Conscient que ses ouvrages de production d’électricité peuvent être situés dans des espaces naturels sensibles et que la préservation de la nature et de ses ressources constitue un enjeu fort pour la pérennité de nos activités industrielles, le Groupe fait de la biodiversité un thème majeur de son pôle de recherche et développement. Ces travaux scientifiques couvrent l’ensemble de la production d’EDF : nucléaire, hydraulique, thermique, éolien et photovoltaïque. Ils traitent de sujets extrêmement variés, des écosystèmes terrestres aux écosystèmes aquatiques (continentaux, lacustres, estuariens ou marins).

Grâce à une électricité produite à 90 % sans émission de CO₂, le groupe EDF, en limitant ses rejets de gaz à effet de serre, contribue à la préservation de la biodiversité. Le changement climatique est l’un des cinq facteurs de changement direct identifiés par l’IPBES (1) pour expliquer l’érosion actuelle de la biodiversité. Les travaux de la R&D sur l’électrification des usages y contribuent également.

Pour exploiter nos installations et préserver la faune et la flore, il convient de connaître l’impact écologique des différents moyens de production d’EDF. L’évaluation de ces effets passe notamment par le développement d’outils innovants capables de mesurer l’évolution des écosystèmes.

Un exemple : à l’aide d’un simple prélèvement d’eau, la R&D d’EDF et ses partenaires sont capables désormais d'extraire de l’ADN et détecter les espèces présentes dans un fleuve situé aux abords d’un ouvrage de production. Elle observe aussi le comportement des poissons migrateurs et notamment l’efficacité des passes destinées à permettre leur passage aux abords des centrales hydrauliques. Le comptage vidéo ou encore l’utilisation de l’hydroacoustique permettent également d’observer de nombreuses espèces de poissons et de comprendre leur comportement sans les perturber.

Dans les domaines de la production d’électricité d’origine photovoltaïque ou éolienne, la R&D d’EDF expérimente également des technologies innovantes. L’agri-photovoltaïque permet par exemple de cultiver sous des panneaux photovoltaïques situés à 5 mètres de hauteur et ainsi de ne pas empiéter sur les terres agricoles pour implanter des fermes photovoltaïques. La R&D d’EDF mène également des analyses poussées des systèmes d’effarouchement sur les éoliennes, afin de tenir à distance et de protéger les oiseaux et les chauves-souris.

Une fois les données collectées, la R&D d’EDF les analyse pour accompagner les développeurs et exploitants à réduire voire compenser les impacts des ouvrages de production. En 2008, elle a lancé un programme d’envergure intitulé « thermie-hydrobiologie », destiné à mesurer l’impact des rejets thermiques des centrales EDF sur le milieu aquatique. Les résultats ont montré qu’ils n’avaient pas eu d’influence significative à long terme sur les populations de poissons autour des centrales, comparée à celle du changement climatique. EDF continue d’observer les différentes espèces étudiées avec l’idée de comprendre l’évolution des écosystèmes afin d’adapter la gestion de nos ouvrages si nécessaire. Et lorsque la réduction des impacts n’est pas suffisante, des mesures concrètes dites compensatoires sont mises en place.

Parmi les dispositifs les plus connus, la R&D d’EDF accompagne EDF Hydro dans la conception et la mise en œuvre de régimes d’exploitation ou de dispositifs de contournement (passes à poissons) afin de restaurer la continuité écologique des cours d’eau au droit de ses ouvrages. Mais ce ne sont pas les seuls programmes de recherche !

Pour le milieu terrestre, la R&D d’EDF et ses partenaires ont aussi développé un outil d’aide à la décision baptisé ECOVAL, testé à ce jour sur 14 sites. Objectif : déterminer de manière objective et scientifique les impacts sur la biodiversité, mais aussi les gains obtenus par des mesures compensatoires.

Pour structurer ses efforts, la R&D d’EDF a lancé en 2018 le projet BIODIV’ qui a donné encore plus d’ampleur à ses travaux. Divisé en deux branches (aquatique et terrestre), BIODIV’ favorise les actions de recherches souvent réalisées en partenariat sur des compétences rares et précieuses sur la biodiversité. Basés en France mais aussi en Allemagne, les chercheurs d’EDF contribuant au programme travaillent dans des champs de recherche aussi divers que l’hydrobiologie et l’écologie terrestre, l’économie de l’environnement et les services écosystémiques, mais également la sociologie ou même les sciences politiques.

HYNES, qu’est-ce que c’est ?

Véronique Gouraud, R&D d’EDF
L'équipe de recherche commune HYNES, c'est une collaboration entre EDF et l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE), anciennement Cemagref puis IRSTEA. Ce programme nous permet de co-encadrer des thèses de doctorat et des post-docs sur l'approche écologique des milieux aquatiques et terrestres.
 

Christine Argillier, INRAE
Nous avons des préoccupations communes autour de la santé des écosystèmes avec une vision assez finalisée de la recherche. L’objectif est de répondre à des besoins de gestion d’EDF avec des retombées assez immédiates, tout en contribuant aux orientations scientifiques d’INRAE et en particulier de son département AQUA.
 
Véronique Gouraud, R&D d’EDF
Plus précisément, il s’agit d’évaluer les impacts des aménagements de production d'électricité sur les écosystèmes, pour identifier à terme des solutions qui pourraient réduire ces impacts ou les compenser.

Pourquoi ce partenariat et en quoi la R&D d’EDF et l’INRAE sont-ils complémentaires ?

Véronique Gouraud, R&D d’EDF 
Ce partenariat remonte en réalité aux années 1960 et a été renforcé avec le temps. Et pour cause, l’INRAE apporte des compétences très pointues dans le domaine de l’écologie des milieux naturels. Ils ont aussi une expérience et des moyens d’investigation importants pour échantillonner les milieux aquatiques et terrestres. De notre côté, nous amenons des questions opérationnelles, des problématiques diverses. EDF gère près de 7 milliards de m³ d’eau en France métropolitaine dans ses barrages et lacs de retenues..

Article : L'eau, un bien commun à préserver et valoriser

Christine Argillier, INRAE 
Avec ce programme, nous sommes dans la recherche appliquée. C’est à la fois plus compliqué mais en même temps plus exaltant. Notamment parce qu'on doit prendre en compte différentes dimensions : scientifique bien sûr, mais aussi économique, sociétale, politique etc. J’aime beaucoup travailler avec cette largeur d’esprit même si on est davantage contraints par le temps car les délais de réponse attendus sont souvent très courts. Je pense que tous les membres de l’équipe HYNES sont vraiment motivés par les objectifs de production de connaissances opérationnelles.

Quel bilan faites-vous du programme HYNES et quelles sont ses perspectives ?

Christine Argillier, INRAE
L’aspect le plus marquant du programme est à mon avis la diversité des sujets traités et l’importance du collectif mobilisé. Nous nous intéressons aux différents types de masses d’eau (cours d’eau de toutes tailles, plans d’eau, estuaires ; Nous travaillons sur différentes compartiments biologiques, macrofaune benthique, ichtyofaune, macrophytes et à différents niveaux d’organisation biologique, population, communautés, réseaux trophiques ; plusieurs facteurs de stress sont considérés, hydrauliques mais aussi climatiques. Tout cela est très riche. Outre les retombées concrètes pour des actions en faveur de la gestion de la biodiversité sur les sites, c’est un très bon laboratoire de connaissances fondamentales. Chaque année, nous publions ainsi des articles dans d’excellentes revues. Tout le monde y trouve donc son compte.
 
Véronique Gouraud, R&D d’EDF
Les travaux menés pendant la durée de la convention HYNES ont apporté des résultats scientifiques sur divers enjeux opérationnels pour EDF : l’évaluation de l’état des écosystèmes dans un contexte de changement climatique, l’incidence écologique des rejets thermiques et chimiques de la gestion des débits, la continuité écologique.
 
Un exemple concernant la gestion des débits : certaines centrales hydroélectriques turbinent ponctuellement leur réserve en eau pour répondre aux fluctuations de la demande en électricité. Des variations rapides de débit au cours d’une journée ou d’une semaine, les éclusées, sont induites dans les tronçons de rivière à l’aval de ces centrales hydroélectriques. Les éclusées provoquent des variations significatives des conditions hydrauliques (profondeur d’eau, vitesse du courant et surface mouillée), modifiant les conditions d’habitat des poissons et des macroinvertébrés. L’objectif de la thèse de Clarisse Judes est d’évaluer les réponses de ces organismes à ces fortes variations des conditions d’habitat afin d’être à même d’évaluer leur impact et de le réduire.
 
Un autre exemple, cette fois concernant la continuité écologique : EDF met en œuvre des mesures structurelles (construction de passes à poissons, …) ou des mesures de gestion (ouverture régulière de vannes, arrêts de turbinage…) concernant de multiples espèces piscicoles. Les travaux menés dans le cadre d’HYNES ont permis d’apporter des outils pour évaluer et réduire l’entrave à la continuité écologique induite par les ouvrages hydroélectriques. La thèse de Maria Mateo sur la réponse adaptative des anguilles à l’hétérogénéité environnementale a permis, par exemple, la mise en œuvre d’un modèle d’optimisation centré sur l’individu permettant d’évaluer les impacts des différentes pressions anthropiques sur les caractéristiques biologiques des populations d’anguilles à l’échelle du bassin versant.

À l’avenir, l’objectif est d’élargir nos recherches aux écosystèmes terrestres, car la collaboration avec l’INRAE se restreignait jusqu’ici aux écosystèmes aquatiques. Cet élargissement répond aux besoins du projet Biodiv’ engagé par EDF (lien vers article lead).
 

Quels sont vos métiers ?

Expert en écologie à la R&D d’EDF
Être chercheur spécialiste en écologie à la R&D d’EDF consiste à étudier les incidences écologiques des ouvrages de production d’électricité sur les écosystèmes aquatiques et terrestres. Les activités d’EDF (comme de toute entreprise) impactent la biodiversité et en dépendent (directement et/ou indirectement). Pour garantir le bon fonctionnement des écosystèmes, il nous faut bien les connaître. Cette connaissance est la base pour pouvoir définir des pratiques efficaces en faveur de la biodiversité. Afin d’identifier des modes durables de la gestion de l’eau ou du foncier, l’écologue travaille avec des partenaires externes. Ils définissent ensemble des protocoles d’échantillonnage des milieux, les analysent et développent des outils qui permettent d’identifier les facteurs expliquant l’état de ces milieux et les leviers d’action pour réduire les impacts des activités d’EDF.

Chercheure en écologie des milieux aquatiques à l’INRAE
Être chercheur en écologie des milieux aquatiques à l’INRAE, c’est s’interroger sur les facteurs de forçage naturels et anthropiques qui influencent la dynamique des populations, la structure des communautés, le fonctionnement des écosystèmes aquatiques, leur dynamique. Les principaux défis concernent la compréhension du rôle des interactions biotiques et des processus écosystémiques pour, in fine, mieux prédire les conséquences fonctionnelles des changements globaux. Il s’agit aussi de développer des approches holistiques pour la gestion des écosystèmes aquatiques.
 

(1) IPBES : Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques.