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Université Jean Monnet - Saint-Etienne (08/12/2008), Hervé Cubizolle (Dir.)
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PORTERET_2008.pdf(94.7 MB)
Fonctionnement hydrologique des têtes de bassin versant tourbeuses du Nord-Est du Massif Central
Jérôme Porteret1, 2

Après des décennies de désintérêt total et de destructions par le drainage et l'extraction de tourbe, les tourbières sont finalement considérées depuis une dizaine d'années comme des écosystèmes d'un intérêt majeur, tant du point de vue de la ressource en eau qu'elles stockent que de la diversité biologique qu'elles abritent et des archives paléoenvironnementales qu'elles conservent. Pourtant, la connaissance du fonctionnement hydrologique de ces zones humides restait lacunaire. Hormis les travaux du XVIIe et XIXe que nous avons redécouvert lors de cette étude, les publications scientifiques françaises sur la question sont rares. Ce travail s'est inscrit dans le cadre des programmes de recherche lancés dans le Massif Central oriental avec le double objectif d'assurer les missions de recherche fondamentale notamment afin de mieux comprendre le fonctionnement hydrologique des tourbières et répondre aux questions des gestionnaires engagés dans la conservation et la restauration de ces zones humides. Ne disposant d'aucune donnée sur la dynamique actuelle des tourbières du Nord-Est du Massif Central, la sélection des tourbières pilotes et de leur bassin versant pour la mise en place du dispositif expérimental occupe une place importante du travail. Malgré les financements et le soutien des collectivités l'acquisition, l'installation, le paramétrage et la maintenance des appareils de mesure, malmenés par les conditions climatiques rudes de la montagne, aura constitué la principale difficulté de cette étude. Nous avons donc abordé, dans ces pages, la problématique du rôle hydrologique des tourbières en deux volets. Nous montrons dans quelle mesure le fonctionnement hydrologique des tourbières sélectionnées est conforme aux modèles dont nous disposons à travers l'importante littérature internationale, principalement anglo-saxone. Ensuite, nous évaluons l'impact de la présence des tourbières à l'échelle des têtes de bassins versants. Les tourbières hautes comme les tourbières basses constituent d'importants stocks d'eau. Les principaux résultats mettent en avant la spécificité des tourbières vis-à-vis de la restitution de l'eau qui arrive à leur surface. Elles influent sur les volumes d'eau évapotranspirés, stockés et écoulés. Leur capacité d'absorption de l'eau dans l'acrotelm, en favorisant la désynchronisation des flux, leur confère un rôle de régulation des écoulements dont l'efficacité varie au cours de l'année hydrologique. Toutefois, au-delà de leur capacité de stockage intrinsèque, qui dépend de la géométrie de la tourbière, c'est-àdire sa forme, sa taille, son épaisseur, les tourbières, même de petite taille, en raison de leur position, peuvent influer considérablement sur la dynamique hydrologique des bassins versants. Les échanges entre ces milieux saturés, dans lesquels la circulation de l'eau est très lente, et les nappes de versant étant faibles, elles peuvent constituer des verrous hydrologiques qui limitent la vitesse de vidange des nappes et permet un soutien des débits des cours d'eau. Les résultats de cette étude nous permettent au final d'affirmer, en terme de gestion de la ressource en eau, la nécessité d'une prise en compte globale des milieux tourbeux à l'échelle des bassins versants.
1:  EVS - Environnement Ville Société
2:  CRENAM - Centre de Recherche sur l'Environnement et l'Aménagement
hydrologie – tourbières – zones humides – bassin versant – Massif Central Oriental – suivi scientifique – bilan de l'eau – Modélisation – SIG – gestion des milieux naturels

Hydrological functioning of upland peat catchment of the north-east of Massif Central
After decades of neglect and total destruction by drainage and extraction of peat, mires have finally been considered over the last ten years as ecosystems of major interest, both in terms of water resources that they store, the biodiversity they contain, and paleoenvironmental records they retain. However, knowledge of the hydrological functioning of these wetlands remained incomplete. Apart from the works of the eighteenth and nineteenth centuries, we rediscovered during the study that the French scientific publications on this issue are rare. This work was part of research programs launched in the Eastern Massif Central with the dual objective of ensuring missions including basic research for a better understanding of water bogs and answering questions from managers engaged in conservation and restoration of the wetlands. Due to the lack of data on the current dynamics of mires from the north-east of the Massif Central, the selection of pilot peatlands and their watershed for the establishment of the experimental procedure is an important part of this work. Despite the funding and support of communities, the acquisition, installation, configuration and maintenance of measuring devices, abused by harsh climatic conditions, were the main difficulty in this study. In these pages, we discussed in two parts the problematic of hydrological role of mires. First we show how the hydrological functioning of peatlands complies with selected models available within the important international literature, mainly Anglo-Saxon. Then we assess the impact of the presence of mires at the level of heads of watersheds. The bogs as well as the fens are large stocks of water. The main results highlight the uniqueness of peatlands towards the restoration of water coming into their surface. They affect the volumes of water evaporation, stored and disposed of. Their ability to absorb water in the acrotelm, promoting flow desynchronization, gives them a regulating role which effectiveness varies during the hydrological years. However, beyond their intrinsic storage capacity, which depends on the geometry of the bog (i.e. shape, size, thickness), peatlands even small in size due to their position, may affect the dynamics of water catchments areas. Exchanges between these saturated zone, in which the water flow is very slow and the slicks side are weak, may constitute hydrological locks which limit the speed of groundwater discharge and support rivers flow. The results of this study finally allow to state, in terms water resources management, that a global consideration of the mires at the level of watersheds is very much needed.
hydrology – peatlands – wetlands – watershed – Massif Central Oriental – scientific follow-up – water balance – modeling – GIS – management of ecosystems

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