Fiche Méthodologique

LES FONCTIONS DES ZONES HUMIDES : Stockage des eaux

Contenu

1.    INTERET DU STOCKAGE DES EAUX DANS LES ZH

La fonction de stockage des eaux à plus ou moins long terme, participe à la préservation quantitative de la ressource en eau et garantissent un approvisionnement en eau (recharge des nappes, soutient des étiages, régulation des crues). Elle est donc importante d’une part pour la sécurité des riverains des cours d’eau (fonction de contrôle des crues) et d’autre part pour le maintien de la qualité des cours d’eau (recharge des nappes, soutien des étiages).

2.    MECANISME DE STOCKAGE DES EAUX

Toutes les zones humides sont susceptibles de stocker un certain volume d’eau de façon plus ou moins durable en fonction de leurs caractéristiques. L’eau stockée provient de différentes origines (figure 1):

  • Précipitations directes dans la zone humide
  • Ruissellement sur le bassin versant
  • Réseau hydrographique superficiel (cours d’eau voisins)
  • Ecoulements souterrains (nappe)

Figure 1 : sorties et entrées d’eau pour différents types de ZH ([1])

 

Le volume d’eau stockée par la zone humide dépend de différents paramètres que sont :

  • La situation de la zone humide sur le bassin versant : D’une manière générale, les zones humides de montagne ou de bord de cours d’eau possèdent une capacité de stockage moindre par rapport aux zones humides de fond de bassin versant. La pente plus importante et l’étroitesse des rives des cours d’eau expliquent cette observation.
  • La taille de la zone humide : plus la zone humide possède une superficie importante plus sa capacité de stockage est grande. Le volume de stockage peut être apprécié à partir du volume à l’air libre (= profondeur x surface de la zone humide) puis par le volume stocké dans le sol (= hauteur d’eau dans la zone saturée x porosité du sol de la zone saturée) (figure 2).   

 

Figure 2 : méthode de calcul du volume stocké dans le sol ([4]).

 

  • Le substrat : un sol de perméabilité élevée retient moins bien l’eau dans la zone humide qu’un sol imperméable.
  • La quantité d’eau reçue : les arrivées d’eau dans la zone humide sont corrélées aux quantités d’eau qui arrivent par les précipitations, le ruissellement, les nappes et les eaux de surface (rivières, mer,…). Celles-ci sont variables dans le temps et l’espace. 
  • La rugosité : La rugosité influe sur la durée du stockage. La vitesse de transit de l’eau dans la zone humide diminue lorsque la rugosité augmente. La rugosité dépend dans un premier temps de la complexité de la topographie de la zone humide. La présence d’anciens méandres, de dépressions ou encore d’anciens chenaux qui se remplissent prioritairement, est à l’origine de l’arrêt ou du frein de la propagation des eaux. Ensuite, la végétation freine la propagation des eaux en offrant une résistance à l’écoulement. Enfin, les caractéristiques de l’exutoire influent sur le débit et donc sur le temps de rétention des eaux : un faible débit de sortie des eaux augmente le temps de stockage.

Cependant, seule une partie de l’eau stockée est destockable, le reste ne pouvant pas être valorisé. 

3.    TYPES DE ZONES HUMIDES REALISANT LA FONCTION

Les zones humides qui participent le plus à la fonction de stockage des eaux sont celles qui présentent les caractéristiques de surface, de relief, de perméabilité du substrat, de rugosité et de végétation les plus adaptées. La capacité de stockage varie donc d’un type de zone humide à un autre mais elle varie également au sein d’un même type de zone humide. En effet, pour un type de zone humide donné, l’artificialisation du bassin versant, la pluviométrie sont des exemples de facteurs qui jouent sur la capacité de rétention. En effet, l’artificialisation est à l’origine d’une imperméabilisation des sols qui favorise le ruissellement sur le bassin versant et les précipitations sont directement corrélées à la quantité d’eau qui arrive dans la zone humide. 

Le tableau suivant présente l’importance relative des différents types de zones humides dans la capacité de stockage des eaux. 

Tableau I : importance des différents types de zones humides dans stockage des eaux (adapté de [4])
  Type SDAGE Sous type de ZH stockage
1 Grands estuaires    
2 Baies et estuaires moyens et plats Baies et estuaires moyens et plats  
Vasières  
3 Marais et lagunes côtiers Marais et lagunes côtiers  
4 Marais saumâtres aménagés Marais saumâtres aménagés  
5 Bordures et cours d’eau Ripisylves  
Vasières  
6 Plaines alluviales Prairies alluviales  
Forêts alluviales  
Bras morts et secondaires  
Marais alluviaux  
Grèves et bancs d’alluvions  
Berges végétalisées  
Berges nues  
7 Zones humides de bas fonds en tête de bassin Marais  
Prairies humides  
Tourbières  
Milieux fontinaux  
Petites zones humides de fond de vallée  
8 Régions d’étangs Etangs (>1000m²)  
9 Bordures de plans d’eau Bordures de plans d’eau  
10 Marais et landes humides de plaines et plateaux Marais  
Prairies humides  
11 Zones humides ponctuelles Mares et étangs isolés  
12 Marais aménagés dans un but agricole Marais cultivés, rizières  
13 Zones humides artificielles Carrières réaménagées  
Bassins de décantation et autres  

 

Fonction de stockage des eaux importante Fonction de stockage des eaux moyenne Absence de rôle avéré pour le stockage des eaux

 

Ce tableau indique que ce sont principalement les marais, les mares, les étangs et, dans une plus faible mesure, les tourbières et les plaines alluviales qui participent à la rétention des eaux.

Cette fonction de stockage permet directement de réaliser les autres fonctions hydrauliques :

  • Le soutien des étiages
  • La recharge des nappes