup/ fort(e)

Remarque

Forêt mixte Colmatage Forêt de résineux (> 75 % résineux) Organismes hétérotrophes Forêt de feuillus (> 75 % feuillus) Turbidité

Prairie grasse, champ, pâturage Prairie maigre, mégaphorbiée : Paramètre stationnel pour la typisation selon la méthode d’appréciation du

canton de Zurich Roselière, marais EcR: Paramètre du module Ecomorphologie - niveau R Zone alluviale AG: Paramètre du module Aspect général Zone d’habitat Autre


Protocole de terrain – macrophytes page 2 Cours d’eau Tronçon Canton

Opérateur Date/ heure / Photos n° Recouvrement total et substrat non recouvert

Classes pour l’estimation du recouvrement total et de la part du substrat non recouvert Classe Recouvrement Description

0 0 % Pas de macrophytes 1 < 1 % Très rares *) 2 1 - < 10 % Rares à occasionnels (ne passent pas inaperçus, mais peu nombreux; on les trouve sans les chercher) 3 10 - < 25 % Peu nombreux 4 25 - < 50 % Nombreux 5 50 - < 75 % Très nombreux 6 ≥ 75 % Présence massive

*) Pour une appréciation à l’aide de la méthode allemande, autrichienne ou française, il faut subdiviser la classe 1 comme suit: 0.5 < 0,1 % Très rares 1 0,1 - 1 % Très rares à rares

Recouvrement total Part du substrat non recouvert Abondance relative des différents taxons

Taxon **) Abondance relative [%]

Part sur le substrat artificiel [%]

Remarques Echantillonn°

**) Pour les taxons suivants, il faut indiquer s’ils sont submergés ou hélophytes (voir p. 16): Alisma sp., Butomus sp., Sagittaria sp., Scir-

pus sp., Sparganium sp. Remarques

Existence d’indices de fauchage du site: Lit oui Berges oui non non

Commentaires (tronçon de retenue ou à débit résiduel, enherbement, météo, accessibilité du site, …)

Annexe 45

A3 Estimation visuelle du recouvrement total par les macrophytes

Fig. 14: Aide visuelle pour l’estimation du recouvrement total. D’après X. Bourrain, Agence de l’Eau Seine-Normandie (tirée de la méthode française d’évaluation de l’IBMR9).


A4 Ouvrages de détermination

Van de Weyer, K. et Schmidt, C. 2007: Bestimmungsschlüssel für die aquatischen Ma-krophyten (Gefässpflanzen, Armleuchteralgen und Moose) in Deutschland. Ministe-rium für Ländliche Entwicklung, Umwelt und Verbraucherschutz des Landes Bran-denburg. 128 p. http://www.mluv.brandenburg.de/cms/detail.php/bb2.c.416666.de

Lauber, K. et Wagner, G. 2007: Flora Helvetica. Volume principal et supplément. 3e édition. Haupt, Berne. 1632 p. et 280 p.

Aeschimann, D. et Burdet, H.M. 1994 : Flore de la Suisse et territoires limitrophes : le nouveau Binz. Ed. Griffon, Neuchâtel. 603 p.

Casper, S. J. et Krausch, H.-D. 1980/ 1981: Süßwasserflora von Mitteleuropa (Band 23 und 24) – Pteridophyta und Anthophyta. Gustav Fischer Verlag, Jena. 403/ 533 p.

Eggenberg, S. et Möhl, A. 2008: Flora Vegetativa: un guide pour déterminer les plantes de Suisse à l’état végétatif. Rossolis, Bussigny. 680 p.

Fitter, R., Fitter, A. et Farrer, A. 1997. Guide des graminées, carex, joncs et fougères. Delachaux et Niestlé, Neuchâtel. 256 p.

Hess, H. E., Landolt, E., Hirzel, R. et Baltisberger, M. 2006: Bestimmungsschlüssel zur Flora der Schweiz und angrenzender Gebiete. 5e édition. Birkhäuser, Bâle. 697 p.

Krausch, H.-D. 1996. Farbatlas Wasser- und Uferpflanzen. Ulmer, Stuttgart. 315 p. Krause, W. 1997: Süßwasserflora von Mitteleuropa – Charales (Charophyceae). Vo-

lume 18. Gustav Fischer Verlag, Jena. 202 p. Mériaux, J. C. 2003: Guide pratique de détermination des plantes aquatiques à l’état

végétatif du bassin Artois-Picardie. Agence de l’Eau Artois-Picardie, Douai. 93 p. Rothmaler, W. 2005: Exkursionsflora von Deutschland (Band 2) – Gefässpflanzen:

Grundband. 19e édition. Elsevier Spektrum Akad. Verlag, Heidelberg. 640 p. Rothmaler, W. 2007: Exkursionsflora von Deutschland (Band 3) – Gefässpflanzen: At-

lasband. 11e édition. Elsevier Spektrum Akad. Verlag, Heidelberg. 753 p.

Bailly, G., Vadam, J.C. et Vergon, J.P. 2004: Guide pratique d’identification des bry-ophytes aquatiques. Ministère de l’environnement DIREN Franche-Comté, Besan-çon. 158 p.

Coudreuse, J., Haury, J., Bardat, J. et Rebillard, J. P. 2005: Clé d’identification des bryophytes aquatiques (et supra aquatiques) pour la mise en œuvre de l’Indice Bio-logique Macrophytique en Rivière (I.B.M.R.) accompagnée d’un répertoire des principales espèces et d’un glossaire illustré. Agence de l’Eau Adour-Garonne, Tou-louse. 133 p. http://www.tela-botanica.org/page:375

Frahm, J.-P. 1998: Moose als Bioindikatoren. Quelle & Meyer, Wiesbaden. 187 p. Frahm, J.-P. et Frey, W. 2004: Moosflora. Ulmer, Stuttgart. 538 p. Schnyder, N. 1997: Bestimmungshilfe für einige häufige, leicht verwechselbare pleuro-

karpe Wassermoose. Meylania 12: 32-33.

Gutowski, A. et Foerster, J. 2007: Benthische Algen ohne Kieselalgen und Armleuch-teralgen – Feldführer. LANUV-Arbeitsblatt 2. Recklinghausen, Landesamt für Na-

Ouvrages généraux

Plantes vasculaires

Bryophytes

Algues

Annexe 47

tur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen. 87 p. http://www.lanuv.nrw.de/veroeffentlichungen/arbeitsblatt/arbla2/lanuvarbla2.pdf

Krause, W. 1997: Süsswasserflora von Mitteleuropa (Band 18) – Charales (Charophy-ceae). Gustav Fischer Verlag, Jena. 202 p.

Pfister, P. et Pipp, E. 2008: Feld-Bestimmungsschlüssel für Makroalgen. In: Leitfaden zur Erhebung der biologischen Qualitätselemente. Teil A3 – Phytobenthos. Bun-desministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (BMLFUW), Vienne. 89 p. http://wasser.lebensministerium.at/article/articleview/52972/1/1469/

Rodriguez, S. et Vergon, J.-P. 1996: Guide pratique de détermination générique des algues macroscopiques d’eau douce. Ministère de l’environnement DIREN Franche-Comté, Besançon. 110 p.


A5 Liens

Centre du réseau suisse de floristique (CRSF): http://www.crsf.ch/

Swiss Web Flora: http://www.wsl.ch/land/products/webflora/welcome-fr.ehtml

Liste des ouvrages de détermination: http://www.lanaplan.de/public/index/rubrik/Makrophyten/artikel/Bestimmungsliteratur%20

Tela Botanica (flore électronique du réseau de la botanique francophone): http://www.tela-botanica.org/page:eflore

Banque de photographies « Flora von Deutschland »: http://www.rz.uni-karlsruhe.de/~db111/flora/D/index.php

Banque de photographies des plantes sauvages d’Autriche: http://flora.nhm-wien.ac.at/Index.htm

Commission suisse pour la conservation des plantes sauvages (CPS): http://www.cps-skew.ch

Inventaire national de la flore muscinale de Suisse: http://www.nism.uzh.ch/index.php

Plantes vasculaires

Bryophytes

Annexe 49

A6 Taxons abondants: plantes vasculaires

Pour l’heure, le développement des méthodes du système modulaire gradué a per-mis des relevés de macrophytes sur 546 tronçons d’étude. Les 30 taxons de plantes vasculaires les plus abondants, sur les 130 observés au total, sont répertoriés ci-dessous. Vous trouverez une liste exhaustive de tous les taxons de macrophytes ob-servés ainsi que des informations sur leur forme de croissance sur le site internet du système modulaire gradué (www.modul-stufen-konzept.ch).

Taxon Nombre de tronçons d’étude Abondance [%]

Phalaris arundinacea 166 30,40 Agrostis stolonifera 162 29,67 Nasturtium officinale 156 28,57 Veronica anagallis-aquatica 130 23,81 Veronica beccabunga 101 18,50 Phragmites australis 90 16,48 Ranunculus fluitans 76 13,92 Glyceria sp. 68 12,45 Sparganium erectum 50 9,16 Carex acutiformis 45 8,24 Glyceria notata 42 7,69 Berula erecta 38 6,96 Iris pseudacorus 35 6,41 Myriophyllum sp. 35 6,41 Epilobium hirsutum 34 6,23 Ranunculus trichophyllus 31 5,68 Callitriche sp. 30 5,49 Sparganium sp. 30 5,49 Mentha aquatica 29 5,31 Scirpus sylvaticus 29 5,31 Carex sp. 27 4,95 Potamogeton natans 27 4,95 Potamogeton crispus 26 4,76 Lythrum salicaria 24 4,40 Lysimachia nummularia 23 4,21 Glyceria fluitans 20 3,66 Myriophyllum spicatum 19 3,48 Equisetum palustre 18 3,30 Groenlandia densa 16 2,93 Schoenoplectus lacustris 15 2,75


A7 Taxons abondants: bryophytes

Pour l’heure, le développement des méthodes du système modulaire gradué a per-mis des relevés de macrophytes sur 546 tronçons d’étude. Les 20 taxons de bryo-phytes les plus abondants, sur les 75 observés au total, sont répertoriés ci-dessous. Vous trouverez une liste exhaustive de tous les taxons de macrophytes observés ainsi que des informations sur leur forme de croissance sur le site internet du sys-tème modulaire gradué (www.modul-stufen-konzept.ch).

Taxon Nombre de tronçons d’étude Abondance [%]

Rhynchostegium riparioides 194 35,53 Fontinalis antipyretica 139 25,46 Amblystegium riparium 96 17,58 Fissidens crassipes 96 17,58 Cratoneuron filicinum 79 14,47 Brachythecium rivulare 40 7,33 Amblystegium tenax 35 6,41 Pellia endiviifolia 26 4,76 Thamnobryum alopecurum 20 3,66 Cinclidotus riparius 16 2,93 Hygrohypnum luridum 15 2,75 Marchantia polymorpha 15 2,75 Cratoneuron commutatum 11 2,01 Eurhynchium hians 11 2,01 Calliergonella cuspidata 10 1,83 Amblystegium serpens 8 1,47 Chiloscyphus polyanthos 8 1,47 Cinclidotus fontinaloides 8 1,47 Brachythecium rutabulum 6 1,10 Conocephalum conicum 5 0,92

Annexe 51

A8 Paramètres supplémentaires relatifs à la végétation


Stade de développement Les divers taxons connaissent des développements saisonniers différents. Or selon la quali-té de leur habitat, ils n’atteignent pas toujours tous les stades de développement. C’est pourquoi, en fonction de la problématique, il est parfois utile de relever le stade de déve-loppement des plantes. Si les tronçons d’étude sont observés sur plusieurs années, il fau-drait si possible toujours effectuer la cartographie à la même époque. Ce n’est alors pas la date absolue qui importe, mais bien le stade de développement des taxons les plus abon-dants. Pour tous les taxons, il faut indiquer le stade de développement dominant, selon 7 classes: 1: en germination: plante isolée avec quelques feuilles submergées 2: submergées: de plantes isolées bien formées jusqu’à des populations étendues de plan-

tes sous l’eau ou à la surface de l’eau 3: émergées: de plantes isolées bien formées jusqu’à des populations étendues de plantes

s’élevant aussi au-dessus de l’eau 4: bourgeons: bourgeons visibles au-dessous ou au-dessus de la surface de l’eau 5: fleurs: fleurs visibles au-dessous ou au-dessus de la surface de l’eau 6: fruits: fruits visibles au-dessous ou au-dessus de la surface de l’eau 7: en sénéscence: le corps de la plante commence à se décomposer ou la croissance de la

plante est faible

Enherbement Si l’analyse traite en priorité des questions relatives à l’enherbement d’un cours d’eau et à d’éventuelles mesures d’entretien, il peut être utile de relever, en plus du taux de recou-vrement des plantes, d’autres paramètres permettant de quantifier et de caractériser la végétation:

Obturation de la sec-tion

Part de la section transversale du cours d’eau envahie par les plantes [%]: moyenne calcu-lée sur l’ensemble du tronçon d’étude (modifié d’après Jorga & Weise 1981 35 ). L’obturation de la section est relevée selon 6 classes: 1: parfaitement propre (0 - 5 %) 2: très propre (5 - 10 %) 3: propre à moyennement enherbée (10 - 25 %) 4: moyennement à fortement enherbée (25 - 50 %) 5: fortement enherbée (50 - 75 %) 6: très fortement enherbée (>75 %)

35 Jorga, W. et Weise, G. 1981: Verfahren zur Abschätzung der Verkrautung von Wasserläufen. Acta

hydrochimica et hydrobiologica. 9(2): 189-202.


Type d’enherbement L’importance du développement vertical dominant des populations végétales (modifié d’après Niemann 198036) est indiqué selon 5 classes: 1: limité au fond 2: colonisant la masse d’eau du fond à la surface, plus ou moins concentrées à la surface;

seuls les fleurs et les fruits au-dessus de la surface de l’eau 3: colonisant toute la masse d’eau avec des parties végétatives se dressant jusqu’à 20 cm

au-dessus de la surface de l’eau 4: colonisant toute la masse d’eau avec des parties végétatives se dressant de 20 à 60 cm

au-dessus de la surface de l’eau 5: colonisant toute la masse d’eau avec des parties végétatives se dressant à plus de 60 cm

au-dessus de la surface de l’eau

36 Niemann E. 1980: Zur Ansprache des « Verkrautungszustandes » in Fliessgewässern. Acta hydro-

chimica et hydrobiologica 8 (1): 45-57.

Annexe 53

A9 Méthodes d’appréciation existantes et application à la Suisse: conclusions d’une comparaison des méthodes

A9.1 Contexte et objectif

Le système modulaire gradué (SMG) prévoit l’élaboration d’une méthode d’analyse et d’appréciation des cours d’eau à l’aide des macrophytes, qui tienne compte du fait que les données disponibles en Suisse sont limitées. Cette méthode doit égale-ment s’inspirer des méthodes développées chez nos voisins dans le cadre de la Di-rective-cadre sur l’eau (DCE) de l’Union européenne.

Dans un premier temps, il s’est agit d’examiner dans quelle mesure les méthodes développées par le canton de Zurich11 et par les pays voisins (Allemagne7, Autri-che8, France9) pouvaient s’appliquer aux conditions suisses. A cet effet, la végéta-tion macrophytique de 116 tronçons de cours d’eau a été cartographiée en été 2007 à l’aide d’un protocole de prélèvement standardisé. Pour terminer, les tronçons de cours d’eau ont été appréciés à l’aide des quatre méthodes. Les résultats de l’appréciation ont été comparés11 et discutés en mai 2008 à l’occasion d’une réunion du groupe d’accompagnement.

Les paragraphes qui suivent donnent un aperçu de la planification et de l’exécution de cette comparaison des méthodes ainsi que de ses résultats et conclusions. D’une part, ces informations doivent permettre de répondre aux questions qui peuvent sur-gir lors de l’utilisation des méthodes présentées. D’autre part, les connaissances ac-quises lors de leur comparaison servent de base pour la suite du développement de la méthode propre au SMG.

A9.2 Choix des tronçons d’étude

Le test des méthodes a commencé par le choix de 116 tronçons d’étude répartis sur des cours d’eau suisses petits à moyen. Ensuite, des prélèvements ont été effectués sur ces tronçons, sur une longueur égale à au moins dix fois la largeur du lit mouil-lé. Il s’agissait de tronçons à végétation macrophytique influencés à des degrés di-vers par les activités humaines et, de plus, facilement accessibles. Les tronçons d’étude devaient présenter des conditions stationnelles abiotiques homogènes (om-brage, pente, morphologie du lit et utilisation des surfaces environnantes p. ex.).

Contexte du développement de la méthode

Comparaison des méthodes d’appréciation existantes

Structure et objectif de ce chapitre

Critères de choix des tronçons


La majorité des tronçons choisis se situaient sur le Plateau suisse, entre 255 et 1000 m d’altitude (altitude moyenne: 495 m). Leur répartition au sein des régions biogéographiques de la Suisse est représentée à la figure 15.

Fig. 15: Répartition des tronçons d’étude au sein des régions biogéographiques de la Suisse37. Source: BFS GEOSTAT/ BUWAL.

A9.3 Cartographie

Vers la fin de l’été 2007, des spécialistes du groupe de travail Macrophytes ont échantillonné les tronçons choisis. En suivant un protocole standardisé, ils y ont relevé le recouvrement des macrophytes ainsi que des paramètres abiotiques per-mettant de caractériser les tronçons. Ils ont saisi tous les paramètres de manière à pouvoir les utiliser pour les quatre méthodes d’appréciation Les différentes classes servant à estimer le taux de recouvrement sont indiquées dans le tableau 5.

37 Gonseth, Y., Wohlgemut, T., Sansonnes, B. et Buttler, A. 2001: Les régions biogéographiques de la

Suisse. Explications et division standard. Cahier de l’environnement n°137. Berne.

Prélèvement standardisé

Annexe 55

A9.4 Méthodes utilisées et hypothèses émises pour leur application

Les 116 tronçons ont été évalués à l’aide des méthodes d’évaluation mises au point en Allemagne7, en Autriche8, en France9 et dans le canton de Zurich11. Les principa-les caractéristiques de ces méthodes ainsi que les hypothèses émises pour leur ap-plication en Suisse sont décrites plus en détail dans ce qui suit. Pour de plus amples informations sur l’exécution de chaque évaluation, voir les descriptions des métho-des correspondantes. Le tableau 4 présente un résumé des principales différences entre les quatre méthodes.

Tab. 4: Les quatre méthodes d’évaluation dont l’applicabilité à la situation suisse a été testée.

Canton de Zurich 11 France 9 Allemagne 7 Autriche 8

Priorités Adéquation avec la station et diversité de la végétation

Trophie Présence et abon-dance d’espèces indicatrices caracté-ristiques

Présence et abon-dance d’espèces indicatrices caracté-ristiques

Taxons relevés Tous les taxons: - algues filamenteuses - charophytes - bryophytes - plantes vasculaires avec indice d’humidité de 4 et 538

Selon liste prédé-terminée de taxons avec classement des espèces en: - org. hétérotrophes - algues - charophytes - lichens - bryophytes - plantes vasculaires

Selon liste prédé-terminée de taxons avec classement des espèces en: - charophytes - bryophytes - plantes vasculaires

Selon liste prédé-terminée de taxons avec classement des espèces en: - charophytes - bryophytes - plantes vasculaires

Typologie 5 types pour le canton de ZH

a) 5 types pour l’Allemagne

11 types pour l’Autriche (régions)

Nombre de classes d’appréciation

4 5 4 (5) 4 (5)

Critères d’exclusion / impossible à évaluer

Types « ruisseau pau-vre en végétation » et « ruisseau à macro-phytes à feuilles flot-tantes » (v. paragraphe 1.4.3)

- Abondance totale < 26 ou pourcentage d’espèces apparte-nant à la liste prédé-terminée < 75 %

Abondance totale < 16 ou nb d’espèces apparte-nant à la liste prédé-terminée < 3

a) Sous sa forme actuelle, la méthode française fonctionne sans référence. Comme par conséquent elle ne remplit pas les exigences de la Directive-cadre sur l’eau de l’Union européenne, elle doit être adaptée.

38 Landolt, E. 1977: Oekologische Zeigerwerte der Schweizer Flora. Geobotanisches Institut der ETH,

Stiftung Rübel, 64. Heft, Zurich. Téléchargement sous Swiss Web Flora: http://www.wsl.ch/land/products/webflora/welcome-fr.ehtml

Évaluation à l’aide de quatre méthodes


Méthode zurichoise

Référence La méthode mise au point par le canton de Zurich (voir paragraphe 1.4.3) n’est pas encore publiée. Le protocole de relevé sur le terrain ainsi que les paramètres relevés coïncident avec les présentes instructions (chapitres 3 et 4). Des instructions sur la typologie et l’évaluation des tronçons de cours d’eau seront disponibles d’ici fin 2009.

Outil pour l’appréciation

La typisation et l’évaluation s’effectuent automatiquement à l’aide d’une macro Excel.

Taux de recouvrement des différents taxons

Le taux de recouvrement, paramètre pertinent pour l’évaluation, est relevé de la même manière que dans les présentes instructions. Une conversion n’est donc pas nécessaire.

Typologie Les tronçons d’étude sont attribués à l’un des cinq types de végétation (cours d’eau pauvre en végétation, cours d’eau à bryophytes, cours d’eau à hélophytes, cours d’eau à macro-phytes submergés, cours d’eau à macrophytes à feuilles flottantes) en fonction de cinq paramètres morphologiques relevés sur le terrain (débit, pente, ombrage, profondeur moyenne de l’eau, substrat dominant). Les conditions sont décrites si clairement qu’il n’y a pas de marge d’interprétation.

Liste des taxons et forme de croissance

Les taxons et les forme de croissance sont relevés selon les présentes instructions: plantes submergées, plantes à feuilles flottantes, hélophytes, bryophytes, algues. La liste des taxons est ouverte et peut être complétée, pratiquement à volonté, par de nouvelles espèces (parmi les plantes vasculaires, la liste ne peut intégrer que celles dont l’indice d’humidité est de 4 ou 538).

Méthode française

Référence AFNOR NF T90-395 2003: Qualité de l’eau – Détermination de l’indice biologique ma-crophytes en rivière (IBMR). Paris, Association française de normalisation (AFNOR). 28 p.


Le « Groupement d’Intérêt Scientifique Macrophytes des Eaux Continentales »39 a élaboré une base de calcul dans Excel (« feuille de calcul »), mais lors du présent test de la mé-thode, l’évaluation s’est encore faite manuellement.


Le taux de recouvrement, paramètre pertinent pour l’appréciation est relevé dans d’autres catégories que celles décrites dans les présentes instructions. Si l’on utilise la méthode française d’appréciation, il faut relever une classe de recouvrement supplémentaire (< 0,1 %) dès le stade de la cartographie sur le terrain. Les autres classes de recouvrement définies ici peuvent être conservées, mais il faut les convertir selon le tableau 5, p. 61.

Typologie La méthode française n’utilise pas de typologie.


La méthode française ne tient pas compte des formes de croissance. Les taxons qui ne figurent pas sur la liste ne sont pas pris en compte dans l’évaluation.

39 Téléchargement des fichiers de calcul sous:

www.bordeaux.cemagref.fr/public/rebx/dynaq/ibmr/ibmr_fichiers_telechargement/Off_2000/IBMR_2005_v2.2.xls

Annexe 57

Méthode allemande

Référence Schaumburg, J., Schranz, C., Stelzer D., Hofmann, G., Gutowski, A. et Foerster, J. 2006: Handlungsanweisung für die ökologische Bewertung von Fliessgewässern zur Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie: Makrophyten und Phytobenthos. Stand Januar 2006. Bayerisches Landesamt für Umwelt. 120 p.


Le programme d’analyse PHYLIB40 de la méthode allemande comprend un manuel, des fonctions d’aide claires, et une démonstration. Un fichier Excel standardisé permet d’importer les données (v. jeu de données démo). Il comprend une feuille de calcul avec des indications sur chaque site de mesure, respectivement sur chaque espèce observée.


Le taux de recouvrement, paramètre pertinent pour l’appréciation, est relevé dans d’autres catégories que celles décrites dans les présentes instructions. Il doit être converti selon le tableau 5, p. 61.

Typologie La méthode allemande travaille avec cinq types de cours d’eau biocénotiques (plus des sous-types), qui se distinguent par leur appartenance à l’une des quatre régions écologiques (Alpes, avant-pays alpin, moyenne montagne, plaine du nord de l’Allemagne) et par les caractéristiques de six paramètres abiotiques (profondeur, vitesse d’écoulement, largeur, acidité/dureté totale, influence des eaux souterraines). Les caractéristiques des paramètres abiotiques sont estimées pour l’état d’origine du cours d’eau, proche de l’état naturel. L’annexe de la méthode présente brièvement chacun des cinq types de cours d’eau. Dans le test de la méthode, toutes les données nécessaires à la typologie n’ont pas été relevées. En fonction de l’altitude, de la géologie et de la brève description de l’annexe, tous les tronçons étudiés dans le test ont été attribués au type « MRK: Karbonatisch-rhitral geprägte Fliessgewässer der Mittelgebirge und (Vor-) Alpen ». Dans PHYLIB, on peut entrer directement le type de cours d’eau MRK en saisissant sur la feuille « Messstellen » la valeur 20 (=MRK) dans la colonne « Makrophytentyp » et la valeur 2 (= Alpenvorland) dans la colonne « Ökoregion ».


PHYLIB utilise la liste des taxons d’organismes aquatiques d’Allemagne comme liste clé. La saisie des taxons doit donc correspondre aux données de cette liste clé. PHYLIB ne reconnaît pas les noms d’espèce de taxons orthographiés différemment ou qui ne figurent pas sur la liste clé, et, en conséquence, n’en tient pas compte dans l’appréciation. Dans PHYLIB, la forme de croissance des espèces au moment du relevé est saisie dans une colonne séparée de la feuille de calcul relative aux espèces observées. On distingue les forme de croissance suivants (liste clé PHYLIB): indéterminé (« ohne Angabe », o.A.), submergé (S), émergé (E), flottant – à feuilles flottantes (F-SB). Pour l’appréciation, PHYLIB prend tous les taxons qualifiés de macrophytes dans la liste des taxons PHYLIB, pour lesquels a été indiqué l’forme de croissance « submergé » (S) ou « flottant – à feuilles flottantes » (F-SB) et laisse de côté les forme de croissance « émergé » (E) et les espèces non déterminées (o.A.) Lors du test, l’forme de croissance réellement observé sur le terrain n’a pas été relevé. Pour qu’elles entrent dans l’évaluation, toutes les espèces observées ont été saisies dans PHYLIB comme « submergées ».

40 Téléchargement sous:

http://www.lfu.bayern.de/wasser/forschung_und_projekte/phylib_deutsch/index.htm; version la plus récente: 2.6


Méthode autrichienne

Référence Pall, K. et Mooser, V. 2007: Leitfaden zur Erhebung der biologischen Qualitätselemente. Teil A4 – Makrophyten. Vienne, Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Um-welt und Wasserwirtschaft BMLFUW. 60 p.


Un outil électronique est en cours d’élaboration pour automatiser les calculs (voir remar-que p. 28 de la méthodologie). Lors du présent test de la méthode, l’évaluation s’est faite manuellement.


Le taux de recouvrement, paramètre pertinent pour l’appréciation, est relevé dans d’autres catégories que celles décrites dans les présentes instructions. Il doit être converti selon le tableau 5, p. 61.

Typologie La méthode autrichienne distingue 11 types de cours d’eau. Tous les cours d’eau étudiés lors du test ont été attribués au type « MKt: Gewässer des zentralen Mittelgebirges – Kalk (Alpenvorland) < 800m » sur la base de leur région écologique, de leur région biologique, de leur géologie et de leur altitude.


La méthode autrichienne distingue trois formes de vie (« Lebensformen »): les hydrophy-tes, les amphiphytes et les hélophytes. La répartition des espèces entre ces formes de vie se trouve dans le tableau 17.3 de la méthodologie. Les hydrophytes et les amphiphytes sont intégrées dans l’évaluation, les hélophytes en sont exclus. Les espèces ne figurant pas sur la liste des taxons ne sont pas prises en considération dans l’appréciation.

A9.5 Résultats et conclusions de la comparaison des méthodes

Le groupe d’accompagnement s’est réuni en mai 2008 pour discuter de la compa-raison des méthodes et pour donner son avis sur les thèmes suivants:

Point fort: les méthodes provenant de France, d’Allemagne et d’Autriche se réfè-rent plus ou moins fortement à l’état trophique d’un cours d’eau. En plus d’autres paramètres abiotiques, la méthode autrichienne fait intervenir l’état de base trophi-que de chaque type de cours d’eau pour mettre au point son système d’appréciation. La méthode française évalue explicitement la pollution organique du cours d’eau. En Suisse, la surveillance de la pollution organique fournit en principe suffisam-ment d’informations à ce sujet. En revanche, la méthode zurichoise permet de contrôler les objectifs écologiques formulés pour les cours d’eau par l’ordonnance sur la protection des eaux (adéquation avec la station et diversité; voir paragraphe 1.2).

Typologie: l’Allemagne et l’Autriche disposent d’une typologie complète des cours d’eau, qui tient compte de diverses régions écologiques. Dans les deux mé-thodes, l’évaluation est effectuée spécifiquement pour un type de cours d’eau en comparant la situation actuelle à la situation de référence. De même, le système modulaire gradué exige pour le niveau C que l’on compare l’état actuel d’un cours d’eau à son état de référence. Il n’est toutefois pas possible d’appliquer tout sim-

Prise en considération de l’état trophique

Définition de communautés de référence, prise en considération de régions écologiques

Annexe 59

plement les typologies allemande ou autrichienne à la Suisse, car leurs échelles spa-tiales relativement grossières ne conviennent pas au paysage suisse et à ses petites structures et devraient être affinées. Du point de vue du degré de détail, les typolo-gies allemande et autrichienne correspondent bien plus au niveau des régions bio-géographiques de la Suisse37. La méthodologie zurichoise, qui consiste à attribuer les tronçons de cours d’eau à l’un des cinq types de végétation en fonction de quel-ques critères abiotiques, est facile à comprendre et à appliquer dans la pratique.

Validité des résultats: les spécialistes du groupe de travail qui se sont chargés de la cartographie des sites et qui en connaissent les conditions locales ont vérifié si les appréciations des tronçons d’étude effectuées à l’aide des différentes méthodes étaient plausibles. C’est la méthode zurichoise qui a obtenu le plus fort pourcentage de résultats considérés comme plausibles (ZH: 70 %; A: 64 %; A; 58 %; F: 47 %).

Taxons considérés: les méthodes française, autrichienne et allemande travaillent avec des listes de taxons fixes, dans lesquelles les taxons sont classés selon divers critères. Seuls les taxons figurant sur la liste sont pris en considération pour l’appréciation. Avant que la Suisse n’adopte une méthode, il faudrait vérifier si les classifications proposées conviennent aussi à la situation suisse. En outre, il faudrait ajouter certaines espèces aux listes. Il est toutefois difficile de procéder à cette véri-fication et de compléter les listes, car, dans les trois méthodes, les critères de classi-fication ne sont pas décrits plus en détail. Il faudrait effectuer des analyses préala-bles complexes. La méthode zurichoise n’utilise pas d’informations spécifiques et s’appuie sur une liste de taxons ouverte, facile à compléter.

Vu les critères mentionnés ci-dessus, c’est la méthode d’appréciation zurichoise qui semble la mieux convenir pour être appliquée aux conditions suisses. Il a donc été décidé de poursuivre l’élaboration de la méthodologie en deux temps: tout d’abord, et c’est l’objet de la présente publication, il s’agit de formuler la méthodologie de base qui permette, à l’avenir, d’effectuer les relevés de macrophytes selon un proto-cole standardisé. Les analyses menées en suivant ces instructions pourront être comparées les unes aux autres. De ce fait, elles contribueront à alimenter une base de données harmonisée, indispensable au développement d’une méthode d’appréciation de la végétation aquatique valable dans l’ensemble du pays. Dans un deuxième temps, la méthode ébauchée par le canton de Zurich sera évaluée spécifi-quement et remaniée. Il faudra en particulier déterminer quelles adaptations sont nécessaires pour qu’elle puisse être utilisée dans toute la Suisse.

La méthode zurichoise obtient le plus de résultats favorables

La classification des taxons détermine leur intégration dans l’appréciation

Conclusions et perspectives


Tab. 5: Classes pour l’estimation du recouvrement des macrophytes: comparaison des diverses méthodes

France Allemagne Autriche Suisse

AFNOR NF T90-395 (2003)9 Schaumburg et al. (2006)7, d’après Kohler41

Pall & Mooser (2007)8, d’après Kohler 197841, description selon CB-GIG – interétalonnage42

Instructions pour le prélèvement d’échantillons, basées sur la méthode du canton de Zurich (AWEL 2006)12

Description Description Description Recouvrement Description 1 < 0,1 % Espèce juste présente 1 Sehr selten 1 Sehr selten, vereinzelt (Nur Einzelpflanzen,

bis zu 5 Einzelexemplare) 0,5 < 0,1 % Très rares43

2 0,1 - < 1 % Espèce peu recou-vrante

2 Selten 2 Selten (Ca. 6 - 10 Einzelpflanzen, locker verteilt über die Untersuchungsstrecke oder bis zu 5 einzelne Pflanzenbestände)

1 0,1 - < 1 % Très rares à rares43

3 1 - < 10 % Espèce assez recou-vrante et assez fré-quente

3 Verbreitet 3 Verbreitet (Nicht zu übersehen, aber nicht häufig, « ist zu finden, ohne danach zu su-chen »)

2 1 - < 10 % Rares à occasionnels (ne passent pas inaper-çus, mais peu nom-breux; on les trouve sans les chercher)

3 10 - < 25 % Peu nombreux 4 10 - < 50 % Espèce moyennement recouvrante

4 Häufig 4 Häufig (Häufig, aber nicht in Massen; un-vollständige Deckung mit grossen Lücken) 4 25 - < 50 % Nombreux

5 50 - < 75 % Très nombreux 5 ≥ 50 % Espèce très abon-dante ou recouvrante

5 Massenhaft 5 massenhaft (Dominant, mehr oder weniger überall, deutlich mehr als 50 % Deckung) 6 ≥ 75 % Présence massive

41 Kohler, A. 1978: Methoden der Kartierung von Flora und Vegetation von Süsswasserbiotopen. Landschaft und Stadt 10(2): 73-85. 42 Geographic Intercalibration Group Central Europe/ Baltics 43 Dans les présentes instructions, le recouvrement le plus faible entre dans la classe 1: très épars (< 1%, voir tableau 2, p. 29). Mais si l’on prévoit d’apprécier les données en utilisant les méthodes

allemande ou autrichienne, il faut subdiviser les classes comme indiqué ci-dessus.

Documents

Méthodes d’analyse et d’appréciation des cours d’eau · A. von Känel Office des eaux et des déchets du canton de Berne W. Meier Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft