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Focus : Etat hydromorphologique des cours d’eau Bruxellois

L’état hydromorphologique des principaux cours d’eau bruxellois a été inventorié et se révèle sans surprise très dégradé. Le Canal, voie navigable artificielle, est logiquement classé en mauvais état. La Senne sur ses parties à ciel ouvert est dans un état médiocre mais des aménagements de son lit mineur et de ses berges sont envisageables. De plus, bien que la Senne soit voûtée sur les deux tiers de son parcours, deux sites pourraient être remis à ciel ouvert. La Woluwe présente une qualité moyenne. Sa continuité écologique est en effet entravée par un grand nombre d’obstacles, en grande majorité infranchissables.
Si ce premier bilan confirme en grande partie ce qu’on savait déjà, il permet néanmoins de mettre en évidence les priorités d’interventions pour ces prochaines années. Or améliorer la qualité hydromorphologique est un préalable indispensable à toute restauration écologique sur le long terme.

Qu’est-ce que l’hydromorphologie d’un cours d’eau ?

La Directive Cadre Eau (ou Directive 2000/60/CE) et l’Ordonnance Cadre Eau qui la transpose au niveau bruxellois fixent un objectif environnemental aux masses d’eau de surface : l’atteinte du « bon état » chimique et écologique. L’évaluation de la composante écologique fait appel à des éléments de qualité biologique, physico-chimique et hydromorphologique.

L’hydromorphologie d’un cours d’eau correspond à la combinaison :

  • des caractéristiques et des processus relatifs à la morphologie des cours d’eau (diversité de profondeur et de largeur des rivières, structure du lit et des berges),
  • de leur régime hydrologique (dynamique des cours d’eau et notamment leur débit),
  • ainsi que de leur continuité écologique.

Plus un cours d’eau connaitra une diversité importante dans ses faciès et ses écoulements, meilleure sera sa qualité hydromorphologique.

Cours d’eau à l’hydromorphologie fortement modifiée à gauche (la Senne voûtée) vs. proche de l’état naturel à droite (La Trie, 2010, Picardie, France)

Source : ©Vivaqua & Duseigne (image du haut), ©EPTB Somme – AMEVA (image du bas)

Un cours d’eau en bonne « santé » hydromorphologique est plus résilient face aux pressions naturelles et/ou anthropiques : il pourra, dans une certaine mesure, absorber certaines perturbations sans que son état n’en soit trop affecté et ainsi assurer sa fonction écologique (on parle de « capacité auto-épuratoire » d’un cours d’eau). Un bon fonctionnement des processus hydromorphologiques permet en effet la mise en place d’habitats diversifiés et de grande qualité, indispensables au bon développement et au maintien de la vie aquatique (Onema, 2010a). De bonnes conditions hydromorphologiques contribuent donc à la qualité biologique des cours d’eau, et in fine, à l’atteinte du « bon état » (Onema, 2010b).

Restaurer la continuité écologique d’un cours d’eau pour améliorer son état hydromorphologique

La restauration de la continuité écologique constitue un des axes important de l’amélioration de l’hydromorphologie des cours d’eau (Onema, 2010c). De nombreux ouvrages, qu’ils soient transversaux (ponts, barrages, seuils,…) ou longitudinaux (digues, berges aménagées,…), peuvent fragmenter le réseau hydrographique et entraver le déplacement longitudinal et transversal des espèces vers des zones indispensables à l’accomplissement de leur cycle de vie (alimentation, croissance et reproduction). De plus, la présence de tels ouvrages joue sur le régime hydrologique puisqu’ils modifient la pente ou l’écoulement du cours d’eau, et donc son débit. Il en résulte l’apparition de zones d’eaux stagnantes qui diminuent la qualité physico-chimique du milieu en impactant négativement la température ou la quantité d’oxygène dissous par exemple. Ces eaux stagnantes favorisent également l’accumulation d’éléments nutritifs menant à un enrichissement du milieu - phénomène appelé eutrophisation - et donc au final, à la prolifération excessive de certaines espèces (algues et macrophytes principalement).

Enfin, si les ouvrages entravent le déplacement des organismes vivants, ils constituent également un obstacle au flux de sédiments qui restent alors bloqués en amont. Si cette partie du cours d’eau voit sa morphologie modifiée, l’aval peut quant à lui subir un phénomène d’érosion du lit et des berges, entraînant ainsi la disparition d’habitats nécessaires à la vie aquatique.

L’hydromorphologie des cours d’eau bruxellois est fortement dégradée

Dans une région urbanisée comme Bruxelles-Capitale, la qualité hydromorphologique des cours d’eau est fortement dégradée sur de nombreux tronçons. Par le passé, les cours d’eau ont subi de nombreuses modifications, ayant pour but d’endiguer les inondations récurrentes et les risques sanitaires auxquels devaient faire face les Bruxellois (cf. chapitre 2 du plan de gestion de l’eau 2016-2021 - tableau 2.2 reprenant la liste des altérations morphologiques). C’est ainsi que la Senne a été voûtée et nombre de ses affluents asséchés. D’autres cours d’eau ont subi un sort similaire. En parallèle, de nombreux étangs et zones marécageuses ont été asséchés et ont donc disparu du paysage bruxellois (cf. chapitre 2.1.3.3 du plan de gestion de l’eau 2016-2021). Depuis lors, l’urbanisation n’a cessé d’exercer une pression sur le réseau hydrographique : chenalisation, aménagement des berges, mise en place d’ouvrages transversaux tels que barrages, ponts, passerelles, etc.

En raison de ces altérations morphologiques importantes, la Senne et la Woluwe ont été désignées comme masses d’eau fortement modifiées et le Canal comme masse d’eau artificielle.

Vers un inventaire détaillé

Une étude a été réalisée en 2016 par le bureau d’étude Merytherm pour le compte de Bruxelles Environnement, afin de caractériser l’état hydromorphologique du Canal, de la Senne et de la Woluwe, ainsi que des étangs qui y sont connectés. Des tronçons prioritaires sur lesquels concentrer des actions de restauration ont été identifiés, afin d’améliorer l’état hydromorphologique des eaux de surface et d’y rétablir une continuité écologique.

La méthode QUALPHY (évaluation de la qualité du milieu physique des cours d’eau), initialement développée par l’Agence de l’Eau Rhin-Meuse pour des masses d’eaux naturelles, a été appliquée. Cette méthode mesure l’écart entre le cours d’eau étudié et son type géomorphologique - soit l’état morphologique naturel de référence considéré comme non impacté par les activités humaines - pour 40 paramètres qualitatifs et quantitatifs. Les résultats obtenus sont à relativiser puisque les masses d’eaux bruxelloises sont loin des conditions naturelles auxquelles elles sont comparées.

Concrètement, les cours d’eau sont d’abord divisés en tronçons homogènes sur base de leurs caractéristiques naturelles (forme de la vallée…) et anthropiques (présence d’ouvrages d’art…) via des données cartographiques et bibliographiques :

  • Le Canal présente une morphologie relativement uniforme. Deux tronçons à ciel ouvert de 500 m de long, considérés comme représentatifs de l’ensemble de la voie navigable, ont été étudiés.
  • La Senne a été scindée en 8 tronçons à ciel ouvert d’une longueur totale de 5,1 km.
  • La Woluwe a été découpée en 36 tronçons à ciel ouvert d’une longueur totale de 12,8 km, depuis l’étang sec du Vuylbeek, la source de l’affluent le Bocq et la source de l’Empereur.

En ce qui concerne les parties voûtées et les étangs, deux cas se présentent. Lorsque leur longueur est inférieure à 50 m, ils ont été « assimilés » au tronçon à ciel ouvert. Dans le cas contraire (> 50 m), leur étude a été simplifiée et centrée sur l’estimation de leur franchissabilité par les populations piscicoles. La méthode QUALPHY leur attribue systématiquement une qualité mauvaise en raison de l’uniformité du lit mineur, des berges « bloquées » et de l’urbanisation du lit majeur.

Une fiche d’inventaire, associée à chaque tronçon, est complétée sur le terrain par les opérateurs. Pour chacun des 40 paramètres, une cote est attribuée en fonction de laquelle est calculé un indice. L’ensemble de ces indices est ensuite traité via une analyse multicritères, permettant de pondérer les paramètres en fonction de leur importance relative. Un indice de qualité est enfin obtenu pour le tronçon, appelé indice QUALPHY, mais aussi pour chacune de ses composantes, c’est-à-dire le lit mineur1 , les berges et le lit majeur2 . L’indice global d’un cours d’eau est déterminé en sommant les indices de chacun de ses tronçons, pondérés par leurs longueurs respectives.

Schéma des trois composantes d’un cours d’eau : lit mineur, berges et lit majeur

  1 Le lit mineur d’un cours d’eau correspond à la zone délimitée par des berges, et au sein de laquelle l’eau s’écoule en temps normal.
  2 Le lit majeur est la zone du cours d’eau qui est inondée en cas de crue.

L’indice de qualité est compris entre 0% (totalement artificialisé) et 100% (état naturel, aucune dégradation par rapport à son type géomorphologique de référence). Cinq classes de qualité sont possibles :

L’évaluation de la franchissabilité des obstacles recensés est basée sur le « protocole de recueil d’informations sur la continuité écologique (ICE) », développé par l’Office français de l’eau et des milieux aquatiques (Onema, 2014). Ce protocole se focalise sur la franchissabilité des obstacles à la montaison, c’est-à-dire à la remontée d’un poisson migrateur vers son lieu de reproduction/développement en amont. Des groupes d’espèces de poissons, présentant des capacités de nage similaires, sont définis pour évaluer leurs chances de franchir un obstacle donné. Cette estimation est basée sur la confrontation entre les caractéristiques (morphologiques, physiologiques et comportementales) du groupe de poissons et les caractéristiques relatives à l’obstacle (type auquel il appartient et ses cotes altimétriques).

Il en résulte un indice ICE, compris entre 0 et 1, déterminant le degré de franchissabilité de l’obstacle pour le groupe d’espèces considéré, où 0 correspond à un ouvrage infranchissable et 1 à un obstacle franchissable à la montaison pour la majorité des individus. Enfin, une classe ICE globale (franchissable, épisodiquement franchissable ou infranchissable) est attribuée à l’ouvrage en combinant les indices ICE des différents groupes de poissons (moyenne qui peut être nuancée sur jugement d’expert).

Un état hydromorphologique très variable d’un cours d’eau à l’autre

L’hydromorphologie du réseau hydrographique bruxellois reflète le contexte urbain dans lequel il s’inscrit. Sans surprise, les masses d’eau de surface de la RBC s’écartent très fort de l’état de référence naturel auquel elles sont comparées avec la méthode QUALPHY.

Indice de qualité hydromorphologique pour les tronçoncs à ciel ouvert (méthode QUALPHY)

Source : Rapport Merytherm, 2016-2017
Note : Moyenne des indices de chaque tronçon, pondérés par leur longueur pour la Senne (8 tronçons) et pour la Woluwe (36 tronçons). Pour le Canal, il s'agit des indices individuels pour chacune des deux placettes étudiées.

La Woluwe présente une qualité hydromorphologique globale moyenne. L’état de son lit majeur et de ses berges est qualifié de bon alors que celui du lit mineur est moyen. Cette détérioration du cours d’eau s’explique principalement par les aménagements hydrauliques que la Woluwe a subi jusqu’à présent : rectification du lit, présence d’ouvrages tels que seuils ou barrages infranchissables, … Les tronçons voûtés présentent quant à eux une qualité mauvaise.

Si l’état physico-chimique de la Woluwe est bon (voir fiche qualité physico-chimique des eaux de surface), son hydromorphologie dégradée -révélatrice d’un processus d’artificialisation- explique partiellement la mauvaise qualité biologique qui y est observée (voir fiche qualité biologique des principaux cours d’eau et étangs). 28 ouvrages ont été répertoriés sur la Woluwe, la majorité étant des vannes, appelées moines, permettant de réguler le niveau d’eau des étangs qui lui sont connectés. Parmi ces 28 ouvrages, pas moins de 23 sont considérés comme des barrières infranchissables par les poissons (indice global ICE de 0). Sur les 5 ouvrages restant, 3 sont considérés comme épisodiquement franchissables (ICE de 0,33 ou 0,66) et 2 toujours franchissables (ICE de 1). Les obstacles à la migration entravent la continuité écologique du cours d’eau et jouent majoritairement sur les poissons, dont la qualité biologique a été évaluée comme « médiocre ». Restaurer une bonne qualité de cet élément ne peut donc se faire sans améliorer au préalable la qualité hydromorphologique du cours d’eau.

Inventaire de la franchissabilité des ouvrages sur la Woluwe

Source : Rapport Merytherm, 2016-2017

La Senne est voûtée sur les deux tiers de son parcours bruxellois. Ce voûtement résulte en une mauvaise qualité hydromorphologique des tronçons concernés, ce qui influence négativement l’état général de la masse d’eau. Concernant la Senne à ciel ouvert (à Anderlecht, Schaerbeek et Haren), la plupart des méandres ont subi une linéarisation. Les berges fortement urbanisées sont souvent composées de matériaux tels que le béton, des palplanches ou du métal et donc actuellement peu fournies en végétation. Le lit majeur est très impacté car souvent imperméabilisé et très fortement urbanisé. Il en résulte un état global de la Senne qualifié de « médiocre », tout comme l’état du lit mineur et du lit majeur. Seules les berges se trouvent dans un état moyen. Un seul ouvrage a été relevé au niveau de la Senne et a été évalué comme infranchissable par les populations piscicoles ; il s’agit d’une chute d’eau située au début du pertuis du centre-ville.

Dans son ensemble, le Canal présente un état hydromorphologique mauvais. Créé par l’homme pour le transport de marchandises, le Canal est une masse d’eau artificielle. Une évaluation de sa qualité biologique et hydromorphologique n’a donc que très peu de sens. Aucun obstacle à la migration n’a été observé au niveau du Canal puisque les deux écluses sont considérées comme franchissables.

Potentiel d’améliorations et d’aménagements

La Woluwe semble au premier abord le cours d’eau au potentiel d’amélioration le plus important, mais le rapport coûts-bénéfices des travaux à réaliser est élevé. D’importants investissements ont déjà été réalisés dans le passé : des méandres ont été recréés et 400 m de tronçons voûtés ont été remis à ciel ouvert entre le Parc des Sources et le Moulin de Lindekemale. Le décloisonnement de tronçons toujours voûtés permettrait certes d’améliorer l’hydromorphologie mais à un prix élevé au vu des (faibles) bénéfices écologiques qui pourraient en découler. La remise à ciel ouvert de la Woluwe au niveau du bâtiment d’Axa le long du boulevard du Souverain sera néanmoins à l’étude ces prochaines années. Par ailleurs, l’hydromorphologie de la Woluwe pourrait être améliorée en agissant sur les barrières à la migration des poissons (cf. figure ci-dessus) : effacer les ouvrages qui n’ont plus d’utilité, abaisser les seuils ou encore installer des dispositifs de franchissement lorsque tout autre intervention est impossible, sont des pistes en vue de restaurer, au moins partiellement, une certaine continuité écologique longitudinale. En outre, favoriser le développement d’une végétation indigène sur les berges permettrait également de restaurer une continuité transversale.

Si remettre la Senne à ciel ouvert sur l’ensemble de son linéaire vouté est irréaliste, deux sites ont été identifiés comme étant réalistement dévoûtables : un tronçon de 230 m au nord de Bruxelles juste avant la station d’épuration de Bruxelles-Nord, et un autre plus central au niveau du Parc Maximilien. Pour le 1er tronçon, les travaux de dévoûtement sont prévus en 2018-2019, pour le 2ème, une étude de faisabilité va être engagée courant 2018. Ces deux projets bénéficient d’un cofinancement européen via la participation de Bruxelles Environnement au projet LIFE BELINI.
Les possibilités d’aménagements des tronçons à ciel ouvert sont eux limitées étant donné leur urbanisation. Deux chantiers vont toutefois avoir lieu dans le sud de Bruxelles pour créer d’une part une zone d’immersion temporaire connectée à la Senne, et d’autre part pour améliorer la qualité des berges le long du boulevard Paepsem. Ces projets seront mis en œuvre courant 2018 (également cofinancé par le projet LIFE BELINI). Il est en revanche très difficile d’intervenir sur le lit majeur. De manière générale, le lit mineur des masses d’eau bruxelloises constitue souvent l’élément sur lequel il semble le plus facile d’agir afin d’en améliorer la qualité hydromorphologique, et donc aussi biologique (amélioration de la sinuosité du lit ou de son écoulement par exemple, au moyen d’épis).

Comme expliqué plus haut, le Canal est une masse d’eau artificielle. Mis à part quelques aménagements ponctuels des berges qui permettraient d’améliorer localement la qualité biologique, le potentiel d’amélioration au niveau hydromorphologique reste très faible en raison des contraintes associées à la navigation vis-à-vis des berges et du lit mineur. Le lit majeur lui est urbanisé.

Date de mise à jour: 07/01/2019
Documents: 

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