Sur-sédimentation de l'estuaire de la Rance

L'intérêt d'une approche pluridisciplinaire au sein du Conseil scientifique. Les opérations de gestion des sédiments impactent l'environnement, la qualité de vie, les usages, même les financements publics. donc le problème est naturellement pluridisciplinaire. et le Conseil scientifique a été conçu pour cela. Le côté composite enrichit le débat car il nous aide à échanger avec nos interlocuteurs. Il permet l'expression de sensibilités et même de compréhensions différentes. Que peut-on dire sur la sédimentation en Rance? Dans un estuaire classique, les vases vont se déposer là où il y a peu de courant, sur les bords ou en amont. Très souvent, l'apport dominant vient de la mer. C'est le cas en Rance, c'était le cas avant le barrage et c'est toujours le cas maintenant. Les observations qu'on a pu faire ont montré que l'essentiel des apports avait lieu pendant les tempêtes. L'usine marémotrice a réduit drastiquement l'amplitude de marée. Du coup, les courants de marée sont à peu près deux fois plus faibles, favorables à la sédimentation. et en plus, les étals de niveau haut durent plus longtemps. Ca aussi c'est favorable à la sédimentation. Notez aussi un effet potentiel du rehaussement du seuil du Châtelier à la limite amont du bassin maritime. On a un barrage qui a été rehaussé et qui empêche la propagation de la marée en amont de cette limite. Autrefois, avant l'usine, la sédimentation avait lieu plus en amont et était beaucoup plus étalée. En outre, dans les estuaires, d'une manière générale, on note une asymétrie entre les courants de remplissage, donc le flot, et les courants de vidage. Cette asymétrie est en faveur du flot et ça, ça a été renforcé par l'usine marémotrice. Et là aussi, il s'agit d'un facteur favorable au transport de sédiments vers l'amont. Nous avons fait des simulations sur ordinateur qui ont montré que la sur-sédimentation liée à l'usine marémotrice était du même ordre que la sédimentation naturelle. Ce qui revient à une sédimentation qui est multipliée par deux. Et c'est quelque chose que l'on retrouve dans les carottes sédimentaires qui ont pu être extraites dans le bassin. Ma principale contribution aux travaux du Conseil scientifique porte sur la quantification du phénomène de sur-sédimentation à partir de la datation précise des sédiments. Les résultats de ces datations réalisées sur carottes ont montré que dans le secteur le plus aval, la sur-sédimentation est multipliée par deux, mais les taux de sédimentation sont faibles puisqu'ils restent inférieurs à un centimètre par an. Quand on passe dans le secteur central et dans le bras de Châteauneuf, la sursédimentation varie entre 2 et 3. Enfin, dans les deux secteurs les plus amonts, les taux de sédimentation augmentent puisqu'ils atteignent 5 à 6 cm par an. Comment expliquer ces écarts de sédimentation dans les différents secteurs de la Rance ? La taille des sédiments diminue depuis l'aval jusqu'à l'amont. Une des particularités de la Rance, c'est la faible teneur, de particules en suspension dans l'eau de mer qui pénètre dans l'estuaire. Par contre, dans le secteur amont, là où se mélangent l'eau de mer salée et l'eau douce de la Rance, un phénomène d'agglomération des particules argileuses se fait et donc, on a un dépôt préférentiel de vases qui se fait dans ce secteur-là qu'on appelle le bouchon vaseux. Et on observe dans le secteur le plus amont, une sursédimentation qui est multipliée par trois et on n'a plus de phénomène d'érosion. Le Conseil scientifique a cherché à savoir si le fonctionnement sédimentaire et la gestion des sédiments impactaient l'écologie du milieu. Selon les experts écologues, il n'y a pas d'impact négatif du changement de nature du sédiment. Le changement de nature, du fond n'a pas impacté négativement la biodiversité, qui bien sûr a changé, mais elle est toujours aussi riche. Nos observations ont montré qu'on avait un phénomène assez important d'érosion à la fois latérale et verticale de ces herbus. Ce phénomène de l'érosion des herbus est en fait lié aux variations du niveau haut maximum atteinte dans l'estuaire. Il faut parler donc de l'apparition récente d'un phénomène spectaculaire qui est l'apparition des algues vertes et la prolifération de ces algues vertes sur les vasières. Depuis 2019, on observe une augmentation constante de la couverture de ces algues vertes dans les différentes vasières. Ce phénomène est lié à la richesse en nitrate de l'eau de la Rance. C'est un vrai problème puisque ces algues vertes contribuent à limiter la mobilité des vases qui se sont déposées. Les processus qui permettraient de réduire la prolifération de ces algues vertes seraient bénéfiques puisque ça permettrait aux vases d'être remobilisées par les courants de marée et donc de se déplacer dans l'estuaire. Le Conseil scientifique a suggéré cinq leviers pour limiter la sur-sédimentation liée à l'usine marémotrice de la Rance. Le premier levier repose sur l'observation claire d'un apport de sédiments pendant les tempêtes. L'idée est assez simple, c'est de fermer l'usine marémotrice pendant les tempêtes. On peut l'imaginer sur une marée complète. À ce moment-là, on recommande de le faire entre deux niveaux hauts, parce que les organismes marins, en particulier le matos, préfèrera être inondé pendant un temps plus long qu'être hors d'eau pendant trop de temps. On peut aussi imaginer de ne fermer l'usine marémotrice que pendant une partie de la marée. Les observations ont montré qu'il y avait un maximum de matière en suspension côté mer au moment de la deuxième partie du remplissage du bassin maritime. L'idée, c'est de mesurer la matière en suspension en aval du barrage et de fermer l'usine quand un seuil de matière en suspension a été dépassé en aval du barrage. Et on reprend le cycle normal lors de la marée descendante suivante. Cela permet de réduire les pertes d'énergie produites par l'usine marémotrice de la Rance. Le deuxième levier vise à modifier le fonctionnement de l'usine marémotrice en réduisant le maximum de vitesse au moment des courants de remplissage et si possible en augmentant les vitesses au moment du vidage avec un courant qui va vers la mer. On voit qu'effectivement le débit au moment du remplissage se fait pendant un temps plus court et il est beaucoup plus intense que pendant la phase de vidage du bassin. Le fonctionnement alternatif permet de réduire le maximum de flot en l'allongeant. Le transport vers l'amont avec le courant de flot est diminué alors qu'au contraire, le transport vers la mer est favorisé par l'augmentation des courants de vidage du bassin. La mise en œuvre de ce levier se traduit par une perte de production électrique, comme ça se produisait également pour le levier numéro 1. On peut faire le lien entre la perte de production et le volume non-sédimenté dans le bassin. Les fonctionnements interactifs ont été imaginés et sélectionnés de telle sorte que le coût que cela représente en perte de production électrique ne soit pas supérieur au coût de dragage du sédiment une fois qu'il l'a décanté. Il faut garder l'esprit qu'en termes de bilan énergétique, de bilan carbone, de bilan environnemental, il vaut mieux éviter l'entrée de sédiments et donc son piégeage dans le bassin plutôt que de draguer ultérieurement. Le levier numéro 3 porte sur l'exploitation du piège à sédiments qui a été installé en amont de l'estuaire sur le site du Lyvet et le site de la Hisse qui permet le stockage de sédiments avant sa valorisation ultérieure. Ce système mis en place dans les années 2000 fonctionne très bien. Le piège se remplit avec beaucoup d'efficacité en moins d'un an. La filière de valorisation agricole qui a été mise en place est tout à fait viable. Notre recommandation serait d'optimiser ce processus en essayant de raccourcir le temps de désalinisation puisque le piège se remplit en pratiquement une année. Le 4ème levier consiste à pratiquer des extractions locales de vases pour répondre à certains usages, typiquement la navigation, l'accès aux cales. Ça peut être aussi pour une finalité patrimoniale, et je pense aux retenues d'anciens moulins à marée, si on les restaure en extrayant la base qui les a envahis, on pourrait même en profiter pour faire des chasses locales dans les petits chenaux immédiatement en aval de ces retenues. Le levier numéro 5, c'est autre chose. Les trois premiers leviers visaient à réduire la sur-sédimentation qui se produit actuellement. mais ne ciblait guère les dépôts anciens. Là, dans le 5ème levier, on envisage d'extraire massivement des sédiments anciennement déposés. Ça n'est pas justifié pour des questions écologiques, mais plutôt, ça peut correspondre à un désir collectif d'ordre patrimonial ou d'ordre paysager, d'ordre esthétique. Et on peut envisager une telle extraction massive, mais à une condition, c'est qu'on puisse avoir préalablement réduit ou supprimé les sources de sédiments. Parce que sinon, il y a un risque de re-sédimentation dans le secteur qu'on aura dragué. Et cette re-sédimentation pourrait même être plus rapide. Il faut bien voir que ces leviers sont complémentaires et ils peuvent être mis en œuvre simultanément. La mise en œuvre de ces leviers suppose de faire des choix au fur et à mesure. Pour inscrire ces choix, le Conseil scientifique recommande la mise en place d'une commission qui soit bien représentative des différents enjeux, les paysages, les usages, l'environnement, la biodiversité.