Laboratoire d’hydrobiologie

Hydrobiologie - principes généraux

L’hydrobiologie repose sur l’étude de la faune et de la flore aquatiques peuplant les rivières et plans d’eau. La faune et la flore présentes dans ces milieux sont fortement influencées par les conditions morphologiques du milieu, la qualité physico-chimique de l’eau et le régime hydrologique. L’équilibre de toutes ces composantes est fragile et les perturbations du milieu ont un impact direct sur la faune et la flore recensées (bio-indication sur l’état de dégradation ou non d’un milieu aquatique).
L’agrégation des données de qualité biologique, de qualité physico-chimique et d’hydromorphologie est ainsi essentielle pour définir l’état écologique des eaux de surface (cf. arrêté du 27 juillet 2018 modifiant l’arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux méthodes et critères d’évaluation de l’état écologique, de l’état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface).

En effet, la directive-cadre européenne sur l’eau (DCE) adoptée en octobre 2000 précise les exigences dans le domaine de la biologie des milieux aquatiques, sur les plans scientifiques et sur la fiabilité des informations à fournir. Assise sur des objectifs de résultats, la politique de l’eau a désormais comme indicateur central l’état biologique des eaux qui nécessite une expertise spécifique, par ailleurs indispensable pour réagir aux crises, sanitaires ou biologiques, affectant les cours d’eau et les plans d’eau. Un objectif ambitieux avait été fixé nationalement pour l’atteinte du bon état écologique de 66 % des masses d’eau dès 2015.

Les principales missions du laboratoire

Le laboratoire de la DREAL Hauts-de-France participe à une meilleure connaissance des milieux aquatiques, par la production de données, d’expertise et d’avis, en particulier pour l’évaluation précitée de l’état écologique des eaux.

L’activité de notre laboratoire est encadrée par la circulaire du 31 décembre 2012 relative à l’organisation et aux missions des laboratoires d’hydrobiologie en DREAL.

Les principaux objectifs du laboratoire rappelés dans cette circulaire se résument ainsi :

• Assurer la qualité et la validité des données hydrobiologiques.
• Apporter une expertise en appui aux politiques publiques et à la valorisation des données.
• Contribuer à la mise au point des méthodes et outils en hydrobiologie.

Une activité en régie est conservée au sein du laboratoire. Cette activité, qui représente moins de 10 % des données produites sur notre territoire d’intervention, permet entre autre le maintien d’une compétence technique nécessaire à la validation des données. Ces données sont majoritairement produites par des prestataires privés via des marchés passés par les Agences de l’eau. Les compétences maintenues au sein de notre DREAL permettent ainsi d’exercer nos missions régaliennes en hydrobiologie de contrôle de l’évaluation et de la validation de l’état écologique des cours d’eau, notamment dans le cadre du rapportage à la Commission européenne. Il importe par ailleurs d’assurer la fiabilité de la donnée produite sur laquelle se base les différentes actions de restauration. Ces compétences permettent enfin au laboratoire de participer au développement de méthodes adaptées et pérennes pour le suivi de la qualité des eaux.

Quel territoire d’intervention ?

Le laboratoire d’hydrobiologie de la DREAL Hauts-de-France intervenait en 2018 sur la région Hauts-de-France ainsi que sur les départements de la Marne et des Ardennes.
Le territoire d’intervention évolue cependant en 2019 pour mieux s’appuyer sur les découpages de bassins hydrographiques. Ce nouveau périmètre, représenté sur la carte ci-dessous, permettra la poursuite du travail mené avec les Agences de l’Eau Artois Picardie et Seine-Normandie (pour les Vallées d’Oise et de la Marne).

Quelle activité est réalisée en régie par le laboratoire ?

Les cours d’eau sont des éléments prépondérants de notre patrimoine écologique. Leur qualité biologique fait l’objet d’un suivi régulier tel que l’exige la Directive Cadre sur l’Eau. Les résultats des prélèvements et analyses réalisés chaque année par notre laboratoire et les prestataires des Agences sont retranscrits sous la forme de différents indicateurs de qualité basés sur l’écologie d’organismes aquatiques, animaux et végétaux, chacun contribuant à l’évaluation des cours d’eau.

Le laboratoire d’hydrobiologie de la DREAL réalise ainsi en régie des prélèvements et déterminations faunistiques (invertébrés benthiques) et floristiques (diatomées et macrophytes) des cours d’eau dans le cadre des réseaux de suivi du programme de surveillance des masses d’eau, en partenariat avec les Agences de l’Eau Artois Picardie et Seine-Normandie. Il est de plus sollicité pour apporter son expertise en appui aux politiques de l’eau (appui interne mais aussi auprès de partenaires locaux comme l’AMEVA via des suivis avant/après travaux de restauration de cours d’eau dans la Somme).

Notre laboratoire, accrédité par le Comité Français d’Accréditation (COFRAC) et agréé par le Ministère en charge de l’environnement, est compétent sur une grande partie des paramètres biologiques utilisés pour l’évaluation de l’état écologique des cours d’eau. En effet, le laboratoire est compétent pour la détermination des indices biologiques invertébrés (Indice Invertébrés Multimétriques I2M2 et Indice Macro-Invertébrés en Petits Cours d’Eau dit MPCE notamment), l’Indice Biologique Diatomées (IBD) et l’Indice Biologique Macrophytique en Rivières (IBMR).

Les macro-invertébrés aquatiques

Les macro-invertébrés sont des organismes de petites tailles mais visibles à l’œil nu (taille supérieure à 0,5 mm) qui exercent des fonctions écologiques importantes au sein des cours et plans d’eau. Ils sont un indicateur de la qualité générale des milieux aquatiques : la composition des peuplements dépend entre autre de la qualité physico-chimique de l’eau et de la diversité des habitats. Certaines espèces, très sensibles aux pollutions ou aux perturbations du milieu, permettent ainsi d’évaluer la qualité du cours d’eau. Les macro-invertébrés sont classés en différents groupes : plécoptères, éphéméroptères, trichoptères, diptères, coléoptères, odonates, mollusques, crustacés…On les retrouve dans les différents substrats (entre autre pierres, sables, graviers, vases, racines, litières et végétaux) présents dans les cours d’eau.

L’indice utilisé pour la surveillance de l’état écologique des cours d’eau est désormais l’indice invertébrés multimétriques I2M2 conformément à l’arrêté ministériel du 27 juillet 2018 (à l’exception, pour le prochain cycle, de l’hydroécorégion 9A cours d’eau côtiers des tables calcaires du nord de la France). En effet, l’indice dit « MPCE » (ou IBGN équivalent) présente des faiblesses par rapport aux exigences de la DCE et a donc été remplacé par l’I2M2.

Résultats des indices macro-invertébrés en 2019 (format PDF - 1,2 Mo)

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Les macrophytes

Les macrophytes correspondent à l’ensemble des végétaux aquatiques ou amphibies visibles à l’œil nu. Ils comprennent des phanérogames, des bryophytes, des lichens et des macro-algues. Ils sont de bons indicateurs du niveau trophique (degré d’enrichissement en éléments nutritifs) et peuvent participer à l’élaboration de diagnostics de pollutions organiques et toxiques.

L’établissement de la liste floristique, support de calcul de l’IBMR, se fait par prospection d’une section du cours d’eau avec un relevé exhaustif de chaque espèce présente (prédétermination sur le terrain puis consolidation des résultats par la phase laboratoire).

Résultats de l’IBMR en 2019 (format PDF - 1,2 Mo)

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Les diatomées

Les diatomées sont des algues brunes unicellulaires microscopiques fixées aux différents substrats et objets immergés dans les rivières. Elles peuvent coloniser tous les biotopes aquatiques continentaux y compris les plus artificiels et pollués. La rapidité de leurs cycles de développement (de quelques heures à quelques jours) en font des organismes intégrateurs des changements physico-chimiques des milieux. Les diatomées sont très sensibles aux pollutions notamment organiques, azotées et phosphorées. Le squelette externe siliceux (frustule) et ses caractéristiques permettent leur identification par le laboratoire et l’établissement d’une liste floristique, support de la détermination de l’IBD utilisé pour la surveillance de l’état écologique des cours et plans d’eau.

Résultats de l’IBD en 2019 (format PDF - 1,3 Mo)