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L'énergie à découvert

 | 
Rémy Mosseri
, 
Catherine Jeandel

Huitième partie. Les impacts environnementaux et sanitaires

5. Les barrages ont-ils un impact environnemental négligeable ?

Hervé Piégay

Texte intégral

À quoi sert un barrage ?

1Un barrage peut se définir comme un ouvrage hydraulique transversal au cours d’eau dont la hauteur dépasse plusieurs mètres. La plupart retiennent de l’eau dans un large réservoir amont. Ces ouvrages assurent différentes fonctions. Certains produisent de l’électricité. D’autres permettent de stocker l’eau pour l’alimentation en eau potable ou l’irrigation ; ils facilitent également la navigation, voire retiennent des sédiments* miniers avant que ceuxci ne contaminent ou ne perturbent l’environnement aval. Le barrage de Serre-Ponçon sur la Durance alimente ainsi le canal de Provence qui constitue un ouvrage clé pour l’irrigation dans cette région méditerranéenne. D’autres ouvrages ont une fonction de protection des biens et des personnes. Leur réservoir est ainsi destiné à retenir l’eau en période de hautes eaux et exercer un laminage des crues.

2Les barrages sont souvent multifonctionnels ; ils produisent de l’électricité, assurent une fonction de loisirs pendant la période touristique ou d’écrêtage pendant la période de crue et contribuent à un soutien des étiages qui peut être important pour les loisirs, l’irrigation, ou encore l’environnement aquatique qui pourrait pâtir de très basses eaux, notamment dans un contexte de changement climatique et de recrudescence des sécheresses. Contrairement à d’autres sources d’énergie, l’énergie électrique produite par les barrages est une énergie renouvelable. Cette caractéristique conduit ainsi certains à considérer les barrages comme ayant un impact environnemental négligeable, ce qui n’est malheureusement pas le cas.

Des impacts ? Quels impacts ?

3Les impacts environnementaux des barrages peuvent être d’ordre physique, chimique ou biologique. Ils peuvent en effet modifier l’hydrologie naturelle des rivières, affectant le régime des crues ou les étiages, mais aussi la répartition horaire, journalière ou saisonnière des débits. Les fluctuations intrajournalières conditionnées par les fluctuations de la demande en électricité peuvent être perturbantes pour la faune et la flore. Dans le cas de transferts interbassins, le débit moyen annuel peut aussi être affecté. Ces ouvrages modifient également le niveau phréatique lorsqu’ils sont installés dans des vallées alluviales, favorisant des remontées de nappe à l’amont de l’ouvrage et au contraire un enfoncement des nappes à l’aval, qui peut encore s’accentuer si le chenal enregistre lui-même un enfoncement résultant du déficit sédimentaire imposé par l’ouvrage. Ces modifications hydrogéologiques peuvent conduire à une modification significative des communautés végétales riveraines. Certaines espèces, affectées par un déficit en eau ou au contraire un excès, peuvent enregistrer un stress de croissance, voire une mortalité. C’est le cas de certaines chênaies installées sur les bords du Rhin dans la plaine d’Alsace.

4Les impacts peuvent aussi affecter le transit des sédiments et la forme du lit. Si l’obstruction est significative, le tronçon situé à l’aval de la retenue peut réagir au déficit sédimentaire en s’enfonçant. Ceci peut conduire à terme à la mise en place d’un pavage lors de l’enfoncement. Si le cours d’eau présente des bancs de galets mobiles, ceux-ci peuvent progressivement disparaître, alimentant pour partie le transport solide et étant susceptibles par ailleurs de se végétaliser. Ces processus d’ajustement sont complexes et insidieux car ils se propagent progressivement vers l’aval et peuvent ainsi se manifester sur certains tronçons plusieurs décennies après la construction de l’ouvrage. Ils tendent par ailleurs à favoriser une uniformisation des habitats. Dans certains cas, le chenal peut enregistrer un exhaussement à l’aval de l’ouvrage. Ceci résulte bien souvent d’un contexte physiographique particulier caractérisé par une charge solide provenant des affluents avals alors que la branche principale sur laquelle est construit le barrage génère les crues susceptibles de transporter ce matériel.

Barrage hydro-électrique sur le Rhône en Chautagne. Cet aménagement dérive de l’eau dans un canal afin de produire l’électricité. Contrairement aux barrages-réservoirs qui produisent une énergie « de pointe » au moment des pics de consommation, les barrages au fil de l’eau comme celui-ci ont un réservoir limité et fournissent une électricité « de base » semblable à celle que fournissent les centrales nucléaires. Les 19 ouvrages installés sur le Rhône fournissent moins d’énergie que le seul site de production nucléaire de Tricastin (16 400 GWh/an contre 24 000)

5Lorsque les pics de crue sont écrêtés, la capacité de transport de la rivière est réduite et le lit s’exhausse à l’aval de l’ouvrage. De fait, au-delà des questions environnementales, des enjeux de sécurité existent également, la végétalisation des marges et l’exhaussement du lit étant susceptibles d’affecter la capacité d’écoulement de ce chenal.

6Lorsque les ouvrages piègent trop de sédiments, il peut arriver que des « chasses » soient programmées. Il s’agit d’opérations de maintenance destinées à favoriser l’exportation des sédiments fins stockés dans le réservoir. Ces périodes perturbent profondément la faune et notamment les poissons qui peuvent être asphyxiés par les MES lors de l’événement lui-même et pâtir ensuite durablement d’un colmatage du fond, les sédiments fins s’insinuant dans le lit graveleux et limitant les échanges avec la nappe.

7Les impacts écologiques sont aussi liés à l’obstacle du barrage lui-même qui n’est pas franchissable par les poissons migrateurs ayant besoin de zones amont ou aval pour leur reproduction, leur alimentation ou leur croissance. Ils sont aussi liés au réservoir qui favorise l’émergence d’un milieu lacustre sur le continuum fluvial et l’arrivée de nouvelles espèces, parfois exotiques et invasives. Ils peuvent aussi résulter de changements physiques et physico-chimiques. Dans les sections présentant un débit réservé faible, un échauffement thermique estival peut s’observer, limitant la présence des espèces locales qui peuvent être parfois plus inféodées à des eaux froides et courantes. En relâchant de l’eau de surface (chaude) ou de profondeur (froide) issue des réservoirs thermiquement stratifiés, certains ouvrages peuvent aussi réchauffer ou refroidir les eaux de la rivière aval. Il convient enfin de souligner que les réservoirs ne sont pas neutres en matière de production de gaz à effet de serre. À la suite de leur remplissage, des émissions importantes de carbone (dioxyde et méthane) résultent de la dégradation de la matière organique piégée dans les sols et les formations végétales.

Comment limiter ces impacts ?

8Plus « propres » que d’autres infrastructures de production électrique, les barrages sont également sources de nuisances et leur promotion doit ainsi être mûrement réfléchie dans une logique de développement territorial durable intégrant l’ensemble des conséquences environnementales des solutions retenues. Plusieurs stratégies peuvent être envisagées pour limiter les impacts environnementaux des ouvrages existants ou des ouvrages en cours de construction, nombreux dans certains pays en développement ou émergents. La construction de « passes à poissons » est emblématique de ce souci d’améliorer cette situation environnementale. Le régime hydrologique fait également l’objet de manipulation afin de s’approcher le plus possible des conditions prévalant avant la construction. C’est bien souvent le régime de crue qui est difficile à reproduire tant il est exigeant en eau. D’autres actions portent sur la charge de fond tentant de rendre l’ouvrage plus transparent ou de se substituer aux processus naturels en favorisant une recharge artificielle pour réactiver le lit aval, reconnecter les habitats riverains, et relever la nappe.

9Après plus d’un siècle de constructions, certains ouvrages sont en fin de vie. Dans certaines régions du monde où le transport solide est actif, les ouvrages sont remplis de sédiments et la question se pose de leur démantèlement. Cette opération bien souvent perçue comme un bienfait écologique peut s’avérer également une source de nuisances. Construits pendant une période d’intense activité industrielle ou minière, certains d’entre eux piègent des sédiments très contaminés dont la remise en mouvement vers l’aval peut être à l’origine de problèmes environnementaux très sérieux. Le démantèlement est aussi une opération de restauration dont les bienfaits écologiques sont démontrés dans d’autres cas.

Bibliographie

Références bibliographiques

• G. E. PETTS – Impounded Rivers : Perspectives for Ecological Management, John Wiley & Sons, 1985.

• W. R. LOWRY – Dam Politics : Restoring America’s Rivers, Georgetown University Press, 2003.

Table des illustrations

Légende Barrage hydro-électrique sur le Rhône en Chautagne. Cet aménagement dérive de l’eau dans un canal afin de produire l’électricité. Contrairement aux barrages-réservoirs qui produisent une énergie « de pointe » au moment des pics de consommation, les barrages au fil de l’eau comme celui-ci ont un réservoir limité et fournissent une électricité « de base » semblable à celle que fournissent les centrales nucléaires. Les 19 ouvrages installés sur le Rhône fournissent moins d’énergie que le seul site de production nucléaire de Tricastin (16 400 GWh/an contre 24 000)
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/11152/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 190k

Auteur

Géomorphologue fluvial, Directeur de Recherche au CNRS, ENS, Université de Lyon, Directeur de l’Observatoire Hommes-Milieux-Vallée du Rhône, Lyon. herve.piegay@ens-lyon.fr

© CNRS Éditions, 2013

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540

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