S urveiller les milieux aquatiques est devenu un vrai enjeu réglementaire avec l'apparition de la directive-cadre sur l'eau (DCE) en 2000. Elle fixe un cadre strict avec pour objectif l'atteinte du bon état d'ici à 2015. Depuis 2006, scientifiques et gestionnaires ont concentré leurs efforts pour établir, normaliser et améliorer les méthodes de surveillance de la qualité de l'eau. Mais si la surveillance globale des cours d'eau est essentielle au reporting européen, les résultats obtenus sont difficilement exploitables pour piloter les actions d'amélioration mises en œuvre en local. D'où l'intérêt des réseaux de surveillance gérés par les collectivités ou des syndicats. Pour ré pondre à une pro blé ma-tique locale, ils en re gistrent eux aussi des données de surveillance et servent aux gestionnaires d'outil d'aide à la décision. Côté technique, de nombreuses zones d'ombre perdurent avec les outils utilisés aujourd'hui, notamment pour la détection de micropolluants et la difficile mise en relation entre substances et effets faible dose sur le milieu. Les bioessais et l'échantillonnage passif sont, par exemple, développés depuis de nombreuses années par les chercheurs et ont montré leur efficacité. Ils constituent des outils prometteurs qui attendent de pouvoir être admis un jour dans le protocole DCE. 1 NORMALISER LE SUIVI DCE Depuis 2007, la France réorganise sa surveillance de la qualité des cours d'eau pour répondre aux objectifs de la directive-cadre sur l'eau (DCE). Un chantier colossal qui n'est pas encore achevé. P our atteindre l'objectif de bon état des eaux fixé à 2015 par la DCE, un grand travail s'est engagé après la loi sur l'eau de 2006 dans le but d'améliorer les réseaux et les méthodologies de surveillance. Car si la France surveille la qualité de ses eaux depuis 1971, la DCE a fortement modifié l'approche sectorielle des politiques de l'époque, selon les types de milieux et d'usages. « On tend vers une normalisation des paramètres. Avant, il était difficile de se comparer entre pays européens », explique Rodolphe Van Vlaenderen, chef du pôle expertise de la qualité des eaux et des milieux aquatiques de la Driee Île-de-France, en référence au nouveau système d'évaluation de l'état des eaux (SEEE) mis en place, en France, sur les paramètres suivis par la directive. Pour être en bon état chimique, 41 substances définies par la DCE devront afficher des concentrations inférieures aux normes de qualité environnementales (NQE) définies en 2008. Pour l'état écologique, il faut étudier à la fois l'état physico-chimique (macro-polluants, certains polluants spécifiques et l'hydromor-phologie), mais aussi l'état biologique à travers quatre indicateurs : poissons, invertébrés, diatomées et macro-phytes. En France, l'organisation de cette surveillance est aujourd'hui bien rodée. L'Onema pilote au niveau national le système d'information sur l'eau. Les a gences de l'eau sont chargées de centraliser par bassin les données de surveillance de la qualité des eaux. Dans ce cadre, de nombreux prestataires, laboratoires d'analyse ou bureaux d'études privés, interviennent dans l'évaluation de la qualité chimique. Le suivi des indicateurs biologiques est réalisé par les Dreal, excepté l'indice poisson suivi par l'Onema avec l'hydromorphologie. Les données sont aujourd'hui gérées par bassin, mais une banque de données nationale Naïades est en train de voir le jour. Celle-ci mettra à disposition de tous les résultats de suivi et alimentera le SEEE. Qui pourra, à terme, renseigner sur l'état général des masses d'eaux au niveau de chaque station de surveillance. Depuis 2007, les réseaux des stations de surveillance réglementaires ont été revus par les agences de l'eau, les Dreal et l'Onema pour répondre à la DCE et en particulier pour « trouver un point représentatif de ce qui se passe globalement sur une masse d'eau, notamment en termes de pressions », explique Jean-Baptiste Chatelain, chef du service état des eaux et évaluation écologique de l'agence de l'eau Loire-Bretagne. Exit le RNB (Réseau national de bassin), on parle maintenant de RCS (Réseau de contrôle de surveillance) pour la surveillance générale des masses d'eau et de RCO (Réseau de contrôle opérationnel), qui vise à renforcer le suivi des masses d'eau risquant de ne pas atteindre le bon état. « Nous avons conservé une partie de nos stations bien placées afin de conserver un historique de suivi, mais certaines ont été relocalisées pour mieux répondre à l'objectif DCE », explique Jean Prygiel, chef du service connaissance et expertises des milieux naturels aquatiques à l'agence de l'eau Artois-Picardie. Avec ce système, on estime en France qu'environ une masse d'eau sur cinq est effectivement suivie, soit une station de mesure tous les 339 km². Pour le reste, il s'agit d'établir des modèles permettant d'extrapoler les données obtenues sur les zones surveillées. L'autre grand chantier a été d'adapter les indicateurs de la surveillance aux exigences de la DCE. Certains indicateurs biologiques ont notamment dû être complètement repensés. « Pour la détermination de l'état écologique, on considère à l'heure actuelle que l'indice de confiance est mauvais pour deux tiers des masses d'eau », explique René Lalement, directeur de la connaissance et de l'information sur l'eau à l'Onema. En effet, peu de modèles sont fiables pour extrapoler toutes les données aux masses d'eau non surveillées directement et certains indicateurs biologiques très spécifiques ne sont pas encore surveillés. Un travail a été engagé notamment avec Aquaref, consortium entre organismes de recherche visant à appuyer les pouvoirs publics sur les aspects techniques et scientifiques de la surveillance. « Pour répondre à la méthodologie d'évaluation au sens de la DCE, il faut un protocole technique d'acquisition des données et ensuite mettre au point un indicateur rendant compte des écarts à l'état de référence », explique Christian Chauvin, chercheur à l'Irstea et coordinateur de l'hydrobiologie pour Aquaref. En 2010 et 2011 sont donc parues des normes d'échantillonnage et actuellement, de nouveaux indicateurs biologiques sont testés et développés. Sur les invertébrés, l'I2M2 (Indice invertébré multimétrique) remplacera l'IBGN (indice biologique global normalisé). « L'IBGN mesure une note sur 20 en fonction de la variété et du type de taxons trouvés dans l'échantillon. Mais la DCE exige que l'on mesure un écart par rapport à la référence, d'où l'intérêt de l'I2M2 », explique Alban Gerbault, hydrobiologiste à la Driee. Reste encore à établir cette référence. Elle correspond à un état sans aucune dégradation, difficile à quantifier dans les cours d'eau très anthropisés. C'est l'objectif du réseau de référence pérenne, ex-réseau de référence, qui vise à identifier directement des lieux associables à un état de référence non dégradé. Ces modifications ne sont pas sans conséquences. En effet, les évaluations réalisées sur la période des Sdage 2010-2015 et 2016-2021 n'auront pas les mêmes bases mé tho dolo giques. « Plus on ajoute d'indicateurs et de paramètres, plus le risque d'avoir des états dégradés augmente », prévient Christian Chauvin. Difficile alors pour les gestionnaires de distinguer une évolution liée à des modifications méthodologiques de celle résultant d'une modification réelle de l'état du cours d'eau. Aujourd'hui, les tractations vont bon train entre politiques et scientifiques pour savoir comment intégrer ces indicateurs améliorés tout en ne dégradant pas artificiellement l'état des masses d'eau. Car en 2014, de nouvelles règles de surveillance DCE seront actées et serviront pour l'évaluation du prochain Sdage. 2 PÉRENNISER LES RÉSEAUX LOCAUX Sortant du cadre de l'évaluation DCE, des réseaux locaux de surveillance ont été mis en place par les collectivités face à des problématiques de territoire. S'ils apportent également une information utile aux agences de l'eau, leur financement pourrait s'avérer problématique. A u - d e l à du repor-ting global exigé par la DCE, il existe à l'échelle des collectivités des réseaux, souvent mis en place avant la DCE, afin d'assurer une surveillance locale plus précise. Le conseil général de l'Ain a ainsi lancé son réseau sur les eaux de surface en 1996. « À l'époque, il n'y avait que le RNB (réseau national de bassin) et le RCB (réseau complémentaire de bassin) qui comptaient peu de points de suivi dans notre département. On s'est dit qu'il fallait avoir une vision plus précise des politiques en cours », observe Franck Courtois, directeur de l'environnement au conseil général de l'Ain. L'objectif ? « Être un outil d'aide à la décision pour les acteurs locaux », ajoute-t-il. Le département finance pour moitié un réseau qui comprend une vingtaine de points fixes surveillés quatre fois par an et un suivi allégé d'une quarantaine de points moins fréquents pour répondre à des demandes ou problématiques locales. Au Syndicat intercommunal pour l'assainissement de la vallée de la Bièvre ( SIAVB) qui regroupe 14 communes et près de 120 000 habitants, 14 stations de me sures sont relevées quatre à six fois par an depuis 1998. « Ce suivi est in dis pen sable, car il nous sert à évaluer les actions d'amélioration mises en place », juge Hervé Cardinal, ingénieur territorial au SIAVB. Les données collectées varient en fonction des problématiques locales. Il existe souvent un socle commun proche des exi gences réglementaires, mais chacun met ensuite l'accent sur ses problématiques. Dans l'Ain, les phy to sa ni taires et les métaux sont dans le collimateur, au SIAVB ce sont les pollutions carbonées et les hy dro car bures. Ils peuvent aussi répondre à une problématique très ciblée. Par exemple, le réseau ruisseaux et petits cours d'eau côtiers du Pas-de-Calais se concentre sur 12 embouchures de cours d'eau avec uniquement certains paramètres mesurés comme la DCO, DBO, NH 4, phosphore total et bactériologie. « Ces cours d'eau débouchent sur des zones de baignade ou des zones conchylicoles où nous avons parfois des problèmes de pollution. Ce réseau permet d'en identifier la source », explique Jean-Yves Gagneux de la DDTM du Pas-de-Calais. Ces sys tèmes locaux constituent également une vraie source d'informations pour les a gences de l'eau. « Grâce à nos réseaux, elles ac quièrent une auto-surveillance du cours d'eau et lorsque l'on signe des contrats sur des actions ciblées, elles connaissent déjà l'état moyen du cours d'eau », explique Hervé Cardinal . Mais reste que le coût est parfois conséquent pour une structure locale. D'autant que les gestionnaires de ces réseaux réalisent rarement les analyses en interne. Ce sont des bureaux d'études qui se chargent des prélèvements, notamment biologiques, et de la mise en forme des résultats. Et cela peut coûter cher : jusqu'à 100 000 euros p a r a n d a n s l ' A i n o u 50 000 euros au SIAVB. Ils peuvent néanmoins être financés en partie (50 %) par les agences de l'eau, mais avec des conditions. « Nous faisons en sorte que toutes les données ac quises avec l'aide de l'agence puissent être utilisées par celle-ci, c'est-à-dire qu'elles soient ac quises par des la bo ra-toires a minima accrédités et avec des mé thodes normalisées », explique Jean Prygiel, de l'agence de l'eau Artois-Picardie. Reste une incertitude : la pérennité de ces réseaux basés sur le volontariat à l'heure où les budgets des collectivités sont déjà tendus. 3 AMÉLIORER LES OUTILS D'ANALYSE Les outils de surveillance évoluent afin d'offrir plus d'informations sur la nature et la toxicité des pollutions. Les échantillonneurs passifs et les bioessais présentent des perspectives intéressantes pour améliorer la connaissance des effets à faibles doses sur les écosystèmes. L e premier problème rencontré par les outils de surveillance actuels reste la caractérisation de substances présentes dans l'eau à des concentrations infimes, de l'ordre du nano, voire du picogramme, par litre. Sur certains micropolluants, les normes de qualité environnementale fixées par la DCE ont ainsi des seuils inférieurs aux limites de quantification des analyses de laboratoires. L'optimisation de la performance analytique est donc un chantier important. Les chercheurs travaillent ainsi de plus en plus sur le développement des échantillonneurs passifs. Le principe ? Des disques immergés dans un cours d'eau pendant plusieurs jours piègent dans leurs membranes les substances polluantes qui s'y accumulent. « Cette tech nique a plusieurs avantages : l'enregistrement sur une période de temps la rend plus représentative qu'un échantillon ponctuel. Cela va aussi permettre de concentrer les composés et donc de mettre en évidence des substances qu'on ne verrait pas autrement. Enfin, l'outil nécessite peu de manipulations et la logistique est très simple », explique Hélène Budzinski, responsable du laboratoire physico et toxico-chimie de l'environnement à Talence ( CNRS/Université de Bordeaux). Une expérience menée durant trois ans par ce laboratoire sur l'estuaire de la Gironde a mis en avant la présence d'un pesticide, le Fipronil, quand les analyses classiques ne détectaient rien. Si des discussions sérieuses ont lieu au niveau européen, ce procédé n'est pas encore reconnu comme outil de surveillance DCE. « Cela pourrait pourtant être un outil indispensable dans les endroits difficiles d'accès ou encore les zones lit to rales où la dilution des subs tances est forte », assure Anne Morin, directrice du programme Aquaref. Les méthodes de surveillance actuelles possèdent une autre faille. Elles évaluent un état à un instant T, mais établissent difficilement le lien entre micropolluants et effets toxiques à long terme sur l'écosystème. « Une eau peut avoir de bons résultats de toxicité aigüe et pourtant contenir des polluants à effet tératogène », ex plique Grégory Lemkine, fondateur de l'entreprise de biotechnologies Watchfrog, qui s'est spécialisée dans l'analyse dirigée par les effets. L'idée ? Réaliser des bioessais permettant de faire le lien entre effets à moyen ou long terme sur l'écosystème et les substances. Watchfrog utilise des têtards qui, plongés dans un échantillon d'eau, vont révéler la présence de perturbateurs endocriniens en devenant fluorescents. « On révèle par allumage le déclenchement d'un mécanisme pathologique au sein de l'organisme », détaille le directeur. Avec des résultats connus en quelques heures, c'est un véritable outil de prévention des risques de toxicité. La société Vigicell propose elle aussi, via son offre Vigiwater, une évaluation de la toxicité globale (perturbation endocrinienne, atteinte à l'ADN, stress cellulaire) sur un panel de modèles bio lo giques (algues, champignons, cellules animales et humaines…). « En moins d'une semaine, on peut fournir à un gestionnaire un profil visuel simple et clair des effets toxiques des substances présentes dans l'eau testée », explique Jean-Emmanuel Gilbert, son président. Malgré l'essor des bioessais, l'Europe ne reconnaît pas non plus cet outil pour la surveillance de la qualité des eaux. « Il est nécessaire de mettre en place des travaux pour en montrer la validité et le normaliser », insiste Anne Morin. Associée aux échantillonneurs passifs, la technique pourrait pourtant permettre d'identifier de nouveaux micropolluants à surveiller dans le cadre du protocole DCE.