PUTOT Olivier - AgroParisTech

ECOLE NATIONALE DU GENIE RURAL DES EAUX ET DES FORETS
ENGREF
CEMAGREF
SYNTHESE TECHNIQUE
TYPOLOGI
EDESMASSESD’
EAUDELADCE
MODALITES DANS QUELQUES PAYS EUROPEENS
PUTOT Olivier
E-mail: [email protected]
Janvier 2006
ENGREF Centre de Montpellier
B.P.44494
34093 MONTPELLIER CEDEX 5
Tél. (33) 4 67 04 71 00
Fax (33) 4 67 04 71 01
CEMAGREF
MONTPELLIER
RESUME
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Mots clés :DCE,massesd’
eau,Ty
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atécol
ogi
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ABSTRACT
The European Water Framework Directive sets the objective to reach good water status for
all waters by 2015. It divides waters into bodies of surface water or groundwater, which are
required to be aggregated into ecological types.
The number and different types of water bodies result from the methods used by Member
States. These are related to local past ecological researches, to water services organization,
to physical characteristics and to what the actors believe the topology is needed for.
Keywords: WFD, water body, typology, good ecological status.
2
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2015 le « bon état » (écologique et chimique) pour tous les milieux aquatiques naturels, de
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1. POURQUOIUNETYPOLOGI
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1.1.
LES CONCEPTS LIES A LA DCE
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choisis par les Etats Membres en 2004. Dans le cas de la France, cette unité diffère
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• Les eaux de surface continentales : cour
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• Les eaux côtières et de transition.
• Les eaux souterraines.
Les types desmassesd’
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(navigation, AEP, électricité..) (DCE, 2000). Cette qualification devra être justifiée tous les six
ans.Unemas
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(Normand M. et Gravier A., 2005).
1.2.
LESRAI
SONSD’
UNETYPOLOGI
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conditions de référence (European Commission Refcond Working Group, 2003),(Bazerque
MF., 2005). Les conditions de référence sont les conditions naturelles les plus probables en
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pour mineurs. Le bon état correspond à un écart léger à la référence.
3
Ces conditions de référence dépendent du type écologique auquel peut être rattachée la
masse d’
eau.La typologie a donc été réalisée pour rendre les objectifs à approcher
pertinents, et les mesures les mieux adaptées localement. A chaque type correspondent
donc des conditions de référence spécifiques.
catégories
lié aux caractéristiques
physiques
plan d'eau
MASSE D'EAU
côtière
de surface
cours d'eau
type
lié au milieu écologique
type1
type2
type3
et
c
…
de transition
souterraine
type a
type b
type c
et
c
…
état
lié à l'activité humaine
naturelle
fortement modifiée
artificielle
Pas à risque
A doute
A risque
de ne pas atteindre
le bon état
Figure 1 :Pl
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1.3.
LATYPOLOGI
EDANSLADEMARCHED’
ATTEI
NTEDUBONETAT
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Document
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Des groupes de travail européens se sont formés pour arriver à une interprétation commune
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instances concernées.
Les relais scientifiques et locaux
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ont été examinés par les grands organismes de recherche concernés : CEMAGREF, BRGM
et IFREMER (Wasson JG, Chandesris A, Pella A, Blanc L, 2002), (BRGM, MEDD, 2003).
Etat des lieux
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celles qui risquent de ne pas atteindre les objectifs environnementaux pour 2015.
Constitution du réseau de sites de référence
Le réseau de sites de références vise à constituer les listes de taxons de référence
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European Commission Refcond Wor
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représentatifs du « bon état » (European Commission Intercalibration Working Group, 2003).
Plans de gestion des districts hydrographiques
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5
2. LES CHOIX DE TYPOLOGIE AU NIVEAU EUROPEEN
2.1.
LES RECOMMANDATIONS
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La DCE propose deux approches possibles pour la typologie des eaux de surface, dites A et
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différents critères. Le système A est très cadré tandis que le système B laisse plus de
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European Commission
Water Bodies Working Group, 2003).
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es1 et impose de manière rigide des
descripteurs et des classes, tandis que le système B propose des descripteurs obligatoires
et optionnels, sans préciser les classes (Figure 2).
Descripteur
Ecorégion
Altitude
Surface bassin versant
Géologie
système A
Nb catégories
25
3
4
3
Facteurs obligatoires
Altitude
Latitude
Longitude
Géologie
Dimension
système B
Facteurs facultatifs
Distance depuis la source de la rivière
Énergie du flux (en fonction du flux et de la pente)
Largeur moyenne de l'eau
Profondeur moyenne de l'eau
etc. (15 facteurs possibles au total)
Figure 2: descripteurs des systèmes A et B dans le cas des cours d'eau (annexe II de la DCE, 2000)
Desdescr
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i
ond’
un
guide de recommandations, définissant des principes mais laissant la taille des masses
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édesEt
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sMembr
es(
European Commission Water Bodies Working
Group, 2003).
2.2.
LES CHOIX FAITS PAR LES ETATS MEMBRES
Plébiscite du système B
Les Etats Membres ont majoritairement porté leur choix sur le système B (Figure 3), le
système A étant souvent jugé comme manquant de réalisme écologique ou ne décrivant pas
8
le territoire concerné.
7
Figure 3 : Choix de la typologie A ou B
chez quelques Etats Membres sondés
Casde
sc
our
sd’
e
au
6
5
Pays Bas
Belgique
Portugal
Allem agne
France
Estonie
Norvège
Nombres de pays
concernés
4
3
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Royaum e Uni
1
0
typologie A
typlogie B
1
Ec
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i
on
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I
l
l
i
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s: Reprend les zones biogéographiques pour les insectes aquatiques délimitées par Illies dans
Illies J. (1978). Limnofauna Europaea. 2e édition, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 532 p.
6
Valorisation de travaux antérieurs
Lechoi
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dans le choix des facteurs. A cause des délais serrés de la DCE, les Etats Membres ont
généralement cherché à valoriser des travaux entrepris auparavant, ce que leur permettait le
système B dans une certaine mesure.
Ainsi en France a-t-on valorisé les hydroécorégions2 développées antérieurement par le
CEMAGREF,que l
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(Base de Données du Référentiel Hydrogéologique Français) du BRGM. Cependant il a fallu
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Mardhel V., 2005).
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travaux scientifiques historiques, qui avaient notamment déjà servi pour les subventions pour
la plantation des haies (Li
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tPN.
,2005)
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s
.
Choix des facteurs facultatifs
Il est intéressant de considérer les facteurs retenus par les Etats Membres (Figure 4).
Norvège
Estonie
Région climatique: 3
1
1
Ecoregions: 6
1
alcalinité: 3
4
2
5
Allemagne
Portugal
Belgique (région Wallonne)
France
oui
oui, variable continue
grandes regions naturelles: 5
hydro écorégions: 22
ecoregion type A
1
grandes regions naturelles: 6
hydro écorégions: 22
ecoregion type A
1
grandes regions naturelles: 7
hydro écorégions: 22
oui
degré de minéralisation: 3 grandes regions naturelles: 8
hydro écorégions: 22
oui
4
4
rang de straheler: 5
3; relié zone piscicole
turbidité/couleur:2
non précisé
Altitude
Latitude
Longitude
Géologie
Dimension
Distance depuis la source de la rivière
Énergie du flux (en fonction du flux et de la pente)
Largeur moyenne de l'eau
Profondeur moyenne de l'eau
Pente moyenne de l'eau
Forme du lit principal de la rivière
Catégorie de débit de la rivière
Forme de la vallée
Transport de solides
Capacité de neutralisation de l'acide
Composition moyenne du substrat
Chlorure
Limites des températures de l'air
Température moyenne de l'air
Précipitations
contexte piscicole
hydro ecorégions en amont
oui
oui, variable continue
oui, variable continue
les facteurs grisés sont les facteurs obligatoires
Figure 4 :Choi
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t
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Ce tableau permet de constater une certaine adaptation de la typologie. Les facteurs
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ugées pasassezdi
sc
r
i
mi
nant
es
(Norvège, région Wallonne, France). On observe enfin que certains facteurs ne sont
représentés que par une seule classe, ce qui revient à ne pas les prendre en compte.
2.3.
PERSPECTI
VESD’
EVOLUTI
ON
Changement de typologie
Lat
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en’
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gestion. De nombreux pays ont déjà abandonné une première version (Pays-Bas, Région
Wal
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i
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i
qued’
I
r
l
ande(
Department of the Environment, 2005).
2
Hydroécorégions : Basées sur des critères de géologie, géomorphologie, relief et climat, elles sont le fondement
de la typologie française. Ces hydro-écorégions ont été validées en les recoupant avec les peuplements
d’
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G,Ch
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l
l
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cL,2002)
.
7
Approche a priori et a posteriori
On peut distinguer deux approches distinctes (European Commission Refcond Working
Group, 2002):
1. l
’
appr
oche a priori : les types sont définis à partir de critères physiques, dont on
connaî
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anal
y
se des données
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s
.Le sy
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VPACS3
permet par exemple de définir des types de rivières et de lacs à partir des peuplements
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’
UK Ri
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atSurvey
Methodology ont montré la limite de la typologie du système A à illustrer la variabilité
écologique (Figure 5).
Paramètre A
Paramètre A
Type 3
Type 2
Type 2
Type 1
Type 1
Type 3
Paramètre B
Paramètre B
Figure 5 : Comparaison de deux typologies. La typologie de gauche illustre bien la variabilité écologique :
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t
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n1997s
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c
r
i
t
s
dans Assessing the biological quality of fresh waters: RIVPACS and other techniques, édité par J.F. Wright,
D.W. Sutcliffe et M.T. Furse.
8
3. LES RESULTATS OBTENUS PAR LES TYPOLOGIES
3.1.
NOMBRE DE TYPES
Nombre total
On peut considérer le nombre de types obtenus pour les différents Etats Membres (Figure
6).
Superficie du pays
140
120
Nb de types de ME
rivières
100
80
500 000
km²
400 000
300 000
60
40
200 000
100 000
20
0
0
600 000
km²
600 000
500 000
Superficie du
pays
400 000
Nb de types
de ME lacs
35
30
25
20
300 000
15
200 000
10
Fr
an
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Au
tri
Al
le
m
ag
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100 000
5
0
0
Allemagne Autriche
France
Suldal
(Norvège)
Figure 6 : Nombre de types de rivières et de lacs pour quelques Etats Membres
Lenombr
edet
y
pesobt
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pl
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Aut
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de la France génèrent beaucoup plus de types différents que celles du Royaume-Uni ou de
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’
Al
l
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Figure 7 : Fréquences cumulées
de
sdi
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r
e
nt
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sdemas
s
e
sd’
e
au
rivière en Irlande du Nord et Angleterre
P o u r c e n ta g e s c u m u lé s
(n o m b r e d e m a s s e s d 'e a u )
Répartition
Les écorégions interviennent dans la plupart des typologies. On constate alors logiquement
un regroupement géographique des zones de même type. Cependant certains types sont
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r
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s
ayant adopté la même typologie (Angleterre et Irlande du Nord, Figure 7) ou non (Figure 8).
L’
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les résultats diffèrent légèrement : Les
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eau
représentent 70% des occurrences (partie
droite de la Figure 7).
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0,00
Irlande du nord
angleterre
0,20
0,40
0,60
0,80
fréquences cumulées (nombre de types)
1,00
9
C’
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typologie fait apparaître le moins de
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y
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i
on de masses d’
eau
très peu représentées. La typologie
allemande appliquée au bassin du
Danube est celle qui engendre une
meilleure répartition des types.
pourcentage cumulé du nombre de masses d'eau
Figure 8 : Fréquences cumulées
de
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Eur
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100
90
80
Irlande du nord
70
Angleterre
60
Portugal
Région wallonne
50
Bassin allemand du Danube
40
30
20
10
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
Fréquence cumulée du nombre de types
3.2.
NOMBREDEMASSESD’
EAU
Nombr
edemassesd’
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enombr
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600 000
10000
500 000
1200
500 000
Superficie
1000
400 000
Nb de ME
souterraines
800
Nb de ME cours
d'eau
7000
6000
300 000
5000
4000
200 000
km²
8000
400 000
300 000
600
200 000
400
100 000
200
3000
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France
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Allemagne Autriche
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0
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1000
Au
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2000
100 000
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e
0
ag
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km²
600 000
9000
Superficie
Figure 9 :Nombr
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s
On constate que la France est parmi les pays enquêtés celui pour lequel on a le plus petit
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Mardhel V.,
2005)
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typologie, soit du milieu naturel. Pour cerner la part due à la typologie, on peut calculer la
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Figure 10).
Figure 10 :Car
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Longueur moyenne ME cours d'eau dans le district
Moselle-Sarre (km)
Surface m oyenne des ME souterraines dans le
district Rhin supérieur (km ²)
1600
30
1400
25
1200
1000
20
800
15
600
10
400
5
200
Rhénanie du
Nord
Westphalie
Rhénanie
Palatinat
Sarre
Luxembourg
Belgique
Rhénanie
Palatinat
Hesse
Bade
Wurtenberg
France
France
0
0
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Figure 11).
180
Figure 11 :Par
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Nb de ME de transition
160
Nb de ME côtières
140
120
100
80
60
40
20
0
France
Portugal
Angleterre et galles
Irlande du Nord
Il est difficile de dire si ces différences sont liées à la typologie ou aux milieux rencontrés. En
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eau Artois-Picardie a eu une certaine latitude pour le
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derrière les digues en Angleterre).
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Massesd’
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artificielles (Figure 12).
Figure 12 :Par
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e
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risquant de ne pas atteindre le bon état
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
France
Irlande du Nord
Portugal
Cours d'eau
Plans d'eau
ME cotières
ME transition
Gl
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esl
esmass
esd’
eau.
11
4. RESSENTI ET ANALYSE DES ENJEUX LIES A LA TYPOLOGIE
4.1.
LES DISTRICTS INTERNATIONAUX
Rapprochement des types
Pour les secteurs de travail internationaux Moselle Sarre et Rhin supérieur, la démarche
adoptée a été de conserver les approches nationales des pays impliqués (voire des länder
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Al
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l
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t
achésà un t
y
pe
allemand « Wasserblick4 » (Figure 13)
Nombre de types de masses d'eau correspondant à un code général "Wasserblick"
France
Belgique
Luxembourg
Allemagne
Moyenne
2
1,25
1
1
Minimum
1
1
1
1
Maximum
3
2
1
1
Figure 13 : Mise en évidence de types similaires lors du rapprochement de masses d'eau transfrontalières
Lesnombr
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pesdemas
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Agencedel
’
EauRhin-Meuse,
2005). Dans le cas du district Rhin supérieur, un type français ne correspond à aucun type
allemand (DIREN Alsace, 2005). De même la zone de Wadden sea a donné lieu à un
programme conjoint entre les pays concernés (Pays Bas, Danemark et Allemagne). Les
différences de typologie entre les pays ont ici aussi été constatées, mais les intervenants
n’
onta priori pas vu se profiler de problèmes insurmontables concernant la gestion (CWSS,
2004).
Dél
i
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et des résultats cohérents » (
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une
pollution au chlorure remet en question ce découpage et figure parmi les questions pour
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.
4.2.
PROBLEMES RENCONTRES
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Un trop gr
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eaurendant le fardeau administratif insurmontable a
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300 types différents dans une première approche, la région Wallonne 336, et le Portugal un
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eau«c
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eau» de 6635.
On relève également des hétérogénéités régionales àl
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Bas) ou non (Bade Wurtemberg, Figure 14). Par exemple, le Baden Württemberg a voulu
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c
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tl
a
DCE.
12
des milieux écologiquement fonctionnels pour les espèces piscicoles locales et des unités de
gestion (Federal ministry for the environment, Nature conservation and nuclear safety,
2004), (DIREN Alsace, 2005).
90
80
70
60
km
Figure 14 : Hétérogénéité entre Länder (Allemagne)
Données: Federal ministry for the environment,
Nature conservation and nuclear safety, 2004.
50
40
Longueur
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cours d'eau (km)
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Localement
De nombreux Etats Membres ont regretté la non-prise en compte d’
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écologiquement intéressants avec les minima imposés par la DCE. Ils ont profité de la
souplesse laissée par la DCE pour, au moins localement, baisser les surfaces minimales
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Les autorités locales ont souvent ressenti la nécessité de surimposer des classes
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nombreux. Ainsi la DIREN Bourgogne a pris en compte les domaines piscicoles pour
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4.3.
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Une typologie répondant à des objectifs variés
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uniquement la conséquence des objectifs ambitieux de la DCE. Dans certains cas, ce
classement correspond à un moyen de dépasser certains obstacles tels que le manque de
données ou la difficulté à trouver des critères opérationnels pour juger du bon état (WISE
Newsletter, 2005). Cependant, au Pays-Bas par exemple, si la quasi-totalité des masses
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