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Les rivières urbaines et leur pollution

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Laurence Lestel
, 
Catherine Carré

Chapitre 1 - Comment les grandes villes européennes ont sacrifié leurs rivières (1850-2010)

Laurence Lestel, Catherine Carré et Michel Meybeck

Texte intégral

1La relation d’une très grande ville à son cours d’eau s’avère aujourd’hui une des dimensions de sa capacité à s’inscrire dans une gestion durable (Haberl et al., 2011 ; Lorrain et Poupeau, 2014). Elle renvoie avant tout aux risques d’inondation, de disponibilité et de qualité des eaux pour répondre aux besoins des habitants, ainsi qu’aux enjeux de conservation des fonctionnalités des milieux aquatiques. Ces questions se posent d’abord à des échelles locales et régionales ; elles dépendent de l’importance que les sociétés urbaines leur reconnaissent et de l’évolution de leurs modes d’habiter avec leurs rivières (Mathieu, 2014). En l’espace de deux siècles, les rivières des villes européennes sont passées du statut d’exutoire de tous les rejets à celui d’un milieu vivant à intégrer à la ville. Parmi les clés de ce changement, retenons : l’appréciation de la qualité de l’eau et des cours d’eau ; l’aptitude des sociétés urbaines à comprendre les pressions exercées sur leurs cours d’eau et l’efficacité des réponses apportées pour remédier à leur changement d’état. Comprendre ces ruptures et ces changements nécessite un regard interdisciplinaire, entre milieu, technique et société. C’est ce regard que nous avons mis en œuvre pour rendre compte des relations de quatre villes européennes avec leur cours d’eau et leurs transformations depuis le xixe siècle.

Berlin, Bruxelles, Milan, Paris : des développements métropolitains sous contraintes hydrologiques fortes

2Rappelons que l’absence d’un cours d’eau n’est pas un facteur qui limite le développement des villes. Il ne l’est qu’à la marge, les sociétés urbaines s’étant donné les moyens techniques de s’approvisionner grâce à des aqueducs ; quant à la capacité du milieu récepteur à diluer les rejets d’eaux usées d’une ville, elle n’est jamais une contrainte. Ainsi, certaines grandes villes européennes se sont développées sur des rivières avec de très petits débits. C’est le cas de Berlin et la Spree, Bruxelles et la Senne, Milan et le Lambro qui sont comparés à Paris et la Seine dans cet ouvrage. Ces situations très contraintes offrent les meilleures perspectives pour apprécier les difficultés que rencontrent les sociétés urbaines pour préserver les fonctionnalités de leurs rivières et les façons dont elles y remédient.

3La croissance de ces quatre villes européennes a suivi un certain nombre de caractéristiques communes, tant dans les modalités territoriales de leur urbanisation que dans celles de leur équipement en services. L’urbanisation a provoqué une interdépendance des communes, dans une tension entre la ville-centre et les localités périphériques, la domination de la commune centre n’étant pas systématiquement la règle, comme le montre le rapport de force au début du xxsiècle entre Bruxelles et le syndicat intercommunal d’alimentation en eau de sa banlieue, ou encore l’impossibilité d’une ville ouvrière comme Berlin d’imposer ses eaux sales non traitées à Charlottenburg. Les acteurs nationaux ont aussi pu faire pression pour contenir le pouvoir de ces métropoles, à l’instar de Paris qui s’est vu interdire toute coopération intercommunale avant 1932.

4Dès le xixsiècle, ces villes ont développé des services d’eau et d’assainissement s’appuyant sur des connaissances scientifiques communes, favorisées par des publications qui circulent aisément entre ces grandes capitales, et par les premiers voyages d’études des édiles urbains à la fin du xixsiècle (Frioux, 2013). Des solutions techniques semblables sont alors implantées dans ces villes : passage d’un assainissement individuel à un assainissement collectif ; traitement chimique de l’eau pour la potabilisation, traitement des effluents en champ d’épandage, puis en station d’épuration à partir du xxsiècle. La gestion de ces services est généralement locale et publique, à l’échelle municipale, ces villes ayant les moyens de mettre en place des services techniques compétents et souvent innovants. Les pratiques urbaines de la rivière et les usages de l’eau ont suivi les mêmes évolutions : une pratique de la baignade en rivière à la fin du xixsiècle, puis sa lente disparition dans la première moitié du xxsiècle (sauf à Berlin mais pour des raisons autant politiques que culturelles), la disparition progressive de la pêche professionnelle en ville après la Seconde Guerre mondiale. Le regard des habitants sur la rivière a lui aussi changé, passant d’une approche utilitariste du cours d’eau à la prise en considération du milieu, allant de pair avec une diminution des usages économiques, en particulier du transport fluvial (Carré, 2013).

5L’idée de cet ouvrage est venue d’une volonté de comparer l’évolution de la relation entre Paris et la Seine avec celles d’autres métropoles européennes. Il fallait cependant que ces métropoles remplissent un certain nombre de conditions, autres que celles d’avoir connu une forte croissance démographique. D’abord, elles devaient être soumises à des contraintes similaires de charge polluante sur le milieu, à travers le rapport population/débit (voir tableau 1-1). Ensuite, il fallait pouvoir apprécier les effets des modes de vie urbains et les altérations d’un milieu physique équivalent. Cela nous a conduits à éliminer des villes dont l’état du cours d’eau dépend d’influences multiples, notamment les villes situées sur des estuaires ou soumises à l’influence des marées, telles Londres ou Rotterdam, ou celles traversées par des cours d’eau à débit important, comme Lyon ou Vienne. Avec toutefois des différences notables d’un point de vue physique entre les quatre villes retenues : à Milan, au début de la période, la commune n’était pas traversée par un cours d’eau, ce n’est qu’avec l’urbanisation que les rivières périphériques ont été progressivement intégrées dans le tissu urbain ; et à Berlin, une partie de la ressource en eau et des loisirs de baignade est assurée par trois grands lacs naturels. Enfin, il fallait disposer d’archives pour reconstituer l’état de la rivière à travers les prélèvements, leurs analyses et les décisions prises au regard des constats établis.

Tableau 1-1. Données quantitatives pour les quatre villes et leurs cours d’eau (1850-2010).

Superficie du bassin versant (km2)

Débit moyen annuel en 2010 (m3/s)

Population communale vers 1850 (million d’habitants)

Population de l’agglomération en 2010 (million d’habitants)

Quantité d’eau disponible en 2010
(L/jour/hab.)

Seine
Paris

65 000

280 (Paris Austerlitz)

1,23

10

2 419

Spree
Berlin

10 105

37 (Berlin-Ouest)

0,5

3,5

913

Lambro
Milan

2 747

79 (Milan-Sud)

0,27

4,2

1 625

Senne
Bruxelles

1 160

8 (Bruxelles-Nord)

0,13

1,3

532

La qualité de l’eau, clé de lecture des relations entre les métropoles et leurs rivières

6Choisir d’étudier la relation des citadins avec leur cours d’eau n’est pas une chose aisée car cela impose de se donner les moyens d’étudier les interactions entre les sociétés et les milieux, entre les composantes des systèmes physiques et sociaux. Le projet est d’autant plus ardu si l’on souhaite faire cette étude sur la longue durée. Celle-ci s’avère nécessaire, car l’urbanisation (une population multipliée par dix depuis les années 1850) et l’industrialisation conjointe des métropoles européennes ont provoqué des pressions telles sur leurs rivières qu’elles en ont modifié le fonctionnement, et ce parfois, de façon irréversible. La nécessaire régulation des niveaux et des débits a entraîné l’artificialisation ou l’approfondissement du lit fluvial ; la variété des rejets (domestiques, industriels, des hôpitaux, etc.) a provoqué une altération de l’état de l’eau et des milieux (hypoxie, augmentation de la matière organique, contamination métallique).

7C’est ce regard de la société sur ces dégradations et les pertes de fonctionnalité qui en résultent que nous interrogeons ici, au travers des trois dimensions suivantes : l’état du cours d’eau et les pertes d’usages, les décisions prises par les acteurs institutionnels pour répondre aux besoins des habitants, et les moyens retenus. Le regard est double : celui que les sociétés portaient sur ces altérations et l’évaluation que nous en faisons aujourd’hui grâce aux grilles de qualité contemporaines, comme celle de la directive-cadre européenne sur l’eau (DCE, 2000/60/CE). Ce choix paraissait d’autant plus pertinent que si les relations ville-rivières ont souvent été abordées au travers des différents usages de l’eau en ville (Goubert, 1986 ; Frioux, 2013), du système sociotechnique assurant l’approvisionnement en eau, l’évacuation des eaux usées et le transport (Bernhardt, 2004 ; Heynen et al., 2006 ; Mauch et Zeller, 2008 ; Dagenais, 2011 ; Douglas, 2013 ; Carré et Deutsch, 2015), la qualité de l’eau, sa construction sociale reste une dimension encore peu abordée. La qualité est abondamment décrite dans la littérature mais sa mise en relation avec les pressions exercées par les activités humaines, notamment celle des très grandes villes ou métropoles, est rarement analysée sur les deux derniers siècles (Castonguay et Evenden, 2012). L’étude remarquable de l’impact actuel de la ville d’Atlanta sur ses rivières menées par l’US Geological Survey est très complète, elle prend en compte notamment beaucoup de micropolluants mais elle ne considère pas du tout l’évolution conjointe de la ville et de ses eaux (http://ga.water.usgs.gov). Des études de l’évolution de bassins fluviaux tels ceux du Rhin (Van der Weijden et Middelburg, 1989 ; Cioc, 2002), de la Tamise (Schwartz et al., 1990), de la Moscowa (Chernogaeva, 1998), de la Moselle (Garcier, 2007) ont déjà été réalisées. Toutefois, ces études ne sont pas toujours à même de décrire vraiment les mécanismes reliant la qualité du fleuve avec sa ville : les implantations urbaines sur le Rhin sont trop nombreuses, la Tamise à Londres est trop influencée par les processus estuariens et l’étude de la Moscowa à Moscou ne porte que sur un nombre restreint de problèmes de qualité des eaux. On peut cependant citer comme travaux ceux de l’impact de Manchester sur la Mersey (Burton, 2003) et ceux de Paris sur la Seine, menés au sein du programme de recherches Piren-Seine depuis 25 ans, auxquels ont participé une partie des chercheurs de cet ouvrage.

Quatre équipes pluridisciplinaires pour décrire et comparer les couples ville-rivière

8Les chercheurs du Piren-Seine travaillaient depuis les années 1990 sur les pressions exercées par Paris sur la Seine, à l’échelle de son bassin avec une approche sur la longue durée (Meybeck et al., 1998 ; Billen et al., 2007). Trois équipes, berlinoise, bruxelloise et milanaise, ont répondu à l’appel de chercheurs parisiens pour étudier les couples ville-rivière de ces métropoles. Les trajectoires de qualité pour de si petits cours d’eau font de ce livre une histoire comparée, en Europe, des usages urbains et des pressions exercées, de leurs conséquences sur l’état de l’eau et des milieux, et des réponses apportées.

9La constitution des quatre équipes s’est faite dans des contextes de recherche très différents.

10Le programme Piren-Seine à ses débuts en 1989 réunissait des chercheurs en sciences de l’environnement pour étudier le fonctionnement hydro-biochimique de la Seine en aval de Paris, progressivement étendu à l’ensemble de son bassin versant. Dans ce programme se sont rajoutés des ichtyologues, des historiens, des géographes et des politistes (Mouchel et Billen, 2008-2015). Ils souhaitaient développer l’analyse des réponses des sociétés en complément de la connaissance de l’état de la Seine, des impacts et des pressions exercés depuis la fin du xixsiècle.

11À Milan, l’équipe de chercheurs associait des historiens, des hydrologues, des biochimistes, des ichtyologues, soucieux de la dégradation de la qualité de l’eau du Lambro. Soutenus par les autorités régionales, ils portaient principalement leur attention sur la compréhension des pressions et des réponses des édiles milanais, et plus largement à l’échelle de l’ensemble du bassin du Lambro.

12À Berlin, l’équipe se réduisait à une seule personne ayant accès à d’importantes archives qu’elle souhaitait exploiter dans un travail de thèse (Winklhöfer, 2015). Elle disposait également de contacts avec les services techniques du sénat berlinois qui ont permis de retracer les choix politiques et techniques des services d’eau et d’assainissement de Berlin-Ouest et Berlin-Est depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale.

13À Bruxelles, une des motivations des chercheurs était alimentée par une préoccupation citoyenne sur la gestion du service public, les relations avec les exploitants privés de la station d’épuration de Bruxelles-Nord, et la place à donner à l’eau et aux milieux aquatiques dans la ville. L’analyse conjointe des historiens et des biochimistes du cycle urbain de l’eau, des pressions et des réponses devait permettre d’éclairer ces préoccupations.

14Il paraissait stimulant de bénéficier d’une lecture conjointe des chercheurs de sciences de l’environnement et de sciences humaines et sociales pour étudier les effets de l’urbanisation et de l’industrialisation de ces villes sur leur cours d’eau depuis le milieu du xixsiècle. Pour permettre un travail comparatif entre les villes, obtenir des informations comparables qui n’existaient pas (du moins pas sous cette forme), dégager des typologies (d’usages de l’eau, de pratiques des cours d’eau, de modes de gestion des services urbains) et des variables explicatives, il convenait de se doter de cadres conceptuels pour saisir, dans le temps et dans l’espace, les interactions entre les très grandes villes et leurs cours d’eau sur le long terme.

Un modèle graphique pour porter un même regard sur les cycles de l’eau des métropoles

15Saisir les tendances majeures de l’évolution des pressions exercées par les métropoles sur leurs cours d’eau et des réponses pour les corriger consiste à donner du sens aux changements identifiables, soit dans l’état du milieu, soit dans les actions entreprises. Une première étape passait par la reconstitution des cycles de l’eau des villes à travers les prélèvements et les rejets des habitants et de leurs activités, à l’échelle des bassins versants. Les limites spatiales des villes ont été reconsidérées au fur et à mesure que les agglomérations s’étendaient. Les études n’ont donc pas été menées à périmètre fixe. Parallèlement, cet essor urbain a souvent été accompagné d’une externalisation de la gestion de la ressource sur les territoires environnant la métropole, leur imposant ses prélèvements et ses rejets. Le cycle urbain de l’eau nous renvoie donc au bassin versant entier : il constitue le premier objet à analyser pour comprendre la relation entre les sociétés urbaines et l’eau.

16Le passage par la construction d’un modèle spatial est nécessaire pour produire un cadre d’interprétation générique du fonctionnement des services d’eau et d’assainissement des villes. Les objectifs de ce schéma (planche I-1 du cahier couleur) sont de décrire le couple ville-cours d’eau pour :

  • mettre en relation les sources d’approvisionnement en eau de la ville, leurs bassins de prélèvement, avec les points de rejets des eaux usées et leurs effets sur le bassin versant servant d’exutoire. Les bassins et sous-bassins versants sont donc délimités pour montrer cette concordance (ou non) entre zone de prélèvement et de rejet ;

  • montrer l’impact de la ville sur les milieux aquatiques récepteurs, et ce jusqu’à la mer. Ce deuxième point est basé sur des descriptions qualitatives du milieu.

17La ville est schématisée tout d’abord par deux entités : un cœur urbain très dense et une banlieue moins dense.

Planche I-1. Modèle graphique d’une ville inscrite dans son bassin versant et son impact sur le cycle de l’eau.

Planche I-1.           Modèle graphique d’une ville inscrite dans son bassin versant et son           impact sur le cycle de l’eau.

© Michel Meybeck et Aurélien Baro

18Le milieu aquatique est organisé autour d’un axe fluvial orienté d’amont vers l’aval, dont le bassin versant hydrographique naturel est bien délimité. Les eaux de surface naturelles (rivières, lacs) sont représentées dans le modèle, alors que les eaux souterraines ne sont figurées que dans la mesure où elles servent d’approvisionnement pour la production d’eau potable. Le bassin versant est fermé sur l’exutoire de la rivière qui aboutit à un milieu récepteur plus important (fleuve, estuaire). Pour un couple ville-cours d’eau donné, les limites naturelles du bassin versant dans son ensemble restent en général invariables.

19Les modes d’approvisionnement en eau peuvent être variés : une prise d’eau sur le cours d’eau, une prise d’eau dans un lac, une source captée et amenée par aqueduc, un ensemble de puits et de captages dans la nappe, un barrage-réservoir assurant la lutte contre les inondations et le soutien d’étiage. Les ouvrages modifiant le cours d’eau et son régime hydrologique incluent les barrages-réservoirs, les canaux, les couvertures de rivière, les déversoirs d’eaux usées, les stations d’épuration, les drains de sortie d’épandage agricole, les installations dans le milieu aquatique pour en améliorer la qualité tels que les injecteurs d’oxygène. La qualité des cours d’eau est codée à trois niveaux : bonne, médiocre et très dégradée. Les lacs eutrophisés sont aussi signalés ainsi que les entrées de pollution des nappes souterraines.

Une interdisciplinarité revendiquée

20Les quatre équipes se sont construites avec le même panachage de disciplines —hydrologie, biogéochimie, ichtyologie, histoire, géographie — chaque discipline pouvant interroger les données disponibles avec ses questions propres, son regard fournissant alors pour chaque ville un chapitre thématique autour du cycle urbain de l’eau : l’identification des usages des rivières, la connaissance et la surveillance des pollutions urbaines et les actions entreprises pour restaurer la qualité de l’eau et des milieux. Cependant aucune des disciplines prises séparément ne nous semblait en mesure de reconstruire l’ensemble des relations intégrant l’état de la rivière, les pressions et les réponses. L’histoire n’a pas pour objet central la rivière mais les hommes en relation avec elle. De plus, les historiens éprouvent des réticences à utiliser d’autres sources que les sources écrites. Or une partie de nos données vient de l’analyse de carottes sédimentaires, pour reconstruire de 30 à 100 ans d’évolution de la pollution des cours d’eau (ici la pollution métallique étudiée par les géochimistes), et de la modélisation, pour reconstruire la qualité des eaux, notamment vis-à-vis des nutriments et de la charge bactériologique. La géographie s’attache aux relations entre les sociétés et les milieux aquatiques, mais ne fera pas les bilans biogéochimiques de la rivière. Les sciences de l’environnement ne sont pas habituées à travailler sur le temps long ni à investir la société humaine.

21Plus fondamentalement, pour analyser la relation entre la métropole et la rivière, en ayant à cœur d’embrasser les interactions physiques et sociétales, il s’agissait de vérifier que nous identifions de façon assez précise et collectivement ces interactions. Les partenaires du projet étant historiens, hydrologues, chimistes, géographes, anthropologue, nous avions besoin d’un cadre conceptuel pour mettre en commun nos approches diverses de la qualité de l’eau, et donc pouvoir en décrire des trajectoires. Nous avons pour cela utilisé le cadre conceptuel du DPSIR (drivers/pressions/état/impacts/réponses) qui est un schéma développé par l’Agence européenne de l’environnement pour décrire les relations entre les activités socio-économiques et l’environnement. Nous avons retenu les éléments suivants du DPSIR :

  • drivers ou forces motrices, c’est-à-dire des facteurs de contrôle du système environnemental, comme la démographie, les activités économiques, le commerce, les cours mondiaux, mais aussi des événements politiques ou des conflits ;

  • pressions, celles exercées sur le milieu naturel, tels les rejets ponctuels ou diffus, l’utilisation volontaire d’intrants chimiques, la modification physique des sols, des cours d’eau ou de la couverture végétale ;

  • état du milieu, caractérisé par un ensemble de paramètres physiques, chimiques, écologiques, résultant d’une surveillance appropriée aux problèmes pressentis ;

  • impacts, c’est-à-dire les effets de la dégradation du milieu sur la santé humaine ou animale, sur son équilibre, sur son utilisation économique par la société. Depuis une dizaine d’années les « fonctionnalités » du milieu sont également prises en compte, telles que la régulation du climat, la régulation hydrique, le support de vie (life-support) fournisseur de biodiversité ou les services écosystémiques ;

  • réponses, qui peuvent être sociales (modes de consommation et d’usages, controverses autour de la qualité de l’eau et des milieux, mobilisations et actions individuelles et collectives), techniques (depuis les protocoles de mesures jusqu’aux équipements, les usines de traitement mises en place) et réglementaires (les décrets et normes associées), visant à réduire ou à éliminer les impacts et à préserver les fonctionnalités des cours d’eau.

22Ce modèle — quelles que soient ses nombreuses limites (Svarstad, 2008) — est le seul modèle identifiant des interactions à travers les couples qu’il propose : état/réponse, état/impacts/pressions, pression/réponse… Chaque chercheur a étudié des couples particuliers d’interaction selon les questions de sa discipline : l’historien a privilégié le lien entre drivers (augmentation de la population, des productions industrielles) et réponses apportées à des impacts (couverture de la Senne, obligation de collecte des eaux usées). Le géochimiste a apporté sa connaissance de l’état physico-chimique de la rivière, actuel et passé, grâce à l’analyse de carottes sédimentaires. Le géographe a privilégié les dimensions spatiales des pressions et des réponses (localisation des champs captants et des champs d’épandage, puis des stations d’épuration). L’ichtyologue a fait le lien entre l’état de la rivière et l’impact sur les populations piscicoles : artificialisation des berges et disparition des habitats, anoxie et mort des poissons. Ces exemples font apparaître un clivage assez marqué entre les chercheurs des sciences de l’environnement, qui se focalisent sur l’état des rivières (avec ou sans présence d’hommes), et ceux des sciences humaines et sociales davantage attentifs aux pressions et aux réponses, écartant généralement de leur analyse l’étude des processus physiques pour eux-mêmes, car sans hommes ; clivage que nous avons essayé d’aplanir par notre approche interdisciplinaire.

23Il s’agissait alors de fournir des thématiques communes qui unissent les différents compartiments du DPSIR et qui permettent de dépasser les spécialisations disciplinaires.

24Le premier thème de la pollution métallique a lié l’évolution de l’état des cours d’eau aux normes qui permettent de l’évaluer et aux pressions résultant des effets conjoints de l’urbanisation et de l’industrialisation des métropoles européennes. Dans cet objectif, nous avons demandé aux historiens et aux géochimistes de retracer la trajectoire de ces pollutions sur le temps long en interprétant ensemble les résultats de carottages sédimentaires.

25Le deuxième thème traitant de l’évolution des populations piscicoles présentes dans les cours d’eau a servi de traceur de la dégradation des milieux aquatiques depuis le xixsiècle. Il a nécessité la coopération entre historiens et ichtyologues qui ont travaillé ensemble dans les archives pour identifier les espèces et leur devenir.

26Enfin, la comparaison des modes de gestion dans les quatre villes a retracé les choix d’équipements au regard des attentes sociales et questionné leur efficacité en termes d’amélioration de la qualité des cours d’eau grâce à la confrontation par le géographe des décisions prises par les édiles des métropoles avec l’analyse de la qualité physico-chimique de l’eau faite par les géochimistes et la qualité biologique des milieux décrite par les ichtyologues.

Quatre métropoles : quatre trajectoires de qualité

27Les couples ville-rivière que nous avons choisis réunissent donc trois conditions rares :

  • un développement urbain continu, évolutif et diversifié ;

  • un milieu récepteur structurellement fragile ;

  • une surveillance de la qualité du milieu aquatique très ancienne, régulière depuis 130 ans pour les plus anciens paramètres (température, dureté de l’eau, oxygène dissous).

28Ces couples invitent à répondre aux questions suivantes : comment l’essor de ces villes, l’importance des pressions sur l’eau et les milieux, ont-ils été rendus compatibles avec une disponibilité en eau limitée ? Quelles réponses ont été apportées localement, au fur et à mesure des évolutions techniques et scientifiques, des types de connaissance et de surveillance de la qualité de l’eau et des milieux, et des choix opérés par les dirigeants, tant pour les prélèvements que pour les rejets ?

Quatre cycles urbains de l’eau

29Ces questions sont traitées dans les monographies propres aux quatre villes.

30Pour la métropole parisienne, nous avions d’emblée décidé de nous focaliser sur la banlieue dont le cycle de l’eau était beaucoup moins connu que celui de Paris, déjà largement étudié. Nous avons ainsi décrit l’approvisionnement en eau de la banlieue et ses réseaux d’assainissement. Les données recueillies ont permis de modéliser l’impact des rejets de la banlieue sur la qualité de l’eau de la Seine depuis la fin du xixsiècle et d’exploiter les très nombreux documents des laboratoires de l’observatoire de Montsouris pour décrire la connaissance qu’avaient ces scientifiques de la dégradation de l’état de la rivière, tant en amont qu’en aval de Paris. La perception de la qualité a été recherchée au travers des pratiques de baignade en rivière.

31À Berlin, les travaux ont porté d’une part sur la Spree, d’autre part sur le cycle de l’eau berlinois. Nous avons également effectué un travail de recherche sur les institutions en charge de la surveillance administrative de la Spree. La comparaison de la gestion des eaux de Berlin avec celle de Paris était particulièrement intéressante, dans la mesure où, si Berlin ne manquait pas d’eau prélevée en amont ou dans sa nappe phréatique, pour le traitement de ses eaux usées les deux villes ont parallèlement expérimenté les solutions d’épandage puis de station d’épuration avec, cependant, des différences temporelles significatives.

32Milan a également développé son approvisionnement en eau à partir de ses nappes phréatiques. Des institutions de surveillance, d’abord municipales puis étatiques, ont permis un contrôle de la qualité des eaux souterraines. Malgré une gestion très précoce de ses eaux usées par le système des marcites datant du Moyen-Âge, la ville n’a pas pris le tournant de la modernisation de la gestion des eaux usées de la fin du xixsiècle et n’a inauguré sa première station d’épuration qu’en 2003. L’impact de la pression anthropique sur le Lambro a été reconstitué grâce à des mesures anciennes de qualité de l’eau et l’évolution des peuplements de poissons.

33Pour Bruxelles, dont l’évolution de l’approvisionnement en eau était déjà connue, nous avons essentiellement cherché à comprendre les raisons d’un retard considérable dans le traitement des eaux usées de la ville, la première station d’épuration étant mise en route seulement en 2000. Les conséquences de cet état de fait sur la qualité de l’eau de la Senne ont également été décrites.

34Le modèle graphique a été mobilisé pour établir des comparaisons entre les quatre villes (planches couleurs I-2 et I-3). Il a été construit avec quatre critères de comparaison : la gestion de l’eau potable, la gestion des eaux usées, l’organisation des services de gestion des eaux et, enfin, l’efficacité des actions menées vis-à-vis de la qualité des milieux, en nous aidant des monographies propres à chacune des villes.

Planche I-2. Modèles graphiques des villes de Milan (1895, 1970, 2010) et de Paris (1890, 1975 et 2010). Pour la légende, se rapporter à la planche I-1.

Planche I-2.           Modèles graphiques des villes de Milan (1895, 1970, 2010) et de           Paris (1890, 1975 et 2010). Pour la légende, se rapporter à la           planche I-1.

• Milan :
– 1895, poursuite de l’épandage des eaux de vidange amenées par fosses et canaux aux terrains agricoles. Eau domestique fournie par des puits de plus en plus profonds dans les nappes pour éviter les contaminations fécales et industrielles ;
– 1970, des rejets d’eaux usées trop importants pour les terrains agricoles. Des forages en eau profonde contaminés par les pollutions industrielles de toute la région. La contamination des eaux interdit leur utilisation agricole et le Lambro est un des fleuves les plus contaminés d’Europe de l’Ouest ;
– 2010, condamnation européenne en 2002 imposant la construction de trois stations d’épurations à l’aval. Traitement tertiaire, dont UV pour l’irrigation agricole. Sécurisation des forages dans les nappes qui demeurent la seule source d’alimentation.
• Paris :
– 1890-1900, débuts du traitement chimique de l’eau de Seine, en complément de l’eau de source, et du raccordement des eaux-vannes avec les autres eaux usées, traitées dans les champs d’épandage. Traitement largement insuffisant ;
– 1975, échec définitif des tentatives d’une gestion intercommunale de l’eau et de l’assainissement de Paris et des communes de banlieue. Seul l’assainissement est géré par les conseils départementaux. Abandon d’un réseau centralisé à Achères avec la mise en constructions de quatre stations d’épuration. Le traitement par temps sec reste insuffisant jusqu’en 1992 ;
– 2010, diminution de la consommation d’eau (fermeture d’une usine parisienne). Amélioration de l’assainissement par temps de pluie.

© Michel Meybeck et Aurélien Baro

Planche I-3. Modèles graphiques des villes de Berlin (1890, 1980, 2010) et de Bruxelles (1920, 1980 et 2010). Pour la légende, se rapporter à la planche I-1.

Planche I-3.           Modèles graphiques des villes de Berlin (1890, 1980, 2010) et de           Bruxelles (1920, 1980 et 2010). Pour la légende, se rapporter à la           planche I-1.

• Berlin :
– 1880 : première usine d’eau potable sur la Spree en amont de Berlin, à Stralauer Tor (1856), à Tegel (1878). Rejets d’eaux usées interdits dans la Spree et raccordement des rejets de la ville basse aux champs d’épandage sur les hauteurs ;
– 1980 : neuf dispositifs d’épurations partagés par les parties est et ouest de Berlin. Début à Berlin-Ouest d’une protection des nappes, de traitements tertiaires en station d’épuration et d’une gestion des déversoirs d’orage pour conserver la baignade dans les lacs ;
– 2010 : avec la réunification en 1989, Berlin retrouve sa gestion intégrée de l’eau et de l’assainissement d’avant 1950 dans un seul service pour toute l’agglomération.
• Bruxelles :
– 1920 : une eau potable fournie par les apports d’eau alentour, puis par la Meuse. La Senne couverte depuis 1872, exutoire des rejets d’eaux usées depuis 1848 ;
– 1980 : priorité donnée aux inondations. Une pollution domestique et industrielle croissante, toujours pas traitée, sensible jusqu’à l’estuaire de l’Escaut ;
– 2010 : création de Bruxelles capitale en 1994 et application de la DERU (1991). Construction de deux stations d’épuration (2000 et 2007). La qualité chimique et biologique de la rivière et de l’estuaire s’est améliorée mais reste médiocre.

© Michel Meybeck et Aurélien Baro

35La nécessité de recourir à une approche diachronique tient compte de la critique faite par certains chercheurs (Goeldner et al., 2015) de ce que l’analyse synchronique fige la comparaison à un moment, sans retenir les trajectoires propres aux différents objets étudiés. L’utilisation du modèle spatial des couples ville-cours d’eau, combinant l’étude des similitudes et des particularités, a permis de comparer les effets spatiaux et territoriaux des modes de gestion urbains de l’eau et de l’assainissement. Les différents sites métropolitains comportent des spécificités notables qui concernent à la fois le système d’assainissement et sa construction au cours du temps, les ressources utilisées pour l’alimentation en eau et leur mode d’exploitation, l’utilisation actuelle et historique de la rivière (navigation, industrie, loisir…). Aussi, pour les schémas propres aux quatre couples ville-rivière étudiés, les dates des schémas ne sont pas forcément identiques mais choisies en fonction d’une période charnière, soit dans le mode d’approvisionnement en eau, soit dans la variation des rejets et des traitements, soit dans l’aménagement du cours d’eau.

Par-delà les spécificités : quels enseignements tirer ?

36Tout en tenant compte des spécificités propres à chaque cas, il s’agit cependant de trouver des explications qui ne soient pas limitées aux seuls territoires observés ; sortir d’un certain « tropisme territorial » qui accorde au territoire une vertu explicative en soi, fournissant des explications attachées au territoire étudié, pour proposer des critères objectivables qui puissent être transposés, réutilisés pour d’autres terrains (Gueranger, 2012). Par rapport au contenu factuel d’une évolution temporelle, la notion de trajectoire comprend une interprétation des éléments sélectionnés pour répondre à la question posée. L’objectif est ici de rendre compte des processus et des facteurs qui déclenchent et/ou déterminent un type de trajectoire plutôt qu’un autre, parmi les possibles réponses aux obligations réglementaires comme aux attentes des sociétés locales.

37L’analyse des carottes sédimentaires est une technique déjà utilisée pour décrire un siècle de contamination de la Seine (Le Cloarec et al., 2011 ; Tamtam et al., 2011). La lecture contemporaine et identique que nous faisons ici des carottes sédimentaires permet de retracer l’évolution de la contamination métallique des quatre cours d’eau en aval de leurs métropoles depuis les années 1950, avec deux objectifs :

  • vérifier la concordance des trajectoires de contamination liées aux usages urbains de ces métaux ;

  • déterminer un patron commun de contamination métallique des métropoles européennes.

38L’impact des pressions exercées sur les cours d’eau a été observé grâce à l’évolution des communautés piscicoles depuis le xixsiècle mais pour trois cours d’eau seulement, la Senne à Bruxelles ne contenant plus de poisson. Cette reconstitution de populations piscicoles s’est appuyée sur une analyse historique critique d’inventaires passés dans des revues et publications scientifiques nombreuses depuis la fin du xixsiècle. Elle a permis de retracer la diffusion des espèces entre les cours d’eau des grandes hydroécorégions d’Europe.

39À côté des progrès scientifiques et des évolutions des attentes sociales (en termes de santé, de qualité de vie urbaine à travers la propreté de la voirie, le confort domestique, les loisirs en rivière comme la baignade), se posait la question du poids de la technique, et particulièrement des choix techniques dans les trajectoires des villes. Pouvait-on, en s’inspirant des idées des économistes autour de la dépendance par le chemin (path dependence), voir les choix techniques comme des facteurs bloquant les transformations ? La comparaison des cycles urbains de l’eau des quatre villes interroge les décalages temporels des réponses entre les villes pour tenter d’évaluer l’efficacité respective des réponses apportées. Pour un même contexte européen scientifique et technique, les réponses aux défis de l’alimentation en eau des urbains et de l’évacuation des eaux sales se sont révélées très différentes en fonction des logiques hydrologiques, mais aussi des politiques engagées, que cela soit pour améliorer la qualité de rivières ou, plus largement, pour aménager les territoires.

40Mobilisant les monographies et les modèles spatiaux des quatre villes, nous avons voulu lever le voile de la science et de la technique pour interroger les choix politiques décidés pour les services urbains et leurs usagers. Les points forts des trajectoires de la qualité de l’eau des villes vont ensuite nous permettre d’instruire le procès à charge d’une industrialisation et d’une urbanisation de ces métropoles européennes qui ont conduit au sacrifice de leurs rivières.

Bibliographie

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Table des illustrations

Titre Planche I-1. Modèle graphique d’une ville inscrite dans son bassin versant et son impact sur le cycle de l’eau.
Crédits © Michel Meybeck et Aurélien Baro
URL http://books.openedition.org/quae/docannexe/image/27752/img-1.jpg
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Titre Planche I-2. Modèles graphiques des villes de Milan (1895, 1970, 2010) et de Paris (1890, 1975 et 2010). Pour la légende, se rapporter à la planche I-1.
Légende • Milan :– 1895, poursuite de l’épandage des eaux de vidange amenées par fosses et canaux aux terrains agricoles. Eau domestique fournie par des puits de plus en plus profonds dans les nappes pour éviter les contaminations fécales et industrielles ;– 1970, des rejets d’eaux usées trop importants pour les terrains agricoles. Des forages en eau profonde contaminés par les pollutions industrielles de toute la région. La contamination des eaux interdit leur utilisation agricole et le Lambro est un des fleuves les plus contaminés d’Europe de l’Ouest ;– 2010, condamnation européenne en 2002 imposant la construction de trois stations d’épurations à l’aval. Traitement tertiaire, dont UV pour l’irrigation agricole. Sécurisation des forages dans les nappes qui demeurent la seule source d’alimentation.• Paris :– 1890-1900, débuts du traitement chimique de l’eau de Seine, en complément de l’eau de source, et du raccordement des eaux-vannes avec les autres eaux usées, traitées dans les champs d’épandage. Traitement largement insuffisant ;– 1975, échec définitif des tentatives d’une gestion intercommunale de l’eau et de l’assainissement de Paris et des communes de banlieue. Seul l’assainissement est géré par les conseils départementaux. Abandon d’un réseau centralisé à Achères avec la mise en constructions de quatre stations d’épuration. Le traitement par temps sec reste insuffisant jusqu’en 1992 ;– 2010, diminution de la consommation d’eau (fermeture d’une usine parisienne). Amélioration de l’assainissement par temps de pluie.
URL http://books.openedition.org/quae/docannexe/image/27752/img-2.jpg
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Titre Planche I-3. Modèles graphiques des villes de Berlin (1890, 1980, 2010) et de Bruxelles (1920, 1980 et 2010). Pour la légende, se rapporter à la planche I-1.
Légende • Berlin :– 1880 : première usine d’eau potable sur la Spree en amont de Berlin, à Stralauer Tor (1856), à Tegel (1878). Rejets d’eaux usées interdits dans la Spree et raccordement des rejets de la ville basse aux champs d’épandage sur les hauteurs ;– 1980 : neuf dispositifs d’épurations partagés par les parties est et ouest de Berlin. Début à Berlin-Ouest d’une protection des nappes, de traitements tertiaires en station d’épuration et d’une gestion des déversoirs d’orage pour conserver la baignade dans les lacs ;– 2010 : avec la réunification en 1989, Berlin retrouve sa gestion intégrée de l’eau et de l’assainissement d’avant 1950 dans un seul service pour toute l’agglomération.• Bruxelles :– 1920 : une eau potable fournie par les apports d’eau alentour, puis par la Meuse. La Senne couverte depuis 1872, exutoire des rejets d’eaux usées depuis 1848 ;– 1980 : priorité donnée aux inondations. Une pollution domestique et industrielle croissante, toujours pas traitée, sensible jusqu’à l’estuaire de l’Escaut ;– 2010 : création de Bruxelles capitale en 1994 et application de la DERU (1991). Construction de deux stations d’épuration (2000 et 2007). La qualité chimique et biologique de la rivière et de l’estuaire s’est améliorée mais reste médiocre.
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