L'EPAGE Loire Lignon et le projet life
Dans la continuité de ses compétences sur la gestion des milieux aquatiques, l’EPAGE Loire-Lignon s’est associé en tant que partenaire territorial au programme européen LIFE, dans le cadre du projet LIFE Eau&Climat. Associant des experts provenant de différents organismes (INRAE, MétéoFrance, …) et des acteurs locaux, il a pour objectif d’aider les acteurs de la gestion locale de l’eau à évaluer les effets du changement climatique et à les prendre en compte dans les plans locaux de gestion.
L’un des objectifs de l’EPAGE avec cette association est de communiquer sur les étiages du Lignon du Velay afin de sensibiliser le public sur la fragilité de la ressource en eau.
Contexte lié au changement climatique
Les crues exceptionnelles et meurtrières qui ont eu lieu cette année (2021) en Europe (Allemagne, Belgique) nous rappellent que le changement climatique impacte également nos cours d’eau. Pour se prémunir au mieux des aléas provoqués par nos rivières, il est essentiel de connaître et comprendre leur fonctionnement.
Si les crues sont impressionnantes de par leur rapidité et leur potentiel de destruction, les étiages sont plutôt des phénomènes extrêmement longs à se mettre en place causant également de réels problèmes, notamment au niveau de la gestion de la ressource en eau. Dans les prochaines décennies, cette ressource va être soumise à des tensions encore plus importantes à cause du changement climatique. En effet, les études montrent que si les émissions de gaz à effets de serre (GES) ne sont pas stoppées nets d’ici les vingt prochaines années, le climat de notre planète va connaître des modifications irréversibles, nécessitant une adaptation de nos pratiques. Les figures ci-dessous expriment les changements du climat qui ont déjà eu lieu en Auvergne (observations) et ceux à venir (simulations).
Figures 2 & 3 : Observations et simulations climatiques pour trois scénarios d’évolution : RCP 2.5, 4.5 et 8.5 (Source : site climat HD, météo France)
La tendance à l’augmentation des températures estivales en Auvergne (graphique de gauche) est claire depuis les années 60 (+0,4°C par décennie). On peut également voir que depuis les années 2000, il n’y a que très peu d’années où la température moyenne estivale est inférieure à la référence (période 1976-2005). Ce graphique montre par ailleurs que quel que soit le scénario climatique utilisé, les températures estivales en Auvergne vont augmenter de +2°C (scénario médian RCP 4.5) à +3°C (pire scénario RCP 8.5) par rapport à la référence d’ici l’horizon 2050.
Au niveau des précipitation estivales, la tendance est moins marquée, seul le scénario RCP 8.5, montre une diminution sur la deuxième partie du XXIème siècle (graphique de droite).
Contexte du Lignon du Velay
Avant d’aborder l’évolution des basses eaux et des étiages, il nous faut rappeler le contexte du Lignon et son bassin versant (voir également rubrique « ressource en eau »). De par sa géologie, le bassin versant du Lignon du Velay ne permet pas la présence de systèmes hydrogéologiques importants. En effet, les roches cristallines (granite et gneiss) constituants les 2/3 du bassin ainsi que les formations volcaniques du Massif du Mézenc et du Meygal sont des roches imperméables ne permettant pas la formation d’aquifère. En leur absence, la ressource en eau du Lignon est très majoritairement caractérisée par les écoulements de surface. Le régime hydrologique du Lignon étant alors extrêmement réactif aux précipitations qui tombent sur son bassin, la ressource en eau peut être soumise à de réelles tensions en cas de sécheresse météorologique (impluviosité) et du fait de l’augmentation de l’évapotranspiration directement liée à la hausse des températures. Par ailleurs, avec l’été, la demande en eau pour les besoins anthropiques augmente notamment avec le tourisme, mais aussi pour la végétation (jardins, agriculture) et les animaux (bétail).
Des chroniques de données hydrométriques sont mises à disposition sur le site de la Banque Hydro, Banque nationale de données pour l’hydrométrie et l’hydrologie (http://www.hydro.eaufrance.fr/). Ainsi, en exploitant ces données, il est possible d’analyser l’évolution des étiages que ce soit sur leur temporalité ou sur leur sévérité.
Ce tableau explique les indicateurs hydrologiques utilisés un peu plus loin. Ces derniers sont essentiels pour comprendre l’évolution des étiages du Lignon.
Evolution des étiages du Lignon à Le Chambon-sur-Lignon
La figure 4 propose une vue d’ensemble de l’évolution des débits mensuels dans le temps avec la moyenne interannuelle (1961-2020) et la moyenne des 20 dernières années, encadrées par les courbes de l’année la plus humide et de l’année la plus sèche.
La moyenne de la vicennale actuelle est, mis à part les mois de novembre et décembre, toujours en-dessous de la moyenne interannuelle. Si les débits de la période de récession (mai à juin) ne sont que légèrement plus faibles, l’étiage est beaucoup plus marqué pour les mois de juillet/août/septembre. De même, la fin des basses eaux en octobre est plus intense.
Figure 4 : Hydrogramme des débits mensuels
Des étiages plus longs… :
L’hydrogramme de gauche met en avant ce qui a été vu précédemment quant aux différences de débits sur les périodes encadrant l’étiage. En effet, la période de récession de mai/juin connait des débits bien plus faibles ces deux dernières décennies. La ressource en eau de surface du Lignon est donc, en moyenne, bien plus faible avant d’entrer en étiage. Ce constat se retrouve aussi en fin de basses eaux, où les étiages s’étendent maintenant jusqu’à la mi-octobre, au lieu de la mi-septembre pour les décennies 1981-1990, 1991-2000.
Dans cette seconde approche, l’atteinte ou non de valeurs seuils que sont le 10ème du module et du QMNA5 (indicateurs hydrologiques de très faibles débits) permet d’apprécier l’évolution de la durée des étiages (nombre de jours passés sous ces débits seuils).
L’augmentation de la moyenne du nombre de jours où le débit journalier est égal ou inférieur au seuil du 10ème de module, est non négligeable. Cette hausse de 14 jours entre la première et la dernière vicennale de la chronique fait qu’en basses eaux, pour la vicennale 2001-2020, le débit journalier du Lignon est 35% du temps (soit 52 jours sur 153) critique pour les enjeux piscicoles.
Le seuil du QMNA5 est également atteint plus souvent en moyenne. L’augmentation de 4 jours est moins importante mais reste tout de même significative (hausse de 36%).
Figure 6 : Evolution du nombre de jours passés sous le 10ème de module et le QMNA5 en basses eaux
… et plus intense :
Enfin, toujours en comparant la première et la dernière vicennale (1961-1980 et 2001-2020) de la chronique mais cette fois en termes de valeurs de débits en basses eaux (de juin à octobre) et notamment d’écart par rapport au 10ème de module, on peut mettre en évidence l’augmentation du déficit hydrique. L’augmentation moyenne de ce déficit (le déficit journalier se calcule en faisant la différence entre la valeur du 10ème de module et le débit journalier moyen) est de 0,7 m3/s (passant de -2m3/s à -2,7m3/s).
La moyenne de la première vicennale est toutefois extrêmement influencée par l’année 1962 avec un étiage très intense, ce qui efface les nombreuses années de cette période où le déficit était nul. La médiane (valeur statistique telle que 50% des valeurs de la série étudiée sont en-dessous et 50% sont au-dessus) est alors bien utile pour interpréter le graphique. En effet, la médiane de la seconde période est bien plus basse que la première. Pour la seconde période, il y a en général moins de valeurs de déficit nul et beaucoup de valeurs proches de la moyenne, ce qui montre que les étiages sévères sont bien plus communs.
Figure 7 : Déficit hydrique en basses eaux par année par rapport au débit seuil du 10ème de module
Pour évaluer l’intensité du pic d’étiage, l’usage d’un indicateur hydrologique avec un pas de temps temporel faible tel que le VCN3 est optimal. L’utilisation des moyennes glissantes pour la Figure 7 permet d’effacer les variabilités annuelles afin de montrer s’il y a une tendance pour les valeurs des pics d’étiages.
Figure 8 : Évolution des valeurs du VCN3 (débit minimum sur 3 jours consécutifs)
Effectivement, la courbe de tendance montre bien une baisse des débits de pic d’étiage. Depuis les années 2000, les VCN3 sont plus faibles d’environ 30% (0,10 m3/s) par rapport aux VCN3 de début de chronique.
Pour aller plus loin sur le Lignon : mise en place d’un réseau de suivi d’étiage sur les affluents
Afin de compléter les connaissances que l’on peut obtenir via les réseaux de suivi nationaux sur les axes principaux Lignon et Dunière, l’EPAGE Loire-Lignon met en place un réseau de suivi des étiages des affluents permettant de visualiser notamment si le niveau est passé en dessous du 10ème du module.
Une première partie de ce réseau de suivi des étiages est effectif sur le territoire du Haut-Lignon depuis 2016, mis en place dans le cadre du Contrat Territorial du Haut-Lignon (2012-2017). Il est composé de 5 échelles limnimétriques (pour lire les hauteurs d’eau) et de panneaux informatifs sur les ruisseaux du Basset (Gîte de la papeterie), de la Ligne (Pont Astier), du Mousse (Chazeaux), des Merles (Malagaytes) et de la Sérigoule (pont au centre de Tence). Les panneaux permettent d’apprécier le débit à partir de la hauteur d’eau lue à l’instant t.
Ce réseau va par ailleurs être élargi d’ici 2022 à l’ensemble du bassin du Lignon avec 5 autres stations sur d’autres affluents, cette fois dans le cadre du projet Life Eau& Climat et du Contrat Territorial Lignon du Velay (2021-2023). Des sondes d’enregistrement en continu des températures de l’eau seront ajoutées à l’ensemble des 10 stations pour apprécier les effets du changement climatique. Ces données pourront également être utiles pour des suivis de la qualité de l’eau ou pour les suivis piscicoles.
Ce réseau pourra permettre d’acquérir des données complémentaires sur la ressource en eau notamment par les agents de l’équipe Lignon qui prévoient en période d’étiage de faire des relevés réguliers des niveaux d’eau (ponctuellement contrôlées par des mesures de débits). Il servira aussi de réseau d’alerte pour les usagers et riverains des cours d’eau qui pourront aussi participer à un observatoire citoyen en faisant remonter à l’EPAGE leurs observations des niveaux d’eau.
Le projet LIFE Eau&Climat (LIFE19 GIC/FR/001259) a reçu un financement du programme LIFE de l’Union européenne.
