Dr Elsa Par

Breton

Dr Muriel Crouvoisier

Dr Jacinthe Caillaud

Romain Chartier

Lisa Pluchart

Dorothée Dewaele

d'eutrophisation.

Résumé

La Fédération Régionale des Chasseurs (FRC) des Hauts de France a contacté l'Université du Littoral Côte d'Opale et son Centre Commun de Mesures, ainsi que le Laboratoire d'Océanologie et de Géosciences pour établir un diagnostic d'eutrophisation des zones humides chassées de la région, et trouver des solutions pour endiguer le problème, le cas échéant. En effet, les résultats à un questionnaire de la FRC envoyé à ses membres indiquent que 58% des propriétaires de zones humides chassées ayant répondu (>800) rencontrent des problèmes grandissants de gestion à cause de proliférations d'algues filamenteuses, de lentilles d'eau, d'eaux vertes, et/ou d'envasement important. Le diagnostic, mené d'avril à septembre 2018 sur 26 zones humides chassées réparties équitablement sur les 4 départements, montre que la majorité d'entres-elles sont dans un état physico-chimique et biologique médiocre voire mauvais. Celles du Nord souffrent principalement d'un excès de phosphore et de proliférations de cyanobactéries potentiellement toxiques, rendant les eaux vertes et fortement turbides, tandis que celles de la Somme et de l'Aisne souffrent plutôt d'un excès de nitrates+nitrites engendrant des proliférations d'algues filamenteuses. Pour le Pasde-Calais, les raisons varient d'une ZH à l'autre. De manière générale, il apparaît que (1) les dynamiques du phosphore et de l'azote Kjeldahl sont indépendantes de celle des nitrates+nitrites, (2) plus l'eau de la zone humide est riche en nitrates+nitrites plus il y a d'algues filamenteuses, et (3) une pollution au phosphore favorise les proliférations phytoplanctoniques dominées par les cyanobactéries potentiellement toxiques, engendrant des eaux vertes et turbides. D'autre part, cette étude montre que l'indice IPLAC, développé en 2016 par l'IRSTEA en collaboration avec l'ONEMA pour évaluer l'état de santé écologique des lacs français d'intérêt public, est applicable aux zones humides. Comme constaté par les auteurs de cet indice, l'indice IPLAC est inversement et significativement lié aux phosphates, au phosphore total, à l'azote Kjeldahl, à la biomasse chlorophyllienne, à la turbidité, et aux proliférations de cyanobactéries. Il est donc un bon indicateur d'une pollution par le phosphore principalement, qui engendre des proliférations de cyanobactéries, une coloration « verte » de l'eau, et une certaine turbidité de l'eau. Par contre, l'indice IPLAC est inefficace pour tracer les pollutions par les nitrates et l'accumulation conséquente d'algues filamenteuses. Un bio-indicateur complémentaire doit donc être développé pour évaluer pleinement l'état de santé écologique d'une zone humide. Des solutions pour mitiger l'eutrophisation des zones humides échantillonnées, lorsque c'est le cas, sont proposées à chaque propriétaire sous forme de fiche individuelle. Cependant, l'idéal serait de traiter les causes plutôt que les symptômes, c'est à dire réduire les sources de pollution à l'échelle du bassin versant. C'est particulièrement urgent pour mitiger les blooms de cyanobactéries potentiellement toxiques, dont les spécialistes prédisent une augmentation importante de leur fréquence, durée, et ampleur, en raison du réchauffement climatique.

I Introduction

Bien que ne couvrant que 2% du territoire français, les zones humides (ZH) fournissent de nombreux services écosystémiques. En effet, ces systèmes de transition entre les systèmes terre-eau-mer, et à la typologie diversifiée, forment généralement un tampon contre la pollution (ex : 40% et 45% de rétention en moyenne de N et P d'origine agricole, Land et al. 2016) Dans la Région Hauts-de-France, les ZH couvrent 2 fois plus de surface que la moyenne française. Dans ce territoire à dominance agricole, où les sols sont principalement de nature crayeuse (figure 1), favorisant ainsi les infiltrations d'eaux, et où la proportion de milieux semi-naturels et forestiers est 2 à 4 fois moins importante que la moyenne nationale, la pression nitrates y est presqu'aussi forte qu'en Bretagne (Tableau I). En effet, plus de 80% des communes sont vulnérables à cette pollution (Tableau I). En 2014, seulement 12 à 14% des rivières étaient classées comme étant de bonne qualité en nitrates, contre 43% pour la moyenne française. Les cartes détaillées de la qualité des rivières du bassin Artois-Picardie en nitrates et phosphates sont présentées figure 2 (période 2007-2013, Open data Agence de l'Eau). Ainsi, la majorité des rivières de la Région sont de qualité passable à médiocre concernant les nitrates. Concernant les phosphates, ce sont surtout les rivières du Nord qui Les zones humides ordinaires (ZH) du bassin Artois-Picardie semblent particulièrement affectées par l'eutrophisation. En effet, d'après les plus de 800 réponses à un questionnaire de la fédération régionale des chasseurs, envoyé à ses membres dans le but de mieux percevoir les problèmes de gestion des ZH rencontrés, 58% des propriétaires ont de plus en plus de mal à maintenir le bon état de leur ZH, en raison d'un développement croissant d'algues filamenteuses (pour 47% d'entres-eux, figure 2) et de plantes envahissantes (15%), de dépôt de mousses (18%), d'eau vertes (11%, figure 2) et/ou d'un envasement progressif de leur ZH (12% rencontrent un degré d'envasement >50%). Quelque soit le symptôme d'eutrophisation rencontré, aucune zone géographique n'est exemptée (figure 4). Figure 7 : exemple de localisation de points de prélèvements. Source : Google Map.

Caractérisation des zones humides et indicateurs d'eutrophisation

Diverses variables environnementales sont généralement estimées pour caractériser une zone

Bilan final

Tableau VI : Exemple type de tableau « bilan des analyses » d'une zone humide inclus dans les fiches du diagnostic d'eutrophisation des zones humides chassées des Hauts de France, destinées aux propriétaires.

Comment restaurer une zone humide ?

La meilleure solution est de s'attaquer aux causes, c'est à dire réduire les sources de pollution.

Néanmoins, bien que les pollutions domestiques soient de mieux en mieux maîtrisées Eau de la mare au X400 en juillet montrant la grande quantité de sédiments et la présence de cyanobactéries (bâtons et spirales) et des euglènes (ellipses).

Source: E. Breton La localisation de la mare dans une cuvette rend difficile un détournement des sources de pollution en Phosphore (P). De plus, les rivières de cette rég ion sont de mauvaise qualité en P, et les pro liférat ions de cyanobactéries ne sont pas isolées dans la rég ion, suggérant une pollution de grande échelle par le P. Néan mo ins, il est possible que cet excès de P soit dû au relargage de P par les sédiments. Pour mit iger les problèmes rencontrés, un curage peut être effectué, à condition que l'excès de P provienne d'un relargage de P des sédiments. Une analyse des sédiments doit être effectuée pour connaître sa charge interne, et être sûr qu'il ne s'agisse pas d'une pollution extérieu re. Si les proliférations de cyanobactéries sont due à une pollution extérieure, le curage n 'aura qu'un effet bénéfique à court terme. L'o xygénation artificielle permet de limiter le relargage de P par les sédiments. Pour diminuer les pro liférat ions de cyanobactéries et la turbidité de l'eau, il y a aussi la possibilité de peupler le fond de la zone hu mide de moules Quagga (Dreissena rostriformis bugensis ). Mais, le procédé le plus communément utilisé est la végétalisation de la mare et des berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en P telle que la baldingère (Phalaris arundinacea), le cornouiller (Salix caprea) et le jonc épars (Juncus effusus). Végétaliser permettrait de piéger une partie du P, et faire ainsi de la concurrence au phytoplancton dont les cyanobactéries potentiellement toxiques, et diminuer la turbidité en stabilisant les berges et le fond de la mare. Afin de permettre la végétalisation, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animau x et le vent. Une bande enherbée d'au moins 10 m autour de la mare est préconisée. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel à la fin de l'été est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs p iégés dans cette végétation, et de la bio masse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux, ou doivent être placés sur une plate-forme étanche.

II-RESULTATS DES ANALYSES III-BILAN IV-SOLUTION POSSIBLE DE RESTAURATION

Les teneurs en phosphore total et azote Kjeldahl sont élevées, traduisant une pollution organique. La mare est aussi très turbide et chargée en phytoplancton. La présence et la forte concentration de plusieurs cyanobactéries potentiellement toxiques reflètent un écosystème en mauvais état. La quantité significative d'euglénoides reflète la forte turbidité de l'eau.

Eau de la mare au X400 en juillet montrant la grande quantité de sédiments et la présence de cyanobactéries (collier de perle) et des euglènes (ellipses bombées).

Profil altimétrique

Qualité des rivières

Vues d'ensemble et aérienne de la mare

3.1

La localisation de la mare dans une cuvette rend difficile un détournement des sources de pollution en Phosphore (P). De plus, les rivières de cette rég ion sont de mauvaise qualité en P, et les pro liférat ions de cyanobactéries ne sont pas isolées dans la rég ion, suggérant une pollution de grande échelle par le P. Néan mo ins, il est possible que cet excès de P soit dû au relargage de P par les sédiments. Pour mit iger les problèmes rencontrés, un curage peut être effectué, à condition que l'excès de P provienne d'un relargage de P des sédiments. Une analyse des sédiments doit être effectuée pour connaître sa charge interne, et être sûr qu'il ne s'agisse pas d'une pollution extérieu re. Si les proliférations de cyanobactéries sont due à une pollution extérieure, le curage n 'aura qu'un effet bénéfique à court terme. L'o xygénation artificielle permet de limiter le relargage de P par les sédiments. Pour diminuer les pro liférat ions de cyanobactéries et la turbidité de l'eau, il y a aussi la possibilité de peupler le fond de la zone hu mide de moules Quagga (Dreissena rostriformis bugensis ). Mais, le procédé le plus communément utilisé est la végétalisation de la mare et des berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en P telle que la baldingère (Phalaris arundinacea), le cornouiller (Salix caprea) et le jonc épars (Juncus effusus). Végétaliser permettrait de piéger une partie du P, et faire ainsi de la concurrence au phytoplancton dont les cyanobactéries potentiellement toxiques, et diminuer la turbidité en stabilisant les berges et le fond de la mare. Afin de permettre la végétalisation, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animau x et le vent. Une bande enherbée d'au moins 10 m autour de la mare est préconisée. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel à la fin de l'été est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs p iégés dans cette végétation, et de la bio masse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux, ou doivent être placés sur une plate-forme étanche.

II-RESULTATS DES ANALYSES III-BILAN IV-SOLUTION POSSIBLE DE RESTAURATION

Les fortes teneurs en phosphore totale, la turbidité élevée, et les fortes concentrations en cyanobactéries potentiellement toxiques reflètent une eau de qualité médiocre et un écosystème en mauvais état.

III-BILAN IV-SOLUTION POSSIBLE DE RESTAURATION

Cette zone humide, d'après les analyses, ne nécessite aucun plan de restauration. La diminution de la roselière n'est pas dû à un problème de qualité de l'eau, qui est de bonne qualité. Y a t il de grandes variations de niveau d'eau? Certains roseaux y sont vulnérables. La présence de rats musqués, friands des racines de roseaux, peuvent être ravageur de roselière.

L'eau de la mare est de bonne qualité physico-chimique selon la classification des eaux de surface par l'Agence de l'eau. Il en est de même d'un point de vue écosystémique.

III-BILAN IV-SOLUTION POSSIBLE DE RESTAURATION

La mare est de mauvaise qualité en terme de nitrates et de par les teneurs importantes d'algues filamenteuses.

Eau de la mare au X400 en juillet.

III-BILAN

Les deux mares sont de mauvaise qualité chimique: excès de nitrates pour les deux, et excès de phosphore total pour celle éloignée le plus de la maison. L'excès de nitrates concerne toutes le mares échantillonnées de la Somme et l'Aisne, et représente donc une pollution de grande échelle (agriculture intensive?). L'excès de nitrates favorise le développement excessif d'algues filamenteuses, tandis que l'excès de phosphore dans la mare au milieu du domaine engendre une qualité écosystémique médiocre (cf IPLAC). La fleur d'eau blanchâtre observée en juin mais non prélevée est peut-être du pollen de graminées. L'analyse sera faite en juin prochain (2019).

Eau de la mare 7.1/7.2 au X400 en juillet montrant la quantité notable de sédiments et la présence d' euglènoïdes (ellipses).

Bilan final

Mare devant la maison Mare au milieu du domaine

IV-SOLUTION POSSIBLE DE RESTAURATION

Il faudrait végétaliser les deux mares et leurs berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en N (typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). Une bande enherbée d'au moins 10 m autour de la mare est préconisée. Végétaliser permettrait de piéger une partie de ces nitrates, et faire de la concurrence aux algues filamenteuses. Afin de permettre également une végétalisation naturelle, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animaux et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel de ces hélophytes est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans la végétation, et de la biomasse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux ou placés sur une plate-forme étanche.

Par ailleurs, la mare au milieu du domaine souffre aussi de trop de P, qui est dû probablement à l'envasement significatif de cette mare. En effet, les sédiments piègent le P au cours du temps, ce qui engendre un relargage de P dans l'eau. L'idéal serait de curer la mare pour éliminer cette charge en P. Mais étant donné coût de ce genre d'intervention, il est nécessaire au préalable d'effectuer une analyse des sédiments pour connaître sa charge interne. Dans le cas d'une pollution externe, le procédé le plus communément utilisé est la végétalisation de la mare et des berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en P telle que la baldingère (Phalaris arundinacea), le cornouiller (Salix caprea) et le jonc épars (Juncus effusus). La localisation de la mare dans une cuvette rend difficile un détournement des sources de pollution en nitrates (N). Il faudrait végétaliser le marais et ses berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en N (typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). Végétaliser permettrait de piéger une partie de ces nitrates, et faire de la concurrence aux algues filamenteuses. Afin de permettre également une végétalisation naturelle, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animaux et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel de ces hélophytes est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans végétation, et de la biomasse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux ou placés sur une plate-forme étanche. L'eau de la mare est de mauvaise qualité en terme de nitrates, ce qui est responsable du développement notable filamenteuses. La qualité de la sortie de la mare est pire que l'entrée, indiquant une mauvaise efficacité d'abattement de la zone humide en nitrates. La quantité de cyanobactéries potentiellement toxiques est sans danger.

La localisation de la mare dans une cuvette rend difficile un détournement des sources de pollution en nitrates (N). Il faudrait végétaliser le marais et ses berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en N (typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). Végétaliser permettrait de piéger une partie de ces nitrates, faire de la concurrence aux algues filamenteuses. Afin de permettre également une végétalisation naturelle, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animaux et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel de ces hélophytes est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans la végétation, et de la biomasse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux ou placés sur une plate-forme étanche.

Profil altimétrique

Vues d'ensemble et aérienne de la mare

Qualité des rivières

La localisation de la mare dans une cuvette rend difficile un détournement des sources de pollution en Phosphore (P). De p lus, les rivières de cette région sont de mauvaise qualité en P, et les proliférations de cyanobactéries ne sont pas isolées dans la région, suggérant une pollution de grande échelle par le P. Néan mo ins, il est possible que cet excès de P soit dû au relargage de P par les sédiments. Pour mitiger les problèmes rencontrés, un curage peut être effectué, à condition que l'excès de P provienne d'un relargage de P des sédiments. Une analyse des sédiments doit être effectuée pour connaître sa charge interne, et être sûr qu'il ne s'agisse pas d'une pollution extérieure. Si les proliférations de cyanobactéries sont due à une pollution extérieure, le curage n'aura qu'un effet bénéfique à court terme. L'o xygénation artificielle permet de limiter le relargage de P par les sédiments. Pour diminuer les proliférations de cyanobactéries et la turbidité de l'eau, il y a aussi la possibilité de peupler le fond de la zone hu mide de moules Quagga (Dreissena rostriformis bugensis ). Mais, le procédé le plus co mmunément utilisé est la végétalisation de la mare et des berges (avril à ju in) avec des plantes gourmandes en P telle que la baldingère (Phalaris arundinacea), le cornouiller (Salix caprea) et le jonc épars (Juncus effusus). Végétaliser permettrait de piéger une partie du P, et faire ainsi de la concurrence au phytoplancton dont les cyanobactéries potentiellement to xiques, et diminuer la turb idité en stabilisant les berges et le fond de la mare. Afin de permettre la végétalisation, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animau x et le vent. Une bande enherbée d'au moins 10 m autour de la mare est préconisée. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel à la fin de l'été est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans cette végétation, et de la b io masse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux, ou doivent être placés sur une plate-forme étanche.

II-RESULTATS DES ANALYSES III-BILAN IV-SOLUTION POSSIBLE DE RESTAURATION

Eau de la mare au X400 en juillet montrant la grande quantité de sédiments et la présence de cyanobactéries (bâtons et spirales) et des euglènes (ellipses). Source: E. Breton Végétaliser la mare avec des plantes gourmandes en N ((typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). ) permettrait de piéger les sels nutritifs, faire de la concurrence au lentilles d'eau et algues filamenteuse. Il faudrait vérifier quelle espèce de roseau peuple actuellement la zone, car toutes les espèces de roseaux ne sont pas gourmandes en N, ou alors la roselière n'est pas assez développée. Pour rappel, les berges doivent avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animaux et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans la végétation, et de la biomasse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux ou placés sur une plate-forme étanche. Il faudrait végétaliser le marais et ses berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en N (typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). Végétaliser permettrait de piéger une partie de ces nitrates, faire de la concurrence au x lentilles et aux algues filamenteuse, friandes en nitrates. Afin de permettre également une végétalisation naturelle, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faib le inclinaison favorise le dépôt et la germination de g raines amenées par divers animau x et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel de ces hélophytes est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans la végétation, et de la bio masse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au mo ins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutrit ifs reminéralisés lors de la déco mposition des végétaux ou placés sur une plateforme étanche.

Source: E. Breton

IV-SOLUTION POSSIBLE DE RESTORATION

La qualité physico-chimique de l'eau de la mare est bonne, et la qualité écosystémique excellente. Il n'y a, donc, aucune restauration à envisager.

  et les inondations. Elles constituent également un réservoir d'eau, de biodiversité et de matière organique, et un habitat crucial pour une grande variété de faune et flore. Ainsi, rien qu'en France, les ZH abritent 30% des espèces végétales remarquables ou menacées, ainsi que 50% des espèces d'oiseaux et 100% des espèces d'amphibiens et de poissons remarquables et menacés. Elles sont aussi un lieu ludique pour la pêche, la chasse, et/ou le naturalisme. Malgré leur intérêt majeur, 47% des ZH françaises subissaient une dégradation de la qualité plus ou moins forte en 2011 (Enquête nationale dite d'experts, 2011). Bien que les zones humides dites « ordinaires » soient les plus touchées, leur préservation n'est pas considérée comme prioritaire dans les politiques environnementales (Convention de Ramsar, 1971 ; Zone Naturelle d'Intérêt Ecologique Faunistique et Floristique, Directive Cadre Eau..), contrairement aux zones humides dites « remarquables » pour leur biodiversité exceptionnelle. Pourtant, les zones humides « ordinaires » remplissent au même titre que les autres des fonctions biogéochimiques et écologiques majeures au bon fonctionnement du bassin versant.

Figure 2 :

 2 Figure 2 : Qualité physico-chimique des rivières du bassin Artois-Picardie concernant les nitrates et phosphates. Codes qualité selon la DCE. Source : open source Agence de l'Eau 2007-2014. Les communes associées aux zones humides étudiées sont représentées en blanc. Cartographie : R. Chartier.

Figure 1 :

 1 Figure 1 : Hydrogéologie du bassin Artois-Picardie. Cartographie : Agence de l'eau Artois-Picardie.

Figure 3 :

 3 Figure 3 : Etat écologique des masses d'eau de surface dans le bassin Artois-Picardie. Données et Cartographie : Agence de l'eau Artois-Picardie.

Figure 4 :Figure 5 :

 45 Figure 4 : Localisation des zones humides chassées des Hauts-de-France souffrant de la présence d'algues filamenteuses (A) et d'eaux vertes (B), d'après les réponses recueillies à un questionnaire envoyé par la fédération régionale des chasseurs des Hauts-de-France à ses membres. Rouge = présence d'algues filamenteuses/eaux verdâtres ; noir = absence.

Figure 6 :

 6 Figure 6 : Exemples de zones humides étudiées en 2018. Photos : L. Pluchart

Figure 8 :

 8 Figure 8 : Bilan de l'état physico-chimique et écologique des zones humides échantillonnées dans les Hauts-de-France. A&B : SEQ-eau et indice IPLAC. C&D : en tenant compte en plus des classes de seuils des abondances de cyanobactéries selon la DGS et la quantité d'algues filamenteuses. Le fond de carte représente l'état écologique des masses d'eau des Hauts de France évalué par l'Agence de l'eau (cartographie : Agence de l'eau Artois-Picardie).

Figure 9 :Figure 10 :Figure 11 :

 91011 Figure 9 : Classes de qualité des zones humides échantillonnées dans les Hauts-de-France pour les nitrates, azote Kjeldahl, phosphates, et phosphore total. Le fond de carte représente la qualité des eaux de surface des nitrates pour les cartes « nitrates » et « azote Kjeldahl », et phosphates pour les cartes « phosphates » et « phosphore total » des Hauts de France évalué par l'Agence de l'eau (source qualité des rivières : Agence de l'eau Artois-Picardie).

Figure 12 :Figure 13 :

 1213 Figure 12 : Exemple type d'une fiche « identité » des zones humides échantillonnées , fiches destinées aux propriétaires.

LFigure 15 .

 15 Figure 15. Exemple de remédiation en biomanipulant le système aquatique. Gauche: bassins de rétention végétalisés de phragmites, www.reedbeds.co.uk ; droite : installation de zones humides artificielles, le long d'un canal en amont d'un lac serbe et pollué. d'après Rudic et al. 2018.

Figure 16 .

 16 Figure 16. Ballots flottant de paille d'orge pour limiter les proliférations de cyanobactéries. Source : Prygiel et al. 2011.

Annexe

  Les cyanobactéries (ou algues bleuevertes) sont des bactéries photosynthétiques qui peuplent la Terre depuis 3,8 milliards d'années. Elle jouent un rôle très important dans la production d'oxygène (20-30%), et le cycle de l'azote, étant fixatrices d'azote atmosphérique. Une température élevée, un milieu bien ensoleillé, et riche en phosphore les favorisent. Par mesure de prévention, il est fortement recommandé de ne pas laisser les chiens approcher de l'eau si vous détectez des amas d'algues, ou de l'écume blanchâtre, ou une coloration de l'eau en bleu-vert. Source: E. Breton Source: Le Parisien Source : Google Maps montrant la coloration typique d'une mare envahie par des cyanobactéries Source : http://aplsi.com/env_cyanobacteries.ph p Précautions à prendre en juillet et août Elles sont considérées comme de vraies sentinelles de l'état de santé d'un écosystème car généralement un développement excessif est annonciateur de la dégradation d'un écosystème. Elles peuvent provoquer également des problèmes sanitaires du fait de leur toxicité potentielle. En France (Pays de Loire, Bretagne, Bourgogne-Franche Comté, Occitanie…) de nombreux cas de mortalité subites chez les chiens après ingestion d'eau de la rivière ou eaux stagnantes ont été attribués à la présence excessive de cyanobactéries toxiques. Tous les cas de mortalité ont été recensés en été, principalement au mois d'août. Les cyanobactéries (ou algues bleuevertes) sont des bactéries photosynthétiques qui peuplent la Terre depuis 3,8 milliards d'années. Elle jouent un rôle très important dans la production d'oxygène (20-30%), et le cycle de l'azote, étant fixatrices d'azote atmosphérique. Une température élevée, un milieu bien ensoleillé, et riche en phosphore les favorisent. Par mesure de prévention, il est fortement recommandé de ne pas laisser les chiens approcher de l'eau si vous détectez des amas d'algues, ou de l'écume blanchâtre, ou une coloration de l'eau en bleu-vert. Source: E. Breton Source: Le Parisien Source : Google Maps montrant la coloration typique d'une mare envahie par des cyanobactéries Source : http://aplsi.com/env_cyanobacteries.ph p Précautions à prendre en juillet et août Elles sont considérées comme de vraies sentinelles de l'état de santé d'un écosystème car généralement un développement excessif est annonciateur de la dégradation d'un écosystème. Elles peuvent provoquer également des problèmes sanitaires du fait de leur toxicité potentielle. En France (Pays de Loire, Bretagne, Bourgogne-Franche Comté, Occitanie…) de nombreux cas de mortalité subites chez les chiens après ingestion d'eau de la rivière ou eaux stagnantes ont été attribués à la présence excessive de cyanobactéries toxiques. Tous les cas de mortalité ont été recensés en été, principalement au mois d'août. Tutoriel accompagnant les fiches des zones humides chassées des Hauts-de-France Qu'est ce que l'eutrophisation ? L'eutrophisation est le « syndrome d'un écosystème aquatique associé à la surproduction de matières organiques induit par des apports anthropiques en phosphore et en azote ». Le développement excessif de végétation (ex : amas d'algues filamenteuses et efflorescences phytoplanctoniques) et un envasement progressif de la zone humide sont les manifestations les plus visibles. L'eutrophisation engendre également un changement progressif de la composition végétale et la perte de biodiversité. Comment savoir si une zone humide est impactée par l'eutrophisation ? L'impact des activités humaines sur les zones humides est souvent évalué en adoptant une approche multi-échelles et multi-variée. Dans le cadre de cette étude, nous avons choisi d'effectuer : -des analyses physico-chimiques pour estimer le taux de minéralisation de la mare, le pH, les teneurs en sels nutritifs, et la turbidité ; -des analyses de biomasse (dont la chlorophylle a) et de composition phytoplanctonique/algues filamenteuses pour évaluer l'état de santé écologique de la mare. Analyses physico-chimiques Diverses variables environnementales ont été mesurées pour caractériser chaque mare et pour évaluer le degré d'eutrophisation. Ainsi, la mesure de conductivité permet de nous informer sur le taux de minéralisation de chaque mare. La mesure du pH nous informe sur le degré d'acidité/alcalinité du milieu (un pH=7 est neutre, pH>7 alcalin, et pH<7 acide). total (PT) et azote Kjeldahl nous informent sur le degré d'enrichissement de la mare en sels nutritifs, et donc du degré d'eutrophisation. Un excès en phosphore total mais pas en phosphates, et un excès en azote 2 Kjeldahl indiquent une pollution organique. Les excès de nitrates+nitrites et de phosphates indiquent une pollution inorganique. La turbidité nous informe sur la quantité de matière en suspension dans la mare ; elle peut être un indicateur d'eutrophisation lorsque les teneurs en sels nutritifs sont aussi élevées. La chlorophylle a (Chla) est un indicateur de biomasse phytoplanctonique. Il n'existe pas de classification des zones humides car elles restent des milieux sous-étudiés. Pour classer les ZH selon leur niveau trophique, nous avons utilisé la classification par l'OCDE des lacs des régions tempérées. Cette classification se base sur les teneurs en nitrates, phosphates, phosphore total et chlorophylle a. Pour chacun de ces paramètres, on attribue une classe trophique. Le niveau trophique de la mare est celui qui correspond à celui attribué au paramètre le moins bien classé. Par exemple si pour la chlorophylle on obtient « eutrophe », les phosphates et les nitrates « mésotrophe », la ZH est classée « eutrophe ». La qualité physico-chimique des zones humides a été évaluée à partir des seuils établis par le Système français d'Evaluation de la Qualité de l'Eau des cours d'eau (SEQ-eau), cet indice étant utilisé par les services de l'Etat dans le cadre de la DCE pour classer les rivières et les lacs de loisirs. De même, pour le bilan de la qualité physico-chimique de chaque zone humide, le paramètre le moins bien classé donne la classe finale à la zone humide. Classification utilisée pour classer les zones humides selon un niveau trophique et la qualité physico-chimique des eaux. Valeurs seuil utilisées pour qualifier la qualité physico-chimique et biologique des zones humides. N'existant pas d'indice pour qualifier les zones humides, les valeurs concernent soit les eaux de surface en général (variables SEQ-eau, Agence de l'eau), soit les lacs (niveau trophique d'après l'OCDE, et indice IPLAC de l'IRSTEA-ONEMA) ou les eaux de baignades (seuils d'alerte des cyanobactéries DGS-ministère chargé de la santé).

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  figure ci-dessus) traduit typiquement un milieu aquatique eutrophisé (Bellinger et Sigee 2010). A noter que beaucoup de cyanobactéries sont potentiellement toxiques, pouvant engendrer, par conséquent, des problèmes sanitaires graves.

  Exemple d'algues filamenteuses et de macrophytes bio-indicatrices d'eutrophisation ou de dystrophie d'un milieu aquatique. Les genres d'algues filamenteuses Oedogonium (A), Rhizoclonium (B), Spyrogira (C) et Zygnema (D) et la présence de lentilles d'eau (H) traduisent le niveau trophique d'un milieu aquatique. La présence de l'Elodée du Canada (E), et/ou du Potamot crépu (G) et/ou de la Myriophylle du Brésil (I) indique une dystrophie du milieu. Source: L. Pluchart (A à D) et http://www.fauneflore-massifcentral.fr/ (polyphosphates contenus dans les lessives, stations d'épuration..), il n'est pas facile de changer, par exemple, les politiques agricoles mises en place depuis l'après-guerre. Par conséquent, la plupart des travaux de remédiation s'attachent à diminuer les symptomes de l'eutrophisation plutôt que les causes. En aucun cas, ces solutions ne sont idéales et pérennes. Les principaux types de remédiation, avec chacun leurs avantages et inconvénients, sont listés ci-dessous. Elles sont soit d'ordre chimique, soit biologique. La végétalisation des berges et de la mare, ainsi que la création d'une zone enherbée de 10-15 m autour de la mare permettent de piéger une partie des apports en N et P, et donc de réduire l'eutrophisation. Types de remédiations mises en place pour lutter contre l'eutrophisation des systèmes aquatiques. en biomanipulant le système aquatique. Gauche: bassins de rétention végétalisés de phragmites, www.reedbeds.co.uk ; droite : installation de zones humides artificielles, le long d'un canal en amont d'un lac serbe pollué. D'après Rudic et al. 2018. des végétaux aquatiques par anoxie N'empêche pas l'eutrophisation et favorise le piégeage du phosphore par les sédiments Traitement physique Curage Abattement de sédiments et du P stocké dedans Cher et très réglementé Ultra-sons Elimine les proliférations de cyanobactéries Effet sur le reste de la végétation peu connu ballots flottants de paille d'orge Elimine les proliférations de cyanobactéries Retours d'expérience variables Biomanipulation Peut libérer les cyanotoxines Végétalisation avec plantes aquatiques gourmandes en N et P Stabilise les sédiments, fait concurrence au phytoplancton Fauchage à la fin de la saison productive Construction de zones humides artificielles Cher, monopolisation de large espaces Ajout de bivalvesSe nourrissent de phytoplancton Risque invasif et modification du cycle de P et N la mare dans une cuvette rend difficile un détournement des sources de pollution en Phosphore (P). De plus, les rivières de cette rég ion sont de mauvaise qualité en P, et les pro liférat ions de cyanobactéries ne sont pas isolées dans la rég ion, suggérant une pollution de grande échelle par le P. Néan mo ins, il est possible que cet excès de P soit dû au relargage de P par les sédiments. Pour mit iger les problèmes rencontrés, un curage peut être effectué, à condition que l'excès de P provienne d'un relargage de P des sédiments. Une analyse des sédiments doit être effectuée pour connaître sa charge interne, et être sûr qu'il ne s'agisse pas d'une pollution extérieu re. Si les proliférations de cyanobactéries sont due à une pollution extérieure, le curage n 'aura qu'un effet bénéfique à court terme. L'o xygénation artificielle permet de limiter le relargage de P par les sédiments. Pour diminuer les pro liférat ions de cyanobactéries et la turbidité de l'eau, il y a aussi la possibilité de peupler le fond de la zone hu mide de moules Quagga (Dreissena rostriformis bugensis ). Mais, le procédé le plus communément utilisé est la végétalisation de la mare et des berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en P telle que la baldingère (Phalaris arundinacea), le cornouiller (Salix caprea) et le jonc épars (Juncus effusus). Végétaliser permettrait de piéger une partie du P, et faire ainsi de la concurrence au phytoplancton dont les cyanobactéries potentiellement toxiques, et diminuer la turbidité en stabilisant les berges et le fond de la mare. Afin de permettre la végétalisation, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animau x et le vent. Une bande enherbée d'au moins 10 m autour de la mare est préconisée. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel à la fin de l'été est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs p iégés dans cette végétation, et de la bio masse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux, ou doivent être placés sur une plate-forme étanche.Bien que les teneurs en phosphates et nitrates soient acceptables selon la classification des eaux de surface par l'Agence de l'eau, les teneurs élevées en P total et azote Kjeldahl traduisent une eau de qualité médiocre du fait d'une pollution organique. La mare est également turbide et chargée en phytoplancton. La présence et la forte concentration de plusieurs cyanobactéries potentiellement toxiques reflètent un écosystème en mauvais état. La quantité significative d'euglénoides reflète la forte turbidité de l'eau. L'état de santé de cette mare est globalement médiocre et il y a un risque sanitaire important. Il convient d'empêcher le chien de boire l'eau de la mare, surtout en août.

  non modifié par l'homme (1km alentour) 17 *calculé à partir d'imagerie satellitaire III-BILAN IV-SOLUTION POSSIBLE DE RESTAURATION Cet étang a une zone tampon relativement bien végétalisée. Néanmoins, si les apports en nitrates de la zone 4.2 ne peuvent être détournés ou contrôlés, pour se débarrasser des lentilles d'eau, il faudrait végétaliser cette zone de l'étang et les berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en N (typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). La création d'un filtre rocheux et végétal en serpentin avant d'arriver dans le plan d'eau est une bonne idée. Déboiser pour diminuer le temps de résidence de ces apports riches en nitrates risque de répandre le problème plus en aval. Végétaliser permettrait de piéger une partie de ces nitrates, faire de la concurrence aux lentilles. Afin de permettre également une végétalisation naturelle, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animaux et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel de ces hélophytes est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans la végétation, et de la biomasse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la des végétaux ou placés sur une plate-forme étanche. L'eau de l'étang dans la zone 4.2 est riche en nitrates. L'état de l'écosystème y est aussi moyen. Bien que des cyanobactéries potentiellement toxiques soient présentes, leur faible concentration ne pose aucun risque sanitaire. Les concentrations en algues filamenteuses et lentilles d'eau sont également relativement acceptables.

  non modifié par l'homme (1km alentour) 0 *calculé à partir d'imagerie satellitaire

Cartographie

  la mare dans une cuvette rend difficile un détournement des sources de pollution en nitrates (N). Il faudrait végétaliser le marais et ses berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en N (typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). Végétaliser permettrait de piéger une partie de ces nitrates, faire de la concurrence aux algues filamenteuses. Afin de permettre également une végétalisation naturelle, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animaux et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel de ces hélophytes est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans la végétation, et de la biomasse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la des végétaux ou placés sur une plate-forme étanche. non modifié par l'homme (1km alentour) 0 *calculé à partir d'imagerie satellitaire

  de la mare est de mauvaise qualité en terme de nitrates.; ce qui engendre un développement excessif d'algues filamenteuses, de lentilles, et d'élodée du Canada. Les quantités de sels nutritifs dans le contrefossé et dans le canal de la Somme n'ont été mesurées qu' en avril. Le canal de la Somme était plus riche en nitrites mais moins riche en nitrates que le contre-fossé. Il semble donc que le canal de la Somme n'alimente pas le contre-fossé.Eau de la mare au X400 en

  Végétaliser la mare avec des plantes gourmandes en N (typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). permettrait de piéger ces sels nutritifs faire de la concurrence aux algues filamenteuses. Afin de permettre également une végétalisation naturelle, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animaux et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans la végétation, et de la biomasse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux ou placés sur une plate-forme étanche.

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  Il faudrait végétaliser le marais et ses berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en N (typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). Végétaliser permettrait de piéger une partie de ces nitrates, faire de la concurrence aux algues filamenteuses. Afin de permettre également une végétalisation naturelle, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animaux et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel de ces hélophytes est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans la végétation, et de la biomasse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux ou placés sur une plate-forme étanche.

  La mare est de mauvaise qualité en terme de nitrates. Elle souffre également d'un développement notable d'algues filamenteuses et de lentilles, typique d'une pollution par les nitrates. Il est recommandé de ne pas pomper l'eau de la Tringue, trop chargée en nitrates.Il faudrait végétaliser le marais et ses berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en N (typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). Végétaliser permettrait de piéger une partie de ces nitrates, faire de la concurrence aux lentilles et algues filamenteuses. Afin de permettre également une végétalisation naturelle, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animaux et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel de ces hélophytes est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans la végétation, et de la biomasse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux ou placés sur une plate-forme étanche.

  : E. Breton L'eau de la mare est de qualité médiocre en terme de phosphates, mauvaise terme de phosphore total, moyenne en terme d'azote Kjeldahl. Elle est également de qualité médiocre voire mauvaise d'un point de vue écosystémique, de par le développement important d'algues filamenteuses, ainsi que d'élodée du Canada, et une abondance notable des cyanobactéries potentiellement toxiques. L'état santé de cette mare est globale ment médiocre mais il n'y a pas de risque sanitaire important. Il convient, toutefois par précaution, d'empêcher le chien de boire l'eau de la mare, surtout en août.

  la mare dans une cuvette rend difficile un détournement des sources de pollution en Phosphore (P). il est possible que cet excès de P soit dû au relargage de P par les sédiments. Pour mit iger les problèmes rencontrés, un curage peut être effectué, à condition que l'excès de P provienne d'un relargage de P des sédiments. Une analyse des sédiments doit être effectuée pour connaître sa charge interne, et être sûr qu'il ne s'agisse pas d'une pollution extérieure . L'o xygénation artificielle permet de limiter le relargage de P par les sédiments. Mais, le procédé le plus communément utilisé est la végétalisation de la mare et des berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en P telle que la bald ingère (Phalaris arundinacea), le cornouiller (Salix caprea) et le jonc épars (Juncus effusus). Végétaliser permettrait de piéger une partie du P, et faire ainsi de la concurrence au phytoplancton dont les cyanobactéries potentiellement to xiques, et diminuer la turbidité en stabilisant les berges et le fond de la mare. Afin de permettre la végétalisation, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animau x et le vent. Une bande enherbée d'au moins 10 m autour de la mare est préconisée. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel à la fin de l'été est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans cette végétation, et de la bio masse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérat ivement à au mo ins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux, ou doivent être placés sur une plate-forme étanche. POSSIBLE DE RESTAURATION L'eau de la mare est de qualité médiocre en terme de phosphore total et moyenne en terme d'azote Kjeldahl. Elles témoignent d'une pollution organique. en résulte une mauvaise qualité écosystémique. La mare souffre également d'un développement notable d'algues filamenteuses.

  de la mare est de mauvaise qualité en terme de nitrates, engendrant un développement excessif d'algues filamenteuses et des lentilles d'eau.

  des 2 mares est de bonne qualité physico-chimique selon la classification des eaux de surface par l'Agence de l'eau. Il en est de même d'un point de vue écosystémique. A noter, néanmoins, un développement significatif d'algues filamenteuses, malgré les teneurs relativement faibles en nitrates.Source: E. Breton Il faudrait identifier l'espèce de jonc tapissant l'une des mares pour savoir s'il s'agit d'une espèce gourmande en N. Si ce n'est pas le cas, végétaliser la mare et ses berges avec des plantes gourmandes en N (typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles) permettrait de piéger les nitrates, afin faire de la concurrence aux algues filamenteuses. Une bande enherbée d'au moins 10 m autour de la mare est préconisée. Afin de permettre également une végétalisation naturelle, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animaux et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans la végétation, et de la biomasse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux ou placés sur une plate-forme étanche.

  de la mare est de bonne qualité physico-chimique selon la classification des eaux de surface par l'Agence de l'eau. Il en est de même d'un point de vue écosystémique. A noter, néanmoins, un développement excessif d'algues filamenteuses, dont la cause est difficile à identifier. En effet, les algues filamenteuses sont généralement favorisées dans des milieux riches en nitrates, ce qui n'est pas le cas ici, d'après les analyses. Le manque de poissons ne peut être dû non plus à un excès en nitrates.

  non modifié par l'homme (1km alentour) 48 *calculé à partir d'imagerie satellitaireIII-BILAN IV-SOLUTION POSSIBLE DE RESTAURATIONL'eau de la mare est de mauvaise qualité en terme d'azote. Néanmoins, l'état de santé écosystémique de la mare est bonne.Eau de la mare au X400 en juin.

  la mare et ses berges (avril à juin) avec des plantes gourmandes en N (typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). Végétaliser permettrait de piéger une partie de ces nitrates, faire de la concurrence à l'élodée du Canada. Afin de permettre également une végétalisation naturelle, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animaux et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel de ces hélophytes est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans la végétation, et de la biomasse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la décomposition des végétaux ou placés sur une plate-forme étanche.

Classification des zones humides selon leur degré d'eutrophisation et leur état de santé écologique

  Indice Phytoplancton LACustre (indice IPLAC, Feret et Laplace-Treyture 2016) pour la surveillance de l'état écologique des plans d'eau d'intérêt public dans le cadre de la Directive Cadre Eau (2000). C'est un indice composite prenant en compte à la fois la complexe phosphomolybdique, qui est ensuite réduit par l'acide ascorbique en un composé bleu, appelé complexe céruléomolybdique. La réaction se déroule à pH acide (pH~0,8). Le composé bleu absorbe à la longueur d'onde de 820 nm. Les ions nitrites réagissent avec le sulfanilamide en milieu acide (pH<2) pour former un diazoïque qui réagit Il n'existe pas de classification officielle des zones humides pour évaluer leur vulnérabilité à l'eutrophisation car elles restent des milieux sous-étudiés. Pour classer les ZH selon leur niveau trophique, nous avons utilisé la classification par l'OCDE des lacs des régions tempérées (OCDE, 1982). A noter qu'un système aquatique peut être eutrophe naturellement, et donc, en aucun cas, la détermination du niveau trophique est indicateur d'une eutrophisation culturelle ayant pour origine les activités humaines. Cette classification se base sur les teneurs en nitrates, phosphates, phosphore total et chlorophylle a. Pour chacune de ces variables, on attribue une classe trophique (oligotrophe, mésotrophe, eutrophe...). Le niveau trophique de la mare est celui qui correspond à celui attribué à la variable la moins bien classée. Par exemple si pour la chlorophylle on obtient « eutrophe », les phosphates et les nitrates « mésotrophe », la ZH est classée « eutrophe ». La qualité physico-chimique et

	pollution saprobique. L'IRSTEA en partenariat avec l'ONEMA a développé un indice
	4 ), phosphore total (PT) et azote Kjeldahl (NK) nous informent 3-), -sur le degré d'enrichissement de la mare en sels nutritifs, et donc du degré d'eutrophisation. nitrates+nitrites (NO 3 -+NO 2 NO 3 -et NO 2 -représentent la part inorganique de l'azote, tandis que NK représente la part organique. PO 4 3-représente la part inorganique du phosphore tandis que PT représente à la fois la part inorganique et organique. La turbidité nous informe sur la quantité de matière en suspension dans la mare ; elle peut être un indicateur d'eutrophisation lorsque les teneurs en sels nutritifs sont aussi élevées. La chlorophylle a (Chla, µg/L) est un indicateur de biomasse 8.1 8.4 8.2 8.3 8.1 8.4 8.1 8.4 8.2 8.3 d'eutrophisation, l'profondeur du lac, son altitude, la biomasse phytoplanctonique (chlorophylle a) et sa composition lors de la période végétative (avril à septembre), en se focalisant sur un pannel de 165 espèces dont l'optimum trophique (cote spécifique) et la tolérance/spécialisation pour un habitat (coefficient de sténoécie) sont connus. Les auteurs ont trouvé une relation très significative entre la teneur en phosphates et/ou phosphore total d'un lac et l'indice IPLAC associé, indiquant que l'excès de phosphore est une cause majeure d'eutrophisation et de détérioriation des écosystèmes lacustres. Feret et Laplace-Treyture (2016) ont également phosphates (mg PO 4 /L), nitrites (mg NO 2 /L), et nitrates (mg NO 3 /L) ont été déterminées chaque mois avec un auto-analyseur colorimétrique Seal© AA3 selon la méthodologie décrite dans Aminot et Kerouel (2007). Les limites de détection pour les 4 sels mesurés sont de 0,003 mg NO 2 ou NO 3 /L pour NO 2 -et NO 3 -, et de 0,0003 à 0,0006 mg PO 4 /L pour le PO 4 -. Le dosage du PO 4 couleur rose, qui absorbe à la longueur d'onde de 540 nm. Les concentrations en NO 3 -sont obtenues en effectuant le dosage des NO 2 -+ NO 3 -, après réduction des NO 3 -en NO 2 -. La réduction est effectuée via une colonne constituée de granulés de cadmium activés par une solution de sulfate de cuivre. Les concentrations en phosphore total ont été estimées par ICP-OES selon la norme NF EN ISO 11885. La limite de détection est de 0.005 mg/L. Les échantillons d'eau brute subissent une minéralisation à l'acide nitrique afin de dissoudre la également été quantifiés de manière ordinale : 0 (absence), 1(peu), 2(moyen), 3(beaucoup), 4(énormément). établi pour diverses variables environnementales dont la turbidité, le pH, les nitrites, les nitrates, l'azote Kjeldahl, les phosphates, le phosphore total, et la chla. Comme pour le niveau trophique, la variable la moins bien classée donne la classe finale à la zone humide. Par contre, contrairement à la notion de niveau trophique, le SEQ-eau intègre la notion de détérioration de la qualité de l'eau. Enfin, l'indice IPLAC est constitué également de seuils de qualité biologique. Les valeurs seuils de chacun de ces indices sont données dans le tableau III. A noter que les seuils utilisés dans cette étude pour qualifier le degré d'enrichissement d'une zone humide en cyanobactéries sont ceux attribués aux eaux de baignades (seuils d'alerte des cyanobactéries DGS-ministère chargé de la santé). A ce propos, une plaquette a été construite pour informer les propriétaires du danger des proliférations de cyanobactéries (annexe 1). Indicateurs supplémentaires 3ensuite avec le dichlorhydrate de N-(1-naphtyl)-éthylènediamine pour former un complexe de logiciel Nikon© NIS-elements. Les amas d'algues filamenteuses à la surface de l'eau ont Afin d'évaluer le risque d'eutrophisation d'un site abritant une zone humide, la

humide et évaluer le degré d'eutrophisation d'un milieu aquatique. Ainsi, la mesure de conductivité permet de nous informer sur le taux de minéralisation de chaque mare. La mesure du pH nous informe sur le degré d'acidité/alcalinité du milieu (un pH=7 est neutre, pH>7 alcalin, et pH<7 acide). L'analyse des phosphates (PO phytoplanctonique. La composition phytoplanctonique peut informer aussi sur le degré d'eutrophisation des zones humides. La dominance par les cyanobactéries est en général typique d'une pollution par le phosphore, tandis que celle d'euglenoïdes est typique d'une trouvé une relation significative entre l'azote Kjeldahl et l'indice IPLAC. En revanche la relation avec les nitrates est faible. L'explication avancée est que généralement le phosphore est l'élément limitant la production phytoplanctonique dans les systèmes lacustres. Cet indice n'a jamais été appliqué aux zones humides qui sont des systèmes particuliers du fait de leur faible profondeur, leur turbidité généralement élevée, et la grande diversité d'organismes qu'ils abritent, en comparaison avec les lacs. Dans le cadre de cet étude, cet indice a été calculé et testé sur les zones humides échantillonnées. Un autre indice, l'indice biologique diatomées (IBD), développé par l'Agence de l'eau Artois-Picardie (Prygiel et Coste 2000) pour caractériser la qualité des eaux de rivières, et utilisé largement au-delà de nos frontières, n'a pu été appliqué à notre étude, du fait de l'absence dans les zones humides échantillonnées de la plupart des espèces nécessaires à son calcul. Mesures et analyses La conductivité (µS/cm) a été estimée en avril-mai avec un multi-senseur Hanna HI 9828. Le pH (psu) a été mesuré en septembre avec un pHmètre Extech pH110. La turbidité (NTU) a été mesurée d'avril à juin avec un turbidimètre Eutech© TN-100. Les concentrations en -repose sur la réaction de l'acide orthophosphorique (résultant de l'acidification des ions ortho ou polyphosphates par ajout d'acide sulfurique) avec l'acide molybdique (heptamolybdate d'ammonium acidifié), en présence d'antimoine (catalyseur), pour former le fraction particulaire. Le dosage du phosphore total (dissous + particulaire) a ensuite été réalisé par ICP-OES (torche à plasma couplée à un détecteur de spectroscopie d'émission optique). Les raies utilisées pour le dosage du phosphore sont les suivantes : 117.495, 178.284, 213.618 et 214.914 nm. L'azote Kjeldahl a été estimé selon la norme NF EN 25663. Les limites de détection varient de 0.5 à 1.25 mg N/L en fonction du volume de l'échantillon. L'azote organique et l'ammoniaque sont d'abord transformés en sulfate d'ammonium (minéralisation à l'aide d'un mélange H 2 SO 4 , K 2 SO 4 , et CuSO 4 ), qui est ensuite décomposé en ions ammonium par ajout de thiosulfate de sodium lors d'une étape de distillation en milieu basique. Ces ions sont ensuite réabsorbés dans une solution diluée d'acide sulfurique et sont dosés à l'aide d'une électrode sélective. La chla a été estimée par fluorimétrie selon les équations de Lorenzen (1967) avec un fluorimètre Turner© AU10, après extraction de la chla et des phaeopigments dans de l'acétone à 90% pendant 12h à l'obscurité et à 4°C. Le phytoplancton et les algues filamenteuses ont été identifiés et mesurés sous microscope inversé Nikon© TS-2000 aux grossissements X100, X200 ou X400. Il est équipé d'une caméra, elle-même reliée à un ordinateur permettant d'effectuer des photographies et des mesures morphométriques avec le biologique des zones humides a été évaluée à partir des seuils établis par le Système français d'Evaluation de la Qualité de l'Eau des cours d'eau (SEQ-eau), ces seuils étant utilisés par les services de l'Etat dans le cadre de la DCE pour classer les rivières et les lacs de loisirs. Il est

qualité des rivières à proximité de chaque zone humide étudiée

	degré de vulnérabilité à l'eutrophisation d'un écosystème peuplant ce sol. Plus la valeur de
	l'indice est faible moins le sol est capable de retenir les polluants, et donc risque davantage
	d'être eutrophisé.
	a été estimée en utilisant les données
	de l'Agence de l'eau sur la période 2007-2014. Les concentrations en azote total et
	phosphore (équivalent méthode Olsen) du sol (données cantonales sur la période 2010-2014)
	ont été téléchargées en utilisant l'application Geosol (https://webapps.gissol.fr/geosol/).
	L'indice de Capacité d'Echanges Cationiques (indice CEC) a également été téléchargé. Cet
	indice permet d'évaluer la capacité d'un sol à percoler (lessivage), et donc nous informe sur le

Une analyse de l'utilisation des terres sur

	Tableau III. Valeurs seuil utilisées pour qualifier la qualité physico-chimique et biologique des zones humides. N'existant pas d'indice pour qualifier les zones humides, les valeurs concernent soit les eaux de surface en général (variables SEQ-eau, Agence de l'eau), ou les lacs (niveau trophique d'après l'OCDE, et indice IPLAC de l'IRSTEA-ONEMA) ou les eaux de baignades (seuils d'alerte des cyanobactéries DGS-ministère chargé de la
	santé).
	Niveau trophique (OCDE)	Unités	Ultraoligotrophe	Oligotrophe	Mésotrophe	Eutrophe	Hypertrophe
			"très peu nourri"	"peu nourri"	"moyennement nourri"	"trop nourri"	"vraiment trop nourri"
	NO3	µg/L N-NO3		<10	10-30	30-100	>100
	PO4	µg/L P-PO4		<2	2-5	5-100	>100
	Phosphore total	µg/L P	<4	4-10	10-35	35-100	>100
	Chlorophylle a	µg/L	<1	1-2,5	2,5-8	8-25	>25
	Qualité physico-chimique (SEQ-eau)		Excellente	Bonne	Passable	Médiocre	Mauvaise
	pH	psu	8	8.5	9.0	9.5	>9,5
	Turbidité	NTU	15	35	70	100	>100
	NO2	mg/L N-NO2	0,01	0,09	0,15	0,3	>0,30
	NO3	mg/L N-NO3	0,45	2,3	5,6	11	>11
	PO4	mg/L P-PO4	0,03	0,16	0,33	0,65	>0,65
	Phosphore total	mg/L P	0,05	0,2	0,5	1	>1
	Azote Kjeldahl	mg/L N	1	2	4	10	>10
	Qualité biologique
	Chlorophylle a+phaeopigments	µg/L	<10	60	120	240	>240
	Cyanobactéries	10 6 cell/ml	<0,2	2	20	100	>100
	(DGS -ministère chargé de la santé)		Pas de recommandations particulières	Surveillance active Maintien d'une activité	Maintien d'une activité Information du public	Interdiction baignade et consommation de poisson
							recherche de toxines
	Indice IPLAC (IRSTEA-ONEMA)	sans unité	0,8	0,6	0,4	0,2	<0,2
	Algues filamenteuses	ordinal	0 (aucune )	1 (peu)	2 (moyen)	3 (beaucoup)	4 (énormément)
						1km de circonférence a
	également été estimée à partir de photographies aériennes (GoogleMap©) afin de calculer Analyses statistiques
	ensuite l'indice d'usage des terres. Cet indice est une analyse géographique qui permet de Une analyse inter-classe (Dolédec et Chessel, 1987) a été appliquée sur les données de sels
	mesurer l'intensité des activités humaines autour d'une zone humide en fonction de l'usage nutritifs pour estimer les parts de variations dans les données associées à la saison d'une part,
	qui est fait de son sol alentour. Cet indice se base sur les travaux de Lemly et al. (2016) qui et à l'espace d'autre part. Il s'agit d'une méthode multi-variée discriminante qui cherche, dans
	est une modification de Hauer et al. (2002) et Mack et al. (2006). La valeur de l'indice le cas par exemple de variabilité spatiale, à séparer le mieux possible le centre de gravité de
	d'usage des terres nous informe sur le pouvoir tampon du paysage alentour vis à vis de la chaque zone humide échantillonnée, en s'appuyant sur les différences entre zones humides.
	pollution. Il tient compte aussi bien de la destruction que de la modification d'un habitat
	naturel. A chaque catégorie d'usage des sols est attribué un coefficient (tableau IV) variant de
	0 (activités humaines intenses) à 1 (aire naturelle, pas d'emprunte humaine). L'indice est la
	somme des produits de la proportion d'une catégorie par son coefficient, et varie de 0 à 1. Il
	existe 5 classes du pouvoir tampon des paysages alentours contre les pollutions:
			* <0.4 faible
			* de 0.4 à 0.799 : moyen
			* de 0.8 à 0.949 : bon
			* de 0.95 à 1 : excellent

Une analyse de co-inertie (Dolédec et Chessel 1994, Dray et al

	Tableau IV. Méthodologie de calcul de l'indice d'usage des terres.
	. 2003) a été effectuée pour
	étudier le couplage entre l'état de santé des zones humides échantillonnées (quantité d'algues
	filamenteuses, de cyanobactéries, et de phytoplancton ; et l'indice IPLAC) et l'environnement
	(teneurs en sels nutritifs du sol et de l'eau de la zone humide, qualité des rivières en N et P,
	pH, turbidité, usage des sols alentours, capacité d'échanges cationiques). Cette analyse multi-
	variée consiste à trouver des axes de co-inertie entre deux tableaux en maximisant la co-
	variance entre les coordonnées des lignes de ces deux tableaux. C'est une méthode
	exploratoire générale permettant l'analyse de différents types de tableaux avec différentes
	méthodes analytiques (Analyse en Composantes Principales, Analyse de Correspondance,
	Analyse de Correspondances Multiples…), et sans restriction du nombre de variables des

Catégories d'usage des terres

	Coefficient % surface score deux tableaux. Dans notre cas, une analyse de co-inertie de type ACP-ACP a été effectuée. Le
	routes/parking goudronnés degré de couplage entre les deux tableaux a été évalué par le calcul d'un coefficient de 0
	aménagement/structures domestiques, commerciales ou publiques	0
	routes non goudronnées, chemins tracteurs/4*4 corrélation multidimensionnelle (RV). La significativité statistique des analyses inter-classe et 0,1
	Cultures de co-inertie a été testée avec une procédure de permutation de Monte Carlo (Manly, 1997) 0,2 0,2 végétation développée de manière intensive (golf, pelouses…) conversion de la végétation (déboisement, roseaux, …) 0,3 base de loisirs (camping, spot de pêche..) 0,4 avec 1000 permutations. Toutes les analyses ont été effectuées sous langage R (R
	zone militaire DevelopmentCore Team, 2015) avec les modules « caret » et « ade4 » (Chessel et al. 2004, 0,4
	pression de broutage intensive (pâture, densité sauvage importante,..) agriculture (vignes, vergers, serres, …) Dray et al., 2007).	0,4 0,5
	exploitation forestière (50-75% des arbres >50 cm enlevés)	0,5
	plantation d'arbres commerciaux/ sapin de noël	0,5
	jâchères récentes dominées par des espèces rudérales et exotiques	0,5
	broutage modéré	0,6
	modérément fréquenté vieilles jâchères III Résultats	0,7 0,7
	exploitation forestière modérée (<50% d'arbres >50 cm enlevé) Diagnostic d'eutrophisation	0,8
	faible broutage et moissonage	0,9
	peu fréquenté L'analyse inter-classe indique que la distance géographique entre les zones humides est la 0,9
	aire naturelle/ végétation native entretenue principale cause de variabilité pour les sels nutritifs. En effet, elle représente 40% de la 1
	Indice usage des terres variabilité alors que le temps ne représente que 8% de variabilité. Les zones humides
	échantillonnées couvrent la plupart des différentes classes de qualité définies par SEQ-eau,
	l'ONEMA pour l'indice IPLAC et la DGS pour les cyanobactéries (tableau V), et présentent
	donc de grandes disparités entre elles. Bien que majoritairement hypertrophes selon la
	classification trophique de l'OCDE, les zones humides échantillonnées affichent un état de
	santé physico-chimique et écologique très variable d'une zone humide à l'autre, couvrant
	toute la gamme de couleurs (figure 8A : SEQ-eau et l'indice IPLAC, B : quantité d'algues
	filamenteuses et cyanobactéries).

Les résultats montrent que les zones humides échantillonnées sont majoritairement dans un état médiocre voire mauvais (figure 8 A&C).

	Tableau V. Gamme de valeurs enregistrées dans les zones
	humides échantillonnées et codes qualité correspondants, le cas
	échéant.
		Unités	Minimum Maximum
	Conductivité	µS/cm	3	940
	pH	psu	5.05	9.09
	Turbidité	NTU	0,08	255,5
	NO2	mg NO2/L	0,003	4,16
	NO3	mg NO3/L	0,003	77,85
	PO4	mg PO4/L	0,0003	2,40
	Phosphore total	mg P/L	0.005	2,50
	Azote Kjeldahl	mg N/L	<0,5	12
	Chlorophylle a	µg/L	0,0784	120,21
	Cyanobactéries	10 6 cell/ml	0	>100
	Indice IPLAC	sans unité	0,32	1
	Algues filamenteuses	ordinal	absence beaucoup

Les ZH rencontrant des abondances élevées de cyanobactéries sont localisées dans le département du Nord, tandis que les ZH rencontrant des quantités importantes d'algues filamenteuses se situent principalement dans la Somme et l'Aisne.

  'indice IPLAC, une ZH devient rouge, quatre orange, et une jaune.

	En effet, selon le SEQ-eau et l'indice IPLAC, 6 ZH sont en « mauvais » état, 8 « médiocre »,
	7 « passable », deux en « bon» état, et 1 seule dans un état « excellent ». Les zones humides
	mal classées du département du Nord (qualité passable à mauvais, et donc en decà du seuil de
	bonne qualité) le sont principalement à cause de concentrations élevées en phosphore (figure
	9), le plus souvent d'origine organique, et en chlorophylle a (figure 11), tandis que celles de la
	Somme et l'Aisne le sont principalement à cause d'un excès de nitrates (figures 8 et 9). Pour
	le Pas-de-Calais, les raisons varient d'une ZH à l'autre (figures 8 à 11). En tenant compte des
	abondances de cyanobactéries ainsi que des quantités d'algues filamenteuses, en plus du SEQ-
	eau et de l
	Excellent
	Bon
	Passable
	Médiocre
	Mauvais

Profil altimétrique Vues d'ensemble et aérienne de la mare Qualité des rivières

				n° ZH		8
				Commune		Chaussée Tirancourt
				Département		80
				Latitude (°N)		49.953
				Longitude (°E)		2.15
				Type ZH		mare artificielle
				*Surface (ha)		0,4
				Profondeur max (m)	0,4
				Altitude (m)		15
				Végétalisation		élevée
			Ombrage (% surface mare)	0
			*Pouvoir tampon du paysage (1 km alentour)	moyen
			*% cultures (1 km alentour)	23
			*% paysage non modifié par l'homme (1km alentour)	42
			*calculé à partir d'imagerie satellitaire
				mare	La Somme
						Excellent
						Bon
						~5	Passable Médiocre
						km	Mauvais
			8.
						8.
			8.			8.
						Cartographie: R.
						Chartier
				Unité	Gamme	Moyenne sur 6 mois	Etat santé mare
	Conductivité	µS/cm		32-66	49
	Turbidité	NTU		0,3-1,3	0,7
	pH		sans unité		7,8
	P total	mg P/L	0,018-0,027	0,02(8.1)/0,06(8.2)/0,02(8.3)/0,02(8.4)
	N-kjeldahl	mg N/L		0,9
	NO 3	-	mg NO3/L 0,32-28,91	9,42(8.1)/9,61(8.2)/14,53(8.3)/11,09(8.4)
	PO 4	3-	mg PO4/L	0,01-0,09	0,04(8.1)/0,01(8.4)
	Chla	µg/L		0,3-6	0,8(8.1)/2,8(8.4)
	Bilan niveau trophique
	Bilan Qualité SEQ
	indice IPLAC	sans unité		0.82
	Algues filamenteuses	sans unité		Spirogyra/Melosira/Oscillatoria/Microspora/Mougeotia
	Cyanobactéries potentiellement toxiques	sans unité		aucune
	Espèces phytoplanctoniques rares	sans unité		Closterium navicula/Microcrocis irregulare
						/Cyanosarcina/Tetraedron longispina
	Espèces végétales invasives	sans unité		Lentilles, élodée du Canada

Belgique Belgique Nitrates Phosphates Belgique Belgique Nitrates Phosphates Source: L. Pluchart

le reste de la végétation aquatique et la faune peuplant la zone humide. De plus la lyse des cyanobactéries permet la libération des cyanotoxines.

  Il faut au préalable effectuer une analyse des cyanotoxines dans la zone humide concernée, avant d'appliquer ce procédé. Si la procédure est appropriée, il faut effectuer plusieurs essais de fréquence et puissance avant d'obtenir le résultat escompté(Devidal, 2007).

		Avantage	Inconvénient
	Traitement chimique
	Réoxygénation artificielle	Limite la mort des végétaux aquatiques par anoxie	N'empêche pas l'eutrophisation
		et favorise le piégeage du phosphore par les sédiments
	Traitement physique
	Curage	Abattement de sédiments et du P stocké dedans	Cher et très réglementé
	Ultra-sons	Elimine les proliférations de cyanobactéries	Effet sur le reste de la végétation peu connu
	ballots flottants de paille d'orge	Elimine les proliférations de cyanobactéries	Retours d'expérience variables
	Biomanipulation		Peut libérer les cyanotoxines
	Végétalisation avec plantes aquatiques gourmandes en N et P	Stabilise les sédiments, fait concurrence au phytoplancton	Fauchage à la fin de la saison productive
	Construction de zones humides artificielles		Cher, monopolisation de large espaces
	Ajout de bivalves	Se nourrissent de phytoplancton	Risque invasif et modification du cycle de P et N
	N et P (phytoépuration), et donc de réduire l'eutrophisation. A noter que ce n'est pas
	parcequ'une zone humide est végétalisée que le pouvoir épurateur est bon. De manière Figure 14. Structures flottantes de végétaux. Source :
	générale, une plante est choisie lorsque :
	La végétalisation des berges et de la mare, si ce n'est pas déjà le cas, ainsi que la création
	d'une zone enherbée de 10-15 m autour de la mare permet de piéger une partie des apports en

-elle a un bon rendement d'abattement de la pollution, -elle est déjà implantée dans la région et est résistante aux pollutions et aux sécheresses, -elle ne doit pas être invasive, ni nuisible aux autres espèces présentes, et ne demande pas trop d'entretien aux gestionnaires. Pour piéger le phosphore, les espèces Phalaris arundinacea (la baldingère), Salix caprea (le cornouiller) et Juncus effusus (le jonc épars) semblent bien adaptées (De Nardi et al. 2010). Pour piéger l'azote, il s'agit principalement des espèces Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). Ces plantes peuvent être plantées ou mises sur des structures flottantes (figure 14). Les nénuphars purifient également l'eau. Si le propriétaire souhaite arborer, le saule est un excellent candidat pour réduire les pollutions par les nitrates. Une plantation de saules avec le procédé taillis de saule à très courte rotation (10 à 20 000 plants/ha) (ex entreprises Chicorée Leroux et 5GE dans le Nord pour traiter leurs effluents industriels) permet de réduire les nitrates de 500 kg par an et par hectare de plantation. Dans ce cas, la coupe des arbustes se fait tous les deux trois ans, et le bois (5 à 10 tonnes de matière sèche par hectare et par an) est utilisé pour le chauffage. Si la surface du site est suffisante, la construction de bassins de rétention végétalisés, des sortes de zones humides artificielles, peut être envisagé. Un exemple de ce genre de structure est montré figure 15. Pour que ce genre de structure phyto-épure de manière optimale, il est recommandé de connaître la source de pollution. Ces bassins artificiels sont alors construits entre la source de pollution et la zone humide. Tableau VII. Types de remédiations mises en place pour lutter contre l'eutrophisation des systèmes aquatiques. La réoxygénation artificielle de la zone humide favorise le piégeage du phosphore, et limite la mort des végétaux aquatiques par anoxie. En effet, la libération de l'oxygène au niveau de la surface des sédiments limite le relargage de fer, et donc de phosphore, de manganèse et d'ammonium dans l'eau. Par contre, une telle installation se fait en général lorsque le milieu est stratifié (pas d'échange d'oxygène entre le fond et la surface), ce qui n'est pas le cas des zones humides, étant donné leur très faible profondeur. A noter qu'une réoxygénation artificielle ne semble en aucun cas diminuer les proliférations cyanobactériennes (Levi et al. 2006, Austruy 2012). Le curage permet d'éliminer la charge interne du phosphore dans les sédiments, et d'augmenter le volume d'eau de la zone humide. La décision d'un curage se fait à l'appréciation. Il n'existe pas de valeurs seuil décisionnelles. Un curage peut être envisagé lorsque la zone humide souffre de proliférations cyanobactériennes et d'envasement, et que la concentration en phosphore total des sédiments est élevée. Mais si la source de pollution en phosphore n'est pas maîtrisée, les cyanobactéries peuvent continuer de proliférer. L'utilisation d'ultrasons permet de lyser les cellules phytoplanctoniques dont les cyanobactéries et algues filamenteuses. C'est une procédure considérée comme très efficace, à condition qu'elle soit employée bien avant l'apparition d'une prolifération. A noter que, néanmoins, l'application d'ultrasons dans certains endroits (ex Douarnenez, Austruy 2012) n'a jamais réduit ni éliminé les proliférations de cyanobactéries. De plus, les ultrasons ont une http://aquamaintain.com/. action néfaste (1) sur l'ensemble du phytoplancton, et peut être aussi (2) sur

peuplement du fond de la zone humide par des bivalves tels que la moule Quagga (Dreissena rostriformis bugensis) et la moule zébrée (Dreissena polymorpha) est

  une alternative récemment proposée pour diminuer l'eutrophisation(Gulati et al. 2008, Waaren et al. 2016). En effet, les bivalves peuvent épurer les eaux en biofiltrant la matière organique en suspension dans l'eau dont le phytoplancton. Néanmoins, il est impératif d'être sûr que le bivalve choisi ne soit pas une espèce invasive.Le diagnostic mené d'avril à septembre 2018 sur 26 zones humides chassées réparties équitablement sur les 4 départements, montre que la majorité d'entres-elles sont dans un état physico-chimique et biologique médiocre voire mauvais. De manière générale, il apparaît que (1) les dynamiques du phosphore et de l'azote Kjeldahl sont indépendantes de celle des

	V Conclusion

Enfin, le nitrates+nitrites, (2) plus l'eau de la zone humide est riche en nitrates+nitrites plus il y a d'algues filamenteuses , et (3) une pollution au phosphore favorise les proliférations phytoplanctoniques dominées par les cyanobactéries potentiellement toxiques, engendrant des eaux vertes et turbides. D'autre part, cette étude montre que l'indice IPLAC, développé en 2016 par l'IRSTEA en collaboration avec l'ONEMA pour évaluer l'état de santé écologique des lacs français d'intérêt public, est applicable aux zones humides. Par contre, il est insuffisant pour tracer tous les symptômes d'eutrophisation, i.e. les pollutions par les nitrates et le développement indésirable d'algues filamenteuses, et donc insuffisant pour qualifier pleinement l'état de santé des zones humides. Ainsi, un bio-indicateur complémentaire doit être développé. Des solutions pour mitiger l'eutrophisation des zones humides échantillonnées, lorsque c'est le cas, sont proposées à chaque propriétaire pour chaque zone humide sous forme de fiche individuelle. Cependant, l'idéal serait de traiter les causes plutôt que les symptômes, c'est à dire réduire les sources de pollution à l'échelle du bassin versant. C'est particulièrement urgent pour mitiger les blooms de cyanobactéries potentiellement toxiques, dont les scientifiques prédisent une augmentation importante de leur fréquence, durée, et ampleur, à cause du réchauffement climatique.

VI Bibliographie

*Aminot A., Kérouel R., 2007. Dosage automatique des nutriments dans les eaux marines : méthodes en flux continu. Ed. Ifremer, Méthodes d'analyse en milieu marin 188p.

Niveau trophique (OCDE)

		Unités	Ultraoligotrophe	Oligotrophe	Mésotrophe	Eutrophe	Hypertrophe
			"très peu nourri"	"peu nourri"	"moyennement nourri"	"trop nourri"	"vraiment trop nourri"
	NO3	µg/L N-NO3		<10	10-30	30-100	>100
	PO4	µg/L P-PO4		<2	2-5	5-100	>100
	Phosphore total	µg/L P	<4	4-10	10-35	35-100	>100
	Chlorophylle a	µg/L	<1	1-2,5	2,5-8	8-25	>25
	Qualité physico-chimique (SEQ-eau)		Excellente	Bonne	Passable	Médiocre	Mauvaise
	pH	psu	8	8.5	9.0	9.5	>9,5
	Turbidité	NTU	15	35	70	100	>100
	NO2	mg/L N-NO2	0,01	0,09	0,15	0,3	>0,30
	NO3	mg/L N-NO3	0,45	2,3	5,6	11	>11
	PO4	mg/L P-PO4	0,03	0,16	0,33	0,65	>0,65
	Phosphore total	mg/L P	0,05	0,2	0,5	1	>1
	Azote Kjeldahl	mg/L N	1	2	4	10	>10
	Qualité biologique
	Chlorophylle a+phaeopigments	µg/L	<10	60	120	240	>240
	Cyanobactéries	10 6 cell/ml	<0,2	2	20	100	>100
	(DGS -ministère chargé de la santé)		Pas de recommandations particulières	Surveillance active Maintien d'une activité	Maintien d'une activité Information du public	Interdiction baignade et consommation de poisson
							recherche de toxines
	Indice IPLAC (IRSTEA-ONEMA)	sans unité	0,8	0,6	0,4	0,2	<0,2
	Algues filamenteuses	ordinal	0 (aucune )	1 (peu)	2 (moyen)	3 (beaucoup)	4 (énormément)

DE LA ZONE HUMIDE DIAGNOSTIC D'EUTROPHISATION DES ZONES HUMIDES CHASSEES DES HAUTS-DE-FRANCE

				Unité	Gamme	Moyenne sur 6 mois	Etat santé mare
	Conductivité	µS/cm	148-169	158,55
	Turbidité	NTU	31-102,5	73
	pH		sans unité		7,90
	P total	mg P/L	0,03-1,47	0,61
	N-kjeldahl	mg N/L		1,83
	NO 3	-	mg NO3/L 0,04-1,19	0,54(2.1)/0,36(2.2)
	PO 4	3-	mg PO4/L	0-0,64	0,15(2.1)/0,32(2.2)
	Chla	µg/L	34-120	37
	Bilan niveau trophique
	Bilan Qualité SEQ
	indice IPLAC	sans unité		0,54
	Algues filamenteuses	sans unité		Spirogyra/Mougeotia
	Cyanobactéries potentiellement toxiques	sans unité		Planktothrix/Anabaena/Phormidium
	Espèces phytoplanctoniques rares	sans unité		Chroococcidiopsis/P¨seudogoniochloris tripus/
						Ophiocytium capitatum/ Lacunastrum gracillimum
						/Verrucodesmus/Schroederiella/Tetraedron longispinum
	Espèces végétales invasives	sans unité		Elodée du Canada, lentilles
	Bilan final I-IDENTITE n° ZH Commune			3 Herzeele	Excellent Bon	Passable Médiocre	Mauvais
	Département Latitude (°N)			59 50.88	Belgique Belgique
	Longitude (°E)			2.56
			Type ZH			étang artificiel
	*Surface (ha)			1,08
	Profondeur max (m)			1
		Altitude (m)			3	Excellent
	Végétalisation			inexistante	Bon
	Ombrage (% surface mare)			0	Passable
	*Pouvoir tampon du paysage (1 km alentour)		moyen	Médiocre
	*% cultures (1 km alentour)		90	Nitrates Nitrates	Mauvais
	*% paysage non modifié par l'homme (1km alentour)	0
	*calculé à partir d'imagerie satellitaire
						Belgique Belgique
					Source: E. Breton
						Phosphates Phosphates	Cartographie: R. Chartier

~5 km mare Source: L. Pluchart Source: GoogleMap

  Eau de l'étang au X400 en juin.

						Excellent	Passable	Mauvais
						Bon	Médiocre
				Unité	Gamme	Moyenne sur 6 mois	Etat santé mare
	Conductivité	µS/cm	48-101	74,5
	Turbidité	NTU	1,7-6,6	3(4.1)/4(4.2)
	pH		sans unité		8,73
	P total	mg P/L	0,02-0,29	0,13
	N-kjeldahl	mg N/L		1,69(4.1)/0,68(4.2)
	NO 3	-	mg NO3/L 0,06-21,54	1,17(4.1)/4,39(4.2)
	PO 4	3-	mg PO4/L	0,02-0,21	0,15(4.1)/0,07(4.2)
	Chla	µg/L	1,6-39	19(4.1)/13(4.2)
	Bilan niveau trophique
	Bilan Qualité SEQ
	indice IPLAC	sans unité		0.56
	Algues filamenteuses	sans unité		Spirogyra
	Cyanobactéries potentiellement toxiques	sans unité	Aphanocapsa/Oscillatoria/Planktothrix
					Lacunastrum gracillimum/Pseudopediastrum boryanum var
	Espèces phytoplanctoniques rares	sans unité	brevicorne/Anthophysa vegetans/Goniochloris mutica/Goniochloris
					fallax/Pediastrum bidenticulatum/Pseudogoniochloris tripus
	Espèces végétales invasives	sans unité		Lentilles
					Source: E. Breton

  'eau de la mare est de bonne qualité physico-chimique et écosystémique. Néanmoins, elle souffre d'un développement notable d'algues filamenteuses.

				Unité	Gamme	Moyenne sur 6 mois	Etat santé mare
	Conductivité	µS/cm	96-208	152
	Turbidité	NTU	0,3-7,6	4,4(9.1)/2,3(9.3)
	pH		sans unité		8.27
	P total	mg P/L	0,01-0,09	0,03(9.1)/0,04(9.3)
	N-kjeldahl	mg N/L		0,9
	NO 3	-	mg NO3/L 1,11-51,09	10,31(9.1)/16,26(9.3)
	PO 4	3-	mg PO4/L	0-0,18	0,03(9.1)/0,05(9.3)
	Chla	µg/L	0,3-29,6	4,4(9.1)/2,3(9.3)
	Bilan niveau trophique
	Bilan Qualité SEQ
	indice IPLAC	sans unité		0,95
	Algues filamenteuses	sans unité		Spirogyra/Oedogonium/Melosira
	Cyanobactéries potentiellement toxiques	sans unité		Plankthotrix
	Espèces phytoplanctoniques rares	sans unité		Johanseninema constrictum/Cylindrocystis crassa
					Microcrocis geminata/Draparnaldia sp./Tetraedron longispina
					Tetraedriella quadratum//Lacunastrum gracillimum//Microcrocis irregulare
	Espèces végétales invasives	sans unité		aucune
	Bilan final
						Excellent	Passable	Mauvais
						Bon	Médiocre
	III-BILAN
						Eau de la mare au X400 en juillet
					Source: E. Breton
	IV-SOLUTION POSSIBLE DE RESTAURATION

L

IV-SOLUTION POSSIBLE DE RESTAURATION La

  mare est de qualité moyenne en terme de nitrates. Elle souffre également d'un développement notable d'algues filamenteuses. Il est recommandé de ne pas pomper l'eau de la Tringue, trop chargée en nitrates.

				Unité	Gamme	Moyenne sur 6 mois	Etat santé mare
	Conductivité	µS/cm
	Turbidité	NTU	0,3-3	1,7
	pH		sans unité		8.6
	P total	mg P/L	0,02-0,31	0,09(10.1)/0,09(10.2)
	N-kjeldahl	mg N/L		0,61
	NO 3	-	mg NO3/L 0,02-0,79	0,29(10.1)/0,35(10.2)
	PO 4	3-	mg PO4/L	0,01-0,27	0,09(10.1)/0,08(10.2)
	Chla	µg/L	0,3-5,6	2,4(10.1)/3,3(10.2)
	Bilan niveau trophique
	Bilan Qualité SEQ
	indice IPLAC	sans unité		0,95
	Algues filamenteuses	sans unité		Oedogonium/Mougeotia/Sirogonium
	Cyanobactéries potentiellement toxiques	sans unité		Anabaenopsis
	Espèces phytoplanctoniques rares	sans unité	Closterium abruptum/Staurastrum manfeldtii/Chlorolobion obtusum
					Komvophoron rostratum/Closterium dianae/Euastrum dubium
	Espèces végétales invasives	sans unité		aucune
	Bilan final
						Excellent	Passable	Mauvais
						Bon	Médiocre
	III-BILAN
						Eau de la mare au X400 en juillet
					Source: E. Breton

IDENTITE DE LA ZONE HUMIDE DIAGNOSTIC D'EUTROPHISATION DES ZONES HUMIDES CHASSEES DES HAUTS-DE-FRANCE mare ~5 km

  Le marais 12.2 ne nécessite pas de plan de restauration. En revanche, le marais 12.1devrait être végétalisé avec des plantes gourmandes en N (typiquement les hélophytes hautes Scirpus littoralis (le jonc des chaisiers), Phragmites australis (le roseau commun), et Typha latifolia (La massette à larges feuilles). Végétaliser permettrait piéger une partie de ces nitrates, faire de la concurrence aux algues filamenteuses et à l'élodée du Canada. Afin de permettre également une végétalisation naturelle, les berges devraient avoir une inclinaison de 30° max. Une faible inclinaison favorise le dépôt et la germination de graines amenées par divers animaux et le vent. Une fois la mare végétalisée, un faucardage annuel de ces hélophytes est nécessaire pour se débarrasser des sels nutritifs piégés dans la végétation, et de la biomasse produite. Les déchets verts doivent être stockés impérativement à au moins 900m de la mare pour ne pas restituer à la mare les sels nutritifs reminéralisés lors de la des végétaux ou placés sur une plate-forme étanche.L'eau de la mare la plus récente (12.1) est de qualité moyenne en terme de phosphore total et azote Kjeldahl, tandis que l'ancienne (12.2) est de bonne qualité. Le marais 12.1 souffre donc d'une légère pollution organique. En plus, la mare souffre d'un développement notable d'algues filamenteuses et d'élodée du Canada. Il est recommandé de ne pas pomper d'eau dans Le Flier, vu sa qualité médiocre voire mauvaise en terme de phosphates et nitrates.

		Unité	Gamme	Moyenne sur 6 mois	Etat santé mare
	Conductivité	µS/cm Unité	Gamme	8,6 Moyenne sur 6 mois	Etat santé mare
	Turbidité Conductivité	NTU µS/cm	1,2-3,1	2 6,6(12.1)/15,8(12.2)
	pH Turbidité	sans unité NTU		8.79 5,2(12.1)/5,6(12.2)
	P total pH	mg P/L sans unité	0,02-0,04	3,44-(Tringue)5,19 8.21(12.1)/8.18(12.2)
	N-kjeldahl P total	mg N/L mg P/L	0,04-0,97	1,14-(Tringue)0,52 0,36(12.1)/0,12(12.2)/0,57(Fliers)
	-N-kjeldahl NO 3 3-NO 3 -PO 4 Chla PO 4 3-	mg NO3/L 0,02-77,85 mg N/L mg PO4/L 0-0,05 mg NO3/L 0,092-1,87 µg/L 1,6-9,8 mg PO4/L 0,02-1,81	13,06-(Tringue)21,72 2,14(12.1)/1,21(12.2)-(Flier)1,18 0,02-(Tringue)0,05 0,44(12.1)/0,05(12.2)-(Flier)14,41 4,4 0,42(12.1)/0,08(12.2)-(Flier)1,20
	Bilan niveau trophique Chla	µg/L	0,8-20	3(12.1)/9,8(12.2)
	Bilan Qualité SEQ Bilan niveau trophique
	indice IPLAC Bilan Qualité SEQ	sans unité		0,99
	Algues filamenteuses indice IPLAC	sans unité sans unité		Zygnema/Sirogonium/Oedogonium/Mougeotia 0,68(12.1)/0,78(12.2)
	Algues filamenteuses	sans unité		Anabaena/Aphanocapsa/Snowella/Woronichinia/Planktothrix/Microcystis/Anabaenopsis/Aphazinomen Spirogyra/Mougeotia/Oedogonium/Trichodermus variabilis
	Cyanobactéries potentiellement toxiques Cyanobactéries potentiellement toxiques	sans unité		on Aphanizonemon/Anabaenopsis/Oscillatoria/Nostoc/cylindorspermopsis raciborskii
	Espèces phytoplanctoniques rares	sans unité sans unité		Komvophoron schmidlei / Pediastrum boryanum var longicorne/ P. muticum
	Espèces phytoplanctoniques rares	sans unité		Pseudopediastrum boryanum var brevicorne/Staurodesmus gladiosus/Klebsormidium Klebsormidium/Botrydiopsis intercedens
	Espèces végétales invasives	sans unité		Anthophysa vegetans /Tribonema minus/Staurodemus brevispina/Closterium dianae Elodée du Canada
				Cosmarium bioculatum depressum/C. speciosum var. simplex/Staurastrum manfeldtii
	Gonatozygon monotaenium/Geminella minor/Gomphosphaeria aponina lentilles IV-SOLUTION POSSIBLE DE RESTAURATION Espèces végétales invasives sans unité Bilan final Bilan final III-BILAN Eau de la mare au X400 en juillet Excellent Bon Passable Médiocre Source: E. Breton Nitrates Phosphates Nitrates Phosphates Cartographie: R. Chartier Mauvais Belgique Belgique Belgique Belgique Excellent Bon Passable Médiocre Mauvais Source: L. Pluchart 13.1 13.2 13.3 n° ZH 13 Commune Warhem Département 59 Latitude (°N) 50.98 Longitude (°E) 2.546 Type ZH étang prairial *Surface (ha) 1,28 Profondeur max (m) 0,6 Altitude (m) 0 Végétalisation faible Ombrage (% surface mare) 0 *Pouvoir tampon du paysage (1 km alentour) faible *% cultures (1 km alentour) 84 *% paysage non modifié par l'homme (1km alentour) 0 I-Source: GoogleMap *calculé à partir d'imagerie satellitaire

IDENTITE DE LA ZONE HUMIDE DIAGNOSTIC D'EUTROPHISATION DES ZONES HUMIDES CHASSEES DES HAUTS-DE-FRANCE

				Unité	Gamme	Moyenne sur 4 mois	Etat santé mare
	Conductivité	µS/cm	10,4-14,4	12,4
	Turbidité	NTU		30(13.1)/29(13.2)
	pH		sans unité		6.96
	P total	mg P/L	0,33-2,47	0,41(13.1)/1,11(13.2)/0,35(13.3)
	N-kjeldahl	mg N/L		3,84
	NO 3	-	mg NO3/L 0,03-0,49	0,18(13.1)/0,17(13.2)/0,08(13.3)
	PO 4	3-	mg PO4/L	0,1-2,4	0,67(13.1)/1,04(13.2)/0,27(13.3)
	Chla	µg/L	1-54	26(13.1)/18(13.2)
	Bilan niveau trophique
	Bilan Qualité SEQ
	indice IPLAC	sans unité		0,41
	Algues filamenteuses	sans unité		Oedogonium/Rhizoclonium
	Cyanobactéries potentiellement toxiques	sans unité		Limnothrix redekei/ Planktothrix/Anabaena
	Espèces phytoplanctoniques rares	sans unité		Staurastrum bloklandii &St. sexcostatum/Lacunastrum gracillimum
						Pediastrum privum&P. longicorne/Mesotaenium macrococcum
						Pseudostaurastrum limneticum
	Espèces végétales invasives Bilan final I-n° ZH	sans unité		14	Elodée du Canada
			Commune			Wimereux
			Département			62
			Latitude (°N)			50.769	Belgique Belgique
		Longitude (°E)			1.609
			Type ZH			mare artificielle
			*Surface (ha)			0,4
	Profondeur max (m)			0,3
			Altitude (m)			10	Excellent
		Végétalisation			inexistante	Bon
	Ombrage (% surface mare)			0	Passable
	*Pouvoir tampon du paysage (1 km alentour) *% cultures (1 km alentour)		moyen 15	Nitrates Nitrates	Médiocre Mauvais
	*% paysage non modifié par l'homme (1km alentour)	17
	*calculé à partir d'imagerie satellitaire		Belgique Belgique
						Phosphates Phosphates	Cartographie: R. Chartier

  Eau de la mare au X400 en septembre

				Unité	Gamme	prélèvement unique (septembre)	Etat santé mare
	Conductivité	µS/cm
	Turbidité	NTU	1,75
	pH		sans unité
	P total	mg P/L	0,09
	N-kjeldahl		1,1
	N total	mg N/L
	NO 3	-	mg NO3/L	0,03
	PO 4	3-	mg PO4/L	0,04
	Chla	µg/L	2
	Bilan niveau trophique
	Bilan Qualité SEQ
	indice IPLAC	sans unité	0,98
	Algues filamenteuses	sans unité	aucune
	Cyanobactéries potentiellement toxiques	sans unité	aucune
	Espèces phytoplanctoniques rares	sans unité
	Espèces végétales invasives	sans unité	aucune
	Bilan final
	Néant

L'eau de la mare est de bonne qualité physico-chimique selon la classification des eaux de surface par l'Agence de l'eau, sauf pour les nitrates, pour laquelle elle est de qualité moyenne. La qualité écosystémique est bonne à moyenne. Le point 18-1 est qui est l'arrivée de la surverse du canal de Saint Quentin est de meilleure qualité en nitrates qu'au point 18.2. Les teneurs en phosphore sont très faibles, ce qui permet d'affirmer que l'oxygénation artificielle qui est mise en place pour limiter le relargage de phosphore des sédiments est devenu inutile. Néanmoins, pour en être sûr, il faudrait effectuer une analyse des sédiments en phosphore.

Cette zone humide, d'après les analyses, ne nécessite aucun plan de restauration.

Bilan final

Les rivières de cette région sont de mauvaise qualité en P, et les proliférat ions de cyanobactéries ne sont pas isolées dans la région, suggérant une pollution de grande échelle par le P. Néan moins, il est possible que cet excès de P soit dû au relargage de P par les sédiments. Pour mit iger les problèmes rencontrés, un curage peut être effectué, à condition que l'excès de P provienne d'un relargage de P des sédiments. Une analyse des sédiments doit être effectuée pour connaître