# L'ensablement du Scorff (Massif Armoricain) : facteurs, dynamiques spatiales et effets sur les habitats de reproduction de la lamproie marine (Petromyzon marinus). Rapport final, version post-jury

Matthieu Doucerain

► To cite this version:

Matthieu Doucerain. L'ensablement du Scorff (Massif Armoricain) : facteurs, dynamiques spatiales et effets sur les habitats de reproduction de la lamproie marine (Petromyzon marinus). Rapport final, version post-jury. Géomorphologie. 2024. dumas-04507693

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https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas-04507693

Submitted on 16 Mar 2024

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scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
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recherche français ou étrangers, des laboratoires
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# L'ensablement du Scorff (Massif Armoricain) : facteurs, dynamiques spatiales et effets sur les habitats de reproduction de la lamproie marine (Petromyzon marinus). Rapport final, version post-jury

Matthieu Doucerain

► To cite this version:

Matthieu Doucerain. L'ensablement du Scorff (Massif Armoricain) : facteurs, dynamiques spatiales et effets sur les habitats de reproduction de la lamproie marine (Petromyzon marinus). Rapport final, version post-jury. Géomorphologie. 2024. dumas-04507693

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RÉPUBLIQUE
FRANÇAISE

Labellée
Égalité
Frontriste

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OFB

INRAE

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L'INSTITUT
**agro** Rennes
Angers

<figure><img src="image_5.png" /></figure>

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<figure><img src="image_8.png" /></figure>

# L'ensablement du Scorff (Massif Armoricain) : facteurs, dynamiques spatiales et effets sur les habitats de reproduction de la lamproie marine
*(Petromyzon marinus)*

Rapport final, version post-jury

Matthieu Doucerain<fnref n="1" />,<fnref n="2" />

Co-encadrement : Unité mixte de recherche Littoral - Environnement - Télédétection - Géomatique (LETG Rennes, Université Rennes 2)

Février 2024

<footnote n="1">¹ U3E, INRAE, OFB</footnote>

<footnote n="2">² Pôle pour la gestion des MIgrateurs AMphihalins dans leur Environnement : OFB, INRAE, AGROCAMPUS OUEST, UNIV PAU & PAYS ADOUR/E2S UPPA, Rennes, France</footnote>
# L'ensablement du Scorff (Massif Armoricain) : facteurs, dynamiques spatiales et effets sur les habitats de reproduction de la lamproie marine
*(Petromyzon marinus)*

Rapport final, version post-jury

Matthieu Doucerain<fnref n="1" />,<fnref n="2" />

Co-encadrement : Unité mixte de recherche Littoral - Environnement - Télédétection - Géomatique (LETG Rennes, Université Rennes 2)

Février 2024

<footnote n="1">¹ U3E, INRAE, OFB</footnote>

<footnote n="2">² Pôle pour la gestion des MIgrateurs AMphihalins dans leur Environnement : OFB, INRAE, AGROCAMPUS OUEST, UNIV PAU & PAYS ADOUR/E2S UPPA, Rennes, France</footnote>
• AUTEUR

**Matthieu Doucerain**, U3E, INRAE, OFB - Pôle pour la gestion des MIgrateurs AMphihalins dans leur Environnement : OFB, INRAE, AGROCAMPUS OUEST, UNIV PAU & PAYS ADOUR/E2S UPPA, Rennes, France

• CONTRIBUTEURS

**Anne Julia Rollet (encadrante)**, Maître de conférences, Université Rennes 2, Unité mixte de recherche Littoral - Environnement - Télédétection - Géomatique (LETG), Rennes, France, [anne-julia.rollet@univ-rennes2.fr](mailto:anne-julia.rollet@univ-rennes2.fr)

**Karl Kreutzenberger (encadrant)**, Chargé de mission Migrateurs amphihalins et hydromorphologie, OFB - Direction générale, Service Eau et Milieux Aquatiques, Pôle pour la gestion des MIgrateurs AMphihalins dans leur Environnement (MIAME) : OFB, INRAE, AGROCAMPUS OUEST, UNIV PAU & PAYS ADOUR/E2S UPPA, Rennes, France, [karl.kreutzenberger@ofb.gouv.fr](mailto:karl.kreutzenberger@ofb.gouv.fr)

**Samuel Corgne**, Maître de conférences, Université Rennes 2, Unité mixte de recherche Littoral - Environnement - Télédétection - Géomatique (LETG), Rennes, France, [samuel.corgne@univ-rennes2.fr](mailto:samuel.corgne@univ-rennes2.fr)

Droits d'usage : accès libre

Niveau géographique : national

Couverture géographique : Bretagne (Morbihan, Finistère)

Niveau de lecture : professionnels, experts
• AUTEUR

**Matthieu Doucerain**, U3E, INRAE, OFB - Pôle pour la gestion des MIgrateurs AMphihalins dans leur Environnement : OFB, INRAE, AGROCAMPUS OUEST, UNIV PAU & PAYS ADOUR/E2S UPPA, Rennes, France

• CONTRIBUTEURS

**Anne Julia Rollet (encadrante)**, Maître de conférences, Université Rennes 2, Unité mixte de recherche Littoral - Environnement - Télédétection - Géomatique (LETG), Rennes, France, [anne-julia.rollet@univ-rennes2.fr](mailto:anne-julia.rollet@univ-rennes2.fr)

**Karl Kreutzenberger (encadrant)**, Chargé de mission Migrateurs amphihalins et hydromorphologie, OFB - Direction générale, Service Eau et Milieux Aquatiques, Pôle pour la gestion des MIgrateurs AMphihalins dans leur Environnement (MIAME) : OFB, INRAE, AGROCAMPUS OUEST, UNIV PAU & PAYS ADOUR/E2S UPPA, Rennes, France, [karl.kreutzenberger@ofb.gouv.fr](mailto:karl.kreutzenberger@ofb.gouv.fr)

**Samuel Corgne**, Maître de conférences, Université Rennes 2, Unité mixte de recherche Littoral - Environnement - Télédétection - Géomatique (LETG), Rennes, France, [samuel.corgne@univ-rennes2.fr](mailto:samuel.corgne@univ-rennes2.fr)

Droits d'usage : accès libre

Niveau géographique : national

Couverture géographique : Bretagne (Morbihan, Finistère)

Niveau de lecture : professionnels, experts
• TITRE, AUTEUR

L'ensablement du Scorff (Massif Armoricain) : facteurs, dynamiques spatiales et effets sur les habitats de reproduction de la lamproie marine (*Petromyzon marinus*)

Matthieu Doucerain, U3E, INRAE, OFB - Pôle pour la gestion des Mgrateurs AMphihalins dans leur Environnement : OFB, INRAE, AGROCAMPUS OUEST, UNIV PAU & PAYS ADOUR/E2S UPPA, Rennes, France

• RESUME

Le Scorff, petit fleuve côtier du sud-ouest du Massif Armoricain est, comme de nombreux autres
cours d'eau au bassin versant granitique, suspecté de subir un sur-ensablement ces dernières
décennies. Le suivi intensif des poissons migrateurs par la station du Moulin des Princes de l'INRAE
et les autres gestionnaires locaux pose de nombreuses opportunités d'étudier l'effet des dépôts
sableux sur ces espèces. Financé et co-piloté par le pôle pour la gestion des migrateurs amphihalins
dans leur environnement (pôle MIAME, OFB-INRAE-Institut Agro-UPPA), et le LETG, ce travail
est réalisé dans le cadre du programme Scodeep I (Le Scorff : dynamique des bancs en contexte
suspecté de sur-ensablement - Etude préalable aux effets sur les habitats de croissance et de
reproduction de la lamproie marine (*Petromyzon marinus*)). Il s'attache d'abord à analyser les
relations spatiales entre les potentiels de production sableuse des différents sous-bassins versants et
le taux de recouvrement sableux des faciès d'écoulement sur le linéaire colonisable par la lamproie
marine. L'évolution de ces paramètres depuis deux décennies est également étudiée. Enfin, les effets
potentiels de ces apports excessifs de sédiments sableux sur les frayères de lamproie marine sont
explorés. La répartition des sables s'est révélée majoritairement contrôlée par la pente et la présence
des nombreux ouvrages transversaux, et localement aggravée par des facteurs complexes. Des apports
significatifs de sables n'ont pas été systématiquement observés au niveau des confluences les plus
sensibles. En revanche, le sous-bassin du Kerustang, plus gros affluent très sensible à l'érosion
sableuse et sur lequel le barrage de Pont-Calleck (XIIIe siècle) a été ouvert en 2011, a depuis apporté
une charge sableuse conséquente. L'ensablement s'est propagé en aval, impactant néanmoins de
manière limitée les faciès lotiques — plat-courants et radiers — sur lesquels se reproduit
préférentiellement la lamproie marine. Au regard de l'évolution de la position des frayères au cours
de la dernière décennie, ce sur-ensablement ne semble pour le moment pas réduire la disponibilité en
habitats favorables. Celle-ci s'est révélée davantage corrélée à la présence de substrats caillouteux et
pierreux dans le lit.

• MOTS CLES (THEMATIQUES ET GEOGRAPHIQUES)

Bretagne ; Scorff ; ensablement ; faciès d'écoulement ; lamproie marine ; ouvrages transversaux ; érosion des sols ; frayères
• TITRE, AUTEUR

L'ensablement du Scorff (Massif Armoricain) : facteurs, dynamiques spatiales et effets sur les habitats de reproduction de la lamproie marine (*Petromyzon marinus*)

Matthieu Doucerain, U3E, INRAE, OFB - Pôle pour la gestion des Mgrateurs AMphihalins dans leur Environnement : OFB, INRAE, AGROCAMPUS OUEST, UNIV PAU & PAYS ADOUR/E2S UPPA, Rennes, France

• RESUME

Le Scorff, petit fleuve côtier du sud-ouest du Massif Armoricain est, comme de nombreux autres
cours d'eau au bassin versant granitique, suspecté de subir un sur-ensablement ces dernières
décennies. Le suivi intensif des poissons migrateurs par la station du Moulin des Princes de l'INRAE
et les autres gestionnaires locaux pose de nombreuses opportunités d'étudier l'effet des dépôts
sableux sur ces espèces. Financé et co-piloté par le pôle pour la gestion des migrateurs amphihalins
dans leur environnement (pôle MIAME, OFB-INRAE-Institut Agro-UPPA), et le LETG, ce travail
est réalisé dans le cadre du programme Scodeep I (Le Scorff : dynamique des bancs en contexte
suspecté de sur-ensablement - Etude préalable aux effets sur les habitats de croissance et de
reproduction de la lamproie marine (*Petromyzon marinus*)). Il s'attache d'abord à analyser les
relations spatiales entre les potentiels de production sableuse des différents sous-bassins versants et
le taux de recouvrement sableux des faciès d'écoulement sur le linéaire colonisable par la lamproie
marine. L'évolution de ces paramètres depuis deux décennies est également étudiée. Enfin, les effets
potentiels de ces apports excessifs de sédiments sableux sur les frayères de lamproie marine sont
explorés. La répartition des sables s'est révélée majoritairement contrôlée par la pente et la présence
des nombreux ouvrages transversaux, et localement aggravée par des facteurs complexes. Des apports
significatifs de sables n'ont pas été systématiquement observés au niveau des confluences les plus
sensibles. En revanche, le sous-bassin du Kerustang, plus gros affluent très sensible à l'érosion
sableuse et sur lequel le barrage de Pont-Calleck (XIIIe siècle) a été ouvert en 2011, a depuis apporté
une charge sableuse conséquente. L'ensablement s'est propagé en aval, impactant néanmoins de
manière limitée les faciès lotiques — plat-courants et radiers — sur lesquels se reproduit
préférentiellement la lamproie marine. Au regard de l'évolution de la position des frayères au cours
de la dernière décennie, ce sur-ensablement ne semble pour le moment pas réduire la disponibilité en
habitats favorables. Celle-ci s'est révélée davantage corrélée à la présence de substrats caillouteux et
pierreux dans le lit.

• MOTS CLES (THEMATIQUES ET GEOGRAPHIQUES)

Bretagne ; Scorff ; ensablement ; faciès d'écoulement ; lamproie marine ; ouvrages transversaux ; érosion des sols ; frayères
• SOMMAIRE

TEXTE INTEGRAL DU MEMOIRE DE FIN D'ETUDE DE MATTHIEU DOUCERAIN,
VERSION POST-JURY

Le présent travail a été réalisé dans le cadre du pôle MIAME qui l'a soutenu financièrement. Il a été mené via un stage de Master 2 dont le mémoire est donné ci-après.
• SOMMAIRE

TEXTE INTEGRAL DU MEMOIRE DE FIN D'ETUDE DE MATTHIEU DOUCERAIN,
VERSION POST-JURY

Le présent travail a été réalisé dans le cadre du pôle MIAME qui l'a soutenu financièrement. Il a été mené via un stage de Master 2 dont le mémoire est donné ci-après.
Matthieu Doucerain

n°étudiant 11808639

Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne

Master 2 Géographie parcours Dynamiques des Milieux et Risques

Année universitaire 2022 – 2023

L'ensablement du Scorff (Massif Armoricain) : facteurs, dynamiques spatiales et effets sur les habitats de reproduction de la lamproie marine (*Petromyzon marinus*)

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

Mémoire soutenu le 6 septembre devant un jury composé de :

**Anne-Julia Rollet**, Maître de Conférences, Université Rennes 2 (encadrante)

**Karl Kreutzenberger**, Chargé de mission, Office Français de la Biodiversité-DG (encadrant)

**Gilles Arnaud-Fassetta**, Professeur, Université Paris-Cité (examentateur)

**Paul Durand**, Maître de Conférences, Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (examentateur)

**Aline Garnier**, Maître de Conférences, Université Paris-Est-Créteil (examentateur)
Matthieu Doucerain

n°étudiant 11808639

Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne

Master 2 Géographie parcours Dynamiques des Milieux et Risques

Année universitaire 2022 – 2023

L'ensablement du Scorff (Massif Armoricain) : facteurs, dynamiques spatiales et effets sur les habitats de reproduction de la lamproie marine (*Petromyzon marinus*)

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

Mémoire soutenu le 6 septembre devant un jury composé de :

**Anne-Julia Rollet**, Maître de Conférences, Université Rennes 2 (encadrante)

**Karl Kreutzenberger**, Chargé de mission, Office Français de la Biodiversité-DG (encadrant)

**Gilles Arnaud-Fassetta**, Professeur, Université Paris-Cité (examentateur)

**Paul Durand**, Maître de Conférences, Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (examentateur)

**Aline Garnier**, Maître de Conférences, Université Paris-Est-Créteil (examentateur)
En couverture : à gauche, plat courant ensablé dans le secteur de la pêcherie de Fanquigo. A droite, lamproies marines en train de frayer sur un radier en aval du Moulin des Princes.
Photographies : Matthieu Doucerain, les 15 et 20 juin 2023.
En couverture : à gauche, plat courant ensablé dans le secteur de la pêcherie de Fanquigo. A droite, lamproies marines en train de frayer sur un radier en aval du Moulin des Princes.
Photographies : Matthieu Doucerain, les 15 et 20 juin 2023.
Remerciements

En premier lieu, je souhaiterais remercier mes deux encadrants Anne-Julia Rollet et Karl Kreutzenberger, qui ont été à l'origine de ce travail. Je vous remercie chaleureusement pour la confiance que vous m'avez accordée au cours de ces six mois, et de m'avoir permis de travailler — à mon plus grand bonheur — sur un sujet et un cours d'eau qui me tenaient particulièrement à cœur. Merci pour votre bonne humeur lors des réunions, votre suivi attentif, vos conseils et pour vos relectures minutieuses.

Je tiens à remercier Samuel Corgne (LETG), pour qui le bassin versant du Scorff a été un terrain de jeu lors de sa thèse, et qui a suivi avec grand intérêt l'avancement du projet.

Je souhaiterais remercier particulièrement tous ceux qui m'ont aidé sur le terrain. Merci à Fabien Quendo, pour tout son appui logistique et son accompagnement au cours de plusieurs journées. Merci au vétéran du Scorff, Nicolas Jeannot (à qui le sujet tenait à cœur), pour l'organisation de la campagne de terrain. Merci beaucoup également à Yoann, Johan et Ewenn pour leur aide précieuse lors des relevés !

Merci à Frédéric Gob (LGP) pour sa prise de nouvelles régulière à distance et sa relecture. Merci également à Emilien Lasne (UMR Decod) pour les échanges ô combien importants et le rassemblement des données lamproie du Scorff.

Du côté du LETG, je souhaite notamment remercier Julien, Thibaut et Paul (merci de m'avoir expliqué comment fonctionne le matériel !). Merci à Vincent Dubreuil de m'avoir fourni des données climatiques m'ayant permis d'enrichir ce travail.

Je tiens à remercier Laurent Beaulaton, coordinateur du pôle MIAME, pour son aide ponctuelle et pour son intérêt porté à cette étude. Merci à Julien Tremblay pour ses prêts de matériel ainsi qu'à Frédéric Marchand (directeur de l'U3E) pour la planification du terrain.

Merci à Anne-Claire et Thomas du Syndicat Mixte de Bassin Versant Scorff-Ellé-Isole-Laïta pour l'intérêt qu'ils ont porté à cette étude et les discussions sur le terrain.

Une mention spéciale à Marion, pour la sympathie qu'elle a eu de m'avoir aidé à nager dans mes données avec ses talents en codage.

Enfin, je souhaiterais remercier mes camarades de bureau, Baptiste, Tanguy et Timothé, qui ont participé à la riche expérience que fut ce stage de recherche. Merci également à Marius qui m'a manifestement passé un peu de sa passion pour la lamproie marine...
Remerciements

En premier lieu, je souhaiterais remercier mes deux encadrants Anne-Julia Rollet et Karl Kreutzenberger, qui ont été à l'origine de ce travail. Je vous remercie chaleureusement pour la confiance que vous m'avez accordée au cours de ces six mois, et de m'avoir permis de travailler — à mon plus grand bonheur — sur un sujet et un cours d'eau qui me tenaient particulièrement à cœur. Merci pour votre bonne humeur lors des réunions, votre suivi attentif, vos conseils et pour vos relectures minutieuses.

Je tiens à remercier Samuel Corgne (LETG), pour qui le bassin versant du Scorff a été un terrain de jeu lors de sa thèse, et qui a suivi avec grand intérêt l'avancement du projet.

Je souhaiterais remercier particulièrement tous ceux qui m'ont aidé sur le terrain. Merci à Fabien Quendo, pour tout son appui logistique et son accompagnement au cours de plusieurs journées. Merci au vétéran du Scorff, Nicolas Jeannot (à qui le sujet tenait à cœur), pour l'organisation de la campagne de terrain. Merci beaucoup également à Yoann, Johan et Ewenn pour leur aide précieuse lors des relevés !

Merci à Frédéric Gob (LGP) pour sa prise de nouvelles régulière à distance et sa relecture. Merci également à Emilien Lasne (UMR Decod) pour les échanges ô combien importants et le rassemblement des données lamproie du Scorff.

Du côté du LETG, je souhaite notamment remercier Julien, Thibaut et Paul (merci de m'avoir expliqué comment fonctionne le matériel !). Merci à Vincent Dubreuil de m'avoir fourni des données climatiques m'ayant permis d'enrichir ce travail.

Je tiens à remercier Laurent Beaulaton, coordinateur du pôle MIAME, pour son aide ponctuelle et pour son intérêt porté à cette étude. Merci à Julien Tremblay pour ses prêts de matériel ainsi qu'à Frédéric Marchand (directeur de l'U3E) pour la planification du terrain.

Merci à Anne-Claire et Thomas du Syndicat Mixte de Bassin Versant Scorff-Ellé-Isole-Laïta pour l'intérêt qu'ils ont porté à cette étude et les discussions sur le terrain.

Une mention spéciale à Marion, pour la sympathie qu'elle a eu de m'avoir aidé à nager dans mes données avec ses talents en codage.

Enfin, je souhaiterais remercier mes camarades de bureau, Baptiste, Tanguy et Timothé, qui ont participé à la riche expérience que fut ce stage de recherche. Merci également à Marius qui m'a manifestement passé un peu de sa passion pour la lamproie marine...
# Sommaire

## Introduction .................................................................................................................. 6

## Chapitre 1 — Contexte scientifique de l'étude : la problématique de sur-ensablement des cours d'eau et ses différentes causes .................................................................................. 9

1) Les spécificités de la charge sédimentaire sableuse dans les cours d'eau ........................ 9

2) Les différents contextes pouvant provoquer une sédimentation sableuse excessive (« sur-ensablement ») .................................................................................................................. 11

3) La question de la connectivité des sédiments sableux au sein des bassins versants .... 19

4) Effets potentiels de l'ensablement excessif des cours d'eau sur la lamproie marine.... 21

## Chapitre 2 — Présentation de la zone d'étude : le Scorff, un cours d'eau à saumon atlantique drainant un petit bassin versant granitique bocager .................................................. 24

1) Contextes géologique, morphologique et pédologique .................................................... 24

2) Contexte climatique.................................................................................................................. 28

3) Occupation des sols et structure du paysage .................................................................... 28

4) Hydrologie et tendances évolutives au cours des dernières décennies ............................ 34

5) Un cours d'eau marqué par les aménagements hydrauliques ............................................ 36

6) La station de comptage des poissons migrateurs de Pont-Scorff et le suivi des zones de reproduction des lamproies marines depuis 1994................................................................................ 39

## Chapitre 3 — Matériel et méthodes .................................................................................... 42

1) Estimation du potentiel de production sableuse par sous-bassin versant et de son évolution .................................................................................................................... 42

2) Cartographie des faciès et du recouvrement sableux sur le linéaire colonisable par la lamproie marine.................................................................................................................... 47

3) Traitement des données récoltées sur le terrain................................................................ 54

4) Analyse statistique des données .................................................................................... 56

5) Relation entre l'ensablement et la répartition des frayères de lamproie marine ............ 61

## Chapitre 4 — Résultats ........................................................................................................ 64

1) Répartition et évolution du potentiel de production sableuse ............................................ 64

2) Facteurs de contrôle et évolution de l'ensablement le long du linéaire ............................ 67

3) Relation entre l'ensablement et les frayères de lamproie marine.................................... 77

## Chapitre 5 — Discussion ........................................................................................................ 83

1) Une susceptibilité à la production de sables élevée par rapport aux autres études ....... 83

2) Facteurs principaux de la répartition des sables sur le linéaire prospecté.................... 85
# Sommaire

## Introduction .................................................................................................................. 6

## Chapitre 1 — Contexte scientifique de l'étude : la problématique de sur-ensablement des cours d'eau et ses différentes causes .................................................................................. 9

1) Les spécificités de la charge sédimentaire sableuse dans les cours d'eau ........................ 9

2) Les différents contextes pouvant provoquer une sédimentation sableuse excessive (« sur-ensablement ») .................................................................................................................. 11

3) La question de la connectivité des sédiments sableux au sein des bassins versants .... 19

4) Effets potentiels de l'ensablement excessif des cours d'eau sur la lamproie marine.... 21

## Chapitre 2 — Présentation de la zone d'étude : le Scorff, un cours d'eau à saumon atlantique drainant un petit bassin versant granitique bocager .................................................. 24

1) Contextes géologique, morphologique et pédologique .................................................... 24

2) Contexte climatique.................................................................................................................... 28

3) Occupation des sols et structure du paysage .................................................................... 28

4) Hydrologie et tendances évolutives au cours des dernières décennies ........................ 34

5) Un cours d'eau marqué par les aménagements hydrauliques ............................................ 36

6) La station de comptage des poissons migrateurs de Pont-Scorff et le suivi des zones de reproduction des lamproies marines depuis 1994........................................................................ 39

## Chapitre 3 — Matériel et méthodes .................................................................................... 42

1) Estimation du potentiel de production sableuse par sous-bassin versant et de son évolution .................................................................................................................... 42

2) Cartographie des faciès et du recouvrement sableux sur le linéaire colonisable par la lamproie marine.................................................................................................................... 47

3) Traitement des données récoltées sur le terrain................................................................ 54

4) Analyse statistique des données .................................................................................... 56

5) Relation entre l'ensablement et la répartition des frayères de lamproie marine ............ 61

## Chapitre 4 — Résultats ........................................................................................................ 64

1) Répartition et évolution du potentiel de production sableuse ........................................ 64

2) Facteurs de contrôle et évolution de l'ensablement le long du linéaire .................... 67

3) Relation entre l'ensablement et les frayères de lamproie marine.................................. 77

## Chapitre 5 — Discussion ........................................................................................................ 83

1) Une susceptibilité à la production de sables élevée par rapport aux autres études ....... 83

2) Facteurs principaux de la répartition des sables sur le linéaire prospecté.................... 85
<table><tr><td>3) Impacts de l'ensablement et du sur-ensablement sur les habitats de reproduction de la lamproie marine</td><td>92</td></tr><tr><td>4) Autres perspectives</td><td>94</td></tr><tr><td>Conclusion</td><td>97</td></tr><tr><td>Bibliographie</td><td>100</td></tr><tr><td>Sitographie</td><td>114</td></tr><tr><td>Annexes</td><td>116</td></tr><tr><td>Annexe 1 - Grille de terrain utilisée</td><td>116</td></tr><tr><td>Annexe 2 - Détail des classes / modalités des variables utilisées dans l'AFDM</td><td>116</td></tr><tr><td>Table des figures</td><td>117</td></tr><tr><td>Table des tableaux</td><td>121</td></tr><tr><td>Table des matières</td><td>122</td></tr><tr><td>Résumé</td><td>126</td></tr></table>
<table><tr><td>3) Impacts de l'ensablement et du sur-ensablement sur les habitats de reproduction de la lamproie marine</td><td>92</td></tr><tr><td>4) Autres perspectives</td><td>94</td></tr><tr><td>Conclusion</td><td>97</td></tr><tr><td>Bibliographie</td><td>100</td></tr><tr><td>Sitographie</td><td>114</td></tr><tr><td>Annexes</td><td>116</td></tr><tr><td>Annexe 1 - Grille de terrain utilisée</td><td>116</td></tr><tr><td>Annexe 2 – Détail des classes / modalités des variables utilisées dans l'AFDM</td><td>116</td></tr><tr><td>Table des figures</td><td>117</td></tr><tr><td>Table des tableaux</td><td>121</td></tr><tr><td>Table des matières</td><td>122</td></tr><tr><td>Résumé</td><td>126</td></tr></table>
Introduction

Une tendance à l'augmentation de la sédimentation sableuse est observée au cours des dernières décennies dans plusieurs bassins versants aux contextes variés (e.g. Astrade et al., 2000 ; Maire et al., 2003 ; Grosprêtre, 2011). Très mobiles au sein du système fluvial, les sables peuvent avoir un impact écologique important s'ils se déposent de manière excessive dans des secteurs de reproduction préférentielle d'espèces aquatiques (e.g. Lisle, 1989 ; Wood et Armitage, 1997 ; Cover et al., 2008). L'ensablement, défini dans la présente étude comme le taux de recouvrement superficiel du lit par les sédiments sableux, est naturel dans de nombreux hydrosystèmes (Lisle et Hilton, 1992). En revanche, le terme de « sur-ensablement » désigne cette situation où des apports accrus de sables provoquent un accroissement de la présence de ces derniers dans le lit des cours d'eau. En dépit des enjeux écologiques qui lui sont liés, peu d'études se sont concentrées de manière approfondie sur ses causes. Le bassin versant du Scorff, dans le massif Armoricain, fait partie de ces bassins versants — généralement granitiques — où un sur-ensablement est signalé depuis deux décennies par les gestionnaires locaux (Syndicat du bassin versant du Scorff, 2011), malgré une charge sableuse présente naturellement. Les différents facteurs pouvant favoriser ce phénomène n'y ont encore jamais été explorés de manière détaillée.

Le bassin versant du Scorff est par ailleurs le lieu d'un suivi important des poissons migrateurs depuis 1994 par la station de contrôle du Moulin des Princes de l'Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE), dans le cadre de l'Observatoire de recherche en environnement sur les poissons diadromes dans les fleuves côtiers (ORE DiaPFC). Parmi les données figurent notamment des relevés annuels de localisation des frayères de lamproie marine (*Petromyzon marinus*), dont la reproduction inféodée à un substrat généralement grossier pourrait être perturbée par le sur-ensablement (Daupagne et al., 2022). La quantité exceptionnelle de données produites dans le cadre de ces suivis donne l'opportunité d'observer un potentiel effet d'une présence excessive de sables sur une espèce encore peu étudiée.

La présente étude a été financée et co-pilotée par le pôle de recherche pour la gestion des migrateurs amphihalins dans leur environnement (MIAME, regroupant l'Office Français de la Biodiversité – OFB –, l'Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement – INRAE –, l'Institut Agro Rennes/Angers et l'Université de Pau et des Pays de l'Adour – UPPA). Elle s'est déroulée en collaboration avec le laboratoire Littoral,
## Introduction

Une tendance à l'augmentation de la sédimentation sableuse est observée au cours des dernières décennies dans plusieurs bassins versants aux contextes variés (e.g. Astrade et al., 2000; Maire et al., 2003; Grosprêtre, 2011). Très mobiles au sein du système fluvial, les sables peuvent avoir un impact écologique important s'ils se déposent de manière excessive dans des secteurs de reproduction préférentielle d'espèces aquatiques (e.g. Lisle, 1989; Wood et Armitage, 1997; Cover et al., 2008). L'ensablement, défini dans la présente étude comme le taux de recouvrement superficiel du lit par les sédiments sableux, est naturel dans de nombreux hydrosystèmes (Lisle et Hilton, 1992). En revanche, le terme de « sur-ensablement » désigne cette situation où des apports accrus de sables provoquent un accroissement de la présence de ces derniers dans le lit des cours d'eau. En dépit des enjeux écologiques qui lui sont liés, peu d'études se sont concentrées de manière approfondie sur ses causes. Le bassin versant du Scorff, dans le massif Armoricain, fait partie de ces bassins versants — généralement granitiques — où un sur-ensablement est signalé depuis deux décennies par les gestionnaires locaux (Syndicat du bassin versant du Scorff, 2011), malgré une charge sableuse présente naturellement. Les différents facteurs pouvant favoriser ce phénomène n'y ont encore jamais été explorés de manière détaillée.

Le bassin versant du Scorff est par ailleurs le lieu d'un suivi important des poissons migrateurs depuis 1994 par la station de contrôle du Moulin des Princes de l'Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE), dans le cadre de l'Observatoire de recherche en environnement sur les poissons diadromes dans les fleuves côtiers (ORE DiaPFC). Parmi les données figurent notamment des relevés annuels de localisation des frayères de lamproie marine (*Petromyzon marinus*), dont la reproduction inféodée à un substrat généralement grossier pourrait être perturbée par le sur-ensablement (Daupagne et al., 2022). La quantité exceptionnelle de données produites dans le cadre de ces suivis donne l'opportunité d'observer un potentiel effet d'une présence excessive de sables sur une espèce encore peu étudiée.

La présente étude a été financée et co-pilotée par le pôle de recherche pour la gestion des migrateurs amphihalins dans leur environnement (MIAME, regroupant l'Office Français de la Biodiversité – OFB –, l'Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement – INRAE –, l'Institut Agro Rennes/Angers et l'Université de Pau et des Pays de l'Adour – UPPA). Elle s'est déroulée en collaboration avec le laboratoire Littoral,
Environnement, Télédétection et Géomatique (LETG) sur le site de l'Université Rennes 2. Elle s'est inscrite à ce titre dans le cadre du programme de recherche Scodeep I (Le Scorff : dynamique des bancs en contexte suspecté de sur-ensablement. Etude préalable aux effets sur les habitats de croissance et de reproduction de *Petromyzon marinus*).

La réalisation de ce travail s'est appuyée sur trois principales hypothèses de départ. Tout d'abord, le bassin versant du Scorff, déjà naturellement producteur de sables, connaîtrait un accroissement de ce type d'apports aux cours d'eau depuis deux décennies comme le rapportent les gestionnaires locaux. Ces apports seraient favorisés notamment par l'activité agricole importante — et croissante — de quelques sous-bassins plus intensément cultivés. L'occupation des sols du bassin versant du Scorff est en effet principalement à vocation agricole (Corgne, 2004).

Ensuite, cette répartition contrastée de la production sableuse se traduirait par des faciès d'écoulement davantage recouverts par les sables dans les tronçons fluviaux en aval des mêmes zones sensibles. Cette répartition pourrait néanmoins être conditionnée par la présence d'obstacles favorisant l'accumulation de ces sédiments.

Enfin, cet apport sableux croissant, provoquant un recouvrement progressif du substrat grossier, se traduirait par une diminution des habitats disponibles pour la lamproie marine, constituant une menace importante pour la reproduction de l'espèce.

Ce travail a donc eu pour premier objectif d'observer le potentiel de production sableuse dans le bassin versant ainsi que son évolution entre 2002 et 2021. A cet effet, l'occupation et l'érodibilité du sol, les précipitations ainsi que le relief sont utilisés pour appliquer une équation universelle de pertes en sols (Wischmeier et Smith, 1978).

Le second objectif a été de construire une cartographie des faciès d'écoulement et du taux de recouvrement par les sables sur la partie du linéaire colonisable par la lamproie marine. Cela correspond aux 32 km aval du cours d'eau principal ainsi qu'à 1,2 km de l'affluent principal (rive droite), le Kerustang. Plusieurs éléments pouvant constituer des facteurs explicatifs de la présence de sables ont également été relevés, dans le but postérieur d'effectuer une analyse factorielle de données mixtes (AFDM). Une attention particulière a été portée au rôle de l'occupation du sol des sous-bassins versants des affluents. La base de données produite a ensuite été comparée avec celle de Saget (2011) afin d'essayer de voir si des évolutions significatives de l'ensablement ont eu lieu depuis 2010.
Environnement, Télédétection et Géomatique (LETG) sur le site de l'Université Rennes 2. Elle s'est inscrite à ce titre dans le cadre du programme de recherche Scodeep I (Le Scorff : dynamique des bancs en contexte suspecté de sur-ensablement. Etude préalable aux effets sur les habitats de croissance et de reproduction de *Petromyzon marinus*).

La réalisation de ce travail s'est appuyée sur trois principales hypothèses de départ. Tout d'abord, le bassin versant du Scorff, déjà naturellement producteur de sables, connaîtrait un accroissement de ce type d'apports aux cours d'eau depuis deux décennies comme le rapportent les gestionnaires locaux. Ces apports seraient favorisés notamment par l'activité agricole importante — et croissante — de quelques sous-bassins plus intensément cultivés. L'occupation des sols du bassin versant du Scorff est en effet principalement à vocation agricole (Corgne, 2004).

Ensuite, cette répartition contrastée de la production sableuse se traduirait par des faciès d'écoulement davantage recouverts par les sables dans les tronçons fluviaux en aval des mêmes zones sensibles. Cette répartition pourrait néanmoins être conditionnée par la présence d'obstacles favorisant l'accumulation de ces sédiments.

Enfin, cet apport sableux croissant, provoquant un recouvrement progressif du substrat grossier, se traduirait par une diminution des habitats disponibles pour la lamproie marine, constituant une menace importante pour la reproduction de l'espèce.

Ce travail a donc eu pour premier objectif d'observer le potentiel de production sableuse dans le bassin versant ainsi que son évolution entre 2002 et 2021. A cet effet, l'occupation et l'érodibilité du sol, les précipitations ainsi que le relief sont utilisés pour appliquer une équation universelle de pertes en sols (Wischmeier et Smith, 1978).

Le second objectif a été de construire une cartographie des faciès d'écoulement et du taux de recouvrement par les sables sur la partie du linéaire colonisable par la lamproie marine. Cela correspond aux 32 km aval du cours d'eau principal ainsi qu'à 1,2 km de l'affluent principal (rive droite), le Kerustang. Plusieurs éléments pouvant constituer des facteurs explicatifs de la présence de sables ont également été relevés, dans le but postérieur d'effectuer une analyse factorielle de données mixtes (AFDM). Une attention particulière a été portée au rôle de l'occupation du sol des sous-bassins versants des affluents. La base de données produite a ensuite été comparée avec celle de Saget (2011) afin d'essayer de voir si des évolutions significatives de l'ensablement ont eu lieu depuis 2010.
Le dernier objectif a été de déterminer si l'évolution observée était susceptible d'affecter
la reproduction de la lamproie marine. Une fois les faciès relevés et traités, un croisement spatial
a été réalisé avec la localisation des frayères. Ces dernières sont géopositionnées depuis 2009
par les agents INRAE de la station de comptage des poissons migrateurs de Pont-Scorff. Les
environnements de ces frayères ont été caractérisés pour 2023 pour comprendre le rôle des
sables dans leur répartition. Une comparaison entre la répartition sur le linéaire des frayères de
2010 et 2023 a ensuite été effectuée, afin de vérifier si les dynamiques spatiales sableuses ont
eu un effet important sur celle-ci.

Après une première partie s'attachant à resituer la problématique étudiée au sein d'un
ensemble plus vaste de rivières confrontées aux dépôts sableux en différents contextes (Chapitre
1), le bassin versant du Scorff est présenté de façon détaillée (Chapitre 2). La méthodologie
utilisée est présentée dans un troisième temps (Chapitre 3). Les résultats obtenus sont ensuite
exposés (Chapitre 4) puis mis en perspective avec ceux présents dans la littérature scientifique
(Chapitre 5).
Le dernier objectif a été de déterminer si l'évolution observée était susceptible d'affecter
la reproduction de la lamproie marine. Une fois les faciès relevés et traités, un croisement spatial
a été réalisé avec la localisation des frayères. Ces dernières sont géopositionnées depuis 2009
par les agents INRAE de la station de comptage des poissons migrateurs de Pont-Scorff. Les
environnements de ces frayères ont été caractérisés pour 2023 pour comprendre le rôle des
sables dans leur répartition. Une comparaison entre la répartition sur le linéaire des frayères de
2010 et 2023 a ensuite été effectuée, afin de vérifier si les dynamiques spatiales sableuses ont
eu un effet important sur celle-ci.

Après une première partie s'attachant à resituer la problématique étudiée au sein d'un
ensemble plus vaste de rivières confrontées aux dépôts sableux en différents contextes (Chapitre
1), le bassin versant du Scorff est présenté de façon détaillée (Chapitre 2). La méthodologie
utilisée est présentée dans un troisième temps (Chapitre 3). Les résultats obtenus sont ensuite
exposés (Chapitre 4) puis mis en perspective avec ceux présents dans la littérature scientifique
(Chapitre 5).
# Chapitre 1 – Contexte scientifique de l'étude : la problématique de sur-ensablement des cours d'eau et ses différentes causes

Ce premier chapitre a pour objectif de synthétiser l'état des connaissances scientifiques sur les thématiques abordées dans cette étude. Les différents facteurs pouvant expliquer l'apport naturel — ou en excès — de la charge sableuse aux cours d'eau sont ainsi abordés en détail, tout comme les éléments pouvant influencer ses modalités de propagation et son stockage au sein du système fluvial. La première sous-partie (1) s'attache d'abord à montrer que des dépôts sableux sont tout à fait naturels dans les cours d'eau à charge mixte. En revanche, la seconde expose de nombreux contextes où cette charge sableuse peut être produite en excès par différentes activités anthropiques, en introduisant pour désigner ce phénomène le terme de sur-ensablement (2). La question de la connectivité des sédiments sableux, essentielle pour comprendre le transfert de la charge sableuse au sein des bassins versants, est ensuite abordée (3). Une dernière sous-partie (4) aborde quant à elle les effets écologiques connus du sur-ensablement, notamment sur la lamproie marine et sa reproduction.

## 1) Les spécificités de la charge sédimentaire sableuse dans les cours d'eau

### a) Les caractéristiques des particules sableuses au sein des cours d'eau à charge mixte

Les sables sont une classe granulométrique de sédiments — 64 µm - 2 mm d'après Wentworth (1922) — naturellement transportés par les cours d'eau. Ils sont particulièrement présents dans les bassins versants dont les roches dominantes s'altèrent en particules de cette taille, comme les roches granitiques ou les grès tendres (fig.1).

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>**Figure 1.** Relation entre la production sédimentaire spécifique et le taux de comblement des mouilles par les sédiments fins pour des bassins versants nord-californiens (Lisle et Hilton, 1999)</figcaption></figure>
# Chapitre 1 – Contexte scientifique de l'étude : la problématique de sur-ensablement des cours d'eau et ses différentes causes

Ce premier chapitre a pour objectif de synthétiser l'état des connaissances scientifiques sur les thématiques abordées dans cette étude. Les différents facteurs pouvant expliquer l'apport naturel — ou en excès — de la charge sableuse aux cours d'eau sont ainsi abordés en détail, tout comme les éléments pouvant influencer ses modalités de propagation et son stockage au sein du système fluvial. La première sous-partie (1) s'attache d'abord à montrer que des dépôts sableux sont tout à fait naturels dans les cours d'eau à charge mixte. En revanche, la seconde expose de nombreux contextes où cette charge sableuse peut être produite en excès par différentes activités anthropiques, en introduisant pour désigner ce phénomène le terme de sur-ensablement (2). La question de la connectivité des sédiments sableux, essentielle pour comprendre le transfert de la charge sableuse au sein des bassins versants, est ensuite abordée (3). Une dernière sous-partie (4) aborde quant à elle les effets écologiques connus du sur-ensablement, notamment sur la lamproie marine et sa reproduction.

## 1) Les spécificités de la charge sédimentaire sableuse dans les cours d'eau

### a) Les caractéristiques des particules sableuses au sein des cours d'eau à charge mixte

Les sables sont une classe granulométrique de sédiments — 64 µm - 2 mm d'après Wentworth (1922) — naturellement transportés par les cours d'eau. Ils sont particulièrement présents dans les bassins versants dont les roches dominantes s'altèrent en particules de cette taille, comme les roches granitiques ou les grès tendres (fig.1).

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>**Figure 1.** Relation entre la production sédimentaire spécifique et le taux de comblement des mouilles par les sédiments fins pour des bassins versants nord-californiens (Lisle et Hilton, 1999)</figcaption></figure>
Leur mode de transport est assez singulier comparé aux autres classes granulométriques puisqu'il peut s'effectuer en charriage, en suspension graduée ou en suspension uniforme en fonction des débits (Van Rijn, 1993). Dans les rivières à charge graveleuse, ils occupent préférentiellement les interstices entre les sédiments de taille plus grossière où ils sont protégés du courant (Lisle et Hilton ; 1992). Lorsque le volume de sédiments sableux est important, les sables recouvrent le substrat sous-jacent et se forment des bancs pouvant adopter une position latérale, médiane ou transversale dans le chenal (Richards, 1982).

Le taux de recouvrement sableux du lit des cours d'eau est fortement contrôlé par la pente (e.g. Maire et al., 2003 ; Grosprêtre, 2011). De faibles valeurs de recouvrement sont ainsi identifiées dans des secteurs très pentus (e.g. Cover et al., 2008). Le recouvrement possède également des variations saisonnières. Au cours de la saison de hautes eaux, la charge sableuse se déplace sur la totalité du chenal (fig.2). Elle a ensuite tendance à s'accumuler dans les mouilles lors de la période de bas débits, sa remobilisation dépendant de l'ampleur des débits lors de la saison de hautes eaux suivante (Lisle et Hilton, 1992 ; Astrade et al., 2000). Elle est alors à nouveau dispersée (fig.2).

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>**Figure 2.** Dynamiques saisonnières du transport sableux dans un cours d'eau à charge mixte (Lisle et Hilton, 1992)</figcaption></figure>

b) Vitesse de propagation de la fraction sableuse dans les cours d'eau à charge mixte

Les sables sont des fractions sédimentaires à la propagation rapide dans le système fluvial (Lisle et Hilton, 1992). Les valeurs de la littérature s'échelonnent d'une dizaine à une centaine de mètres par an selon la pente pour les sables grossiers (> 500 µm). En revanche, la classe granulométrique étant large, le comportement et la vitesse de transport des particules sableuses peut largement différer, selon qu'on considère les sables fins (64-250 µm) et les
Leur mode de transport est assez singulier comparé aux autres classes granulométriques puisqu'il peut s'effectuer en charriage, en suspension graduée ou en suspension uniforme en fonction des débits (Van Rijn, 1993). Dans les rivières à charge graveleuse, ils occupent préférentiellement les interstices entre les sédiments de taille plus grossière où ils sont protégés du courant (Lisle et Hilton ; 1992). Lorsque le volume de sédiments sableux est important, les sables recouvrent le substrat sous-jacent et se forment des bancs pouvant adopter une position latérale, médiane ou transversale dans le chenal (Richards, 1982).

Le taux de recouvrement sableux du lit des cours d'eau est fortement contrôlé par la pente (e.g. Maire et al., 2003 ; Grosprêtre, 2011). De faibles valeurs de recouvrement sont ainsi identifiées dans des secteurs très pentus (e.g. Cover et al., 2008). Le recouvrement possède également des variations saisonnières. Au cours de la saison de hautes eaux, la charge sableuse se déplace sur la totalité du chenal (fig.2). Elle a ensuite tendance à s'accumuler dans les mouilles lors de la période de bas débits, sa remobilisation dépendant de l'ampleur des débits lors de la saison de hautes eaux suivante (Lisle et Hilton, 1992 ; Astrade et al., 2000). Elle est alors à nouveau dispersée (fig.2).

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>**Figure 2.** Dynamiques saisonnières du transport sableux dans un cours d'eau à charge mixte (Lisle et Hilton, 1992)</figcaption></figure>

b) Vitesse de propagation de la fraction sableuse dans les cours d'eau à charge mixte

Les sables sont des fractions sédimentaires à la propagation rapide dans le système fluvial (Lisle et Hilton, 1992). Les valeurs de la littérature s'échelonnent d'une dizaine à une centaine de mètres par an selon la pente pour les sables grossiers ( > 500 µm). En revanche, la classe granulométrique étant large, le comportement et la vitesse de transport des particules sableuses peut largement différer, selon qu'on considère les sables fins (64-250 µm) et les
sables moyens à grossiers (250 µm-2mm) (Van Rijn, 1993 ; Topping et al., 2018). Les vitesses de transport des sables au sein des cours d'eau renseignées par la littérature sont ainsi multiples. Grosprêtre (2011) a par exemple effectué une estimation du transport de sables grossiers et de graviers fins (0,5 – 4mm) au niveau d'un tronçon de l'Yzeron ayant une pente modérée d'environ 3 à 10 m/km. Les sédiments considérés se sont déplacés au total de plus de 300 m sur un total de 6 crues suivies au cours de deux années hydrologiques (soit une vitesse moyenne de 150 m/an).

En termes de distance de transport à plus long terme, les traçages de scories de la taille de sables grossiers (1,6 mm-2,5mm) indiquent une propagation de 1,5 à 1,9 km/siècle (15 à 19 m/an) sur la Risle, cours d'eau normand dont la puissance spécifique à pleins bords est comparable au Scorff — 20 W/m² contre 22 W/m² (Leprêtre 2014, 2015). La vitesse monte à 6,4 à 12,9 km/siècle (64 à 129 m/an) pour des cours d'eau ardennais dont les puissances spécifiques s'échelonnent entre 27 et 75 W/m² (Houbrechts et al., 2011). Ces vitesses peuvent paraître faibles, mais il s'agit néanmoins de rivières fortement aménagées dont les obstacles peuvent perturber fortement la vitesse de propagation en retenant facilement les sables grossiers (Foster et al., 2022). De plus, seuls les sables grossiers ont été considérés — les sables fins ayant une vitesse de propagation probablement bien plus élevée.

La charge sableuse est injectée par impulsions dans le système fluvial, en fonction des évènements hydrométéorologiques (Topping et al., 2018). La quantité de sables transportés par un cours d'eau peut varier rapidement (Knighton, 1999). La charge sableuse est susceptible de recouvrir le substrat environnant en cas d'augmentation de son apport. En effet, d'après Lisle et Hilton (1999), le taux de recouvrement des faciès lentiques d'un cours d'eau par les sables s'accroît en cas d'augmentation de la charge sédimentaire totale ou de la proportion de charge sableuse par rapport à cette dernière. De nombreux cours d'eau sont ainsi confrontés à ce problème pour différentes raisons.

## 2) Les différents contextes pouvant provoquer une sédimentation sableuse excessive (« sur-ensablement »)

### a) Définitions de l'ensablement et du sur-ensablement

Dans la sous-partie précédente, il a été vu que les dépôts sableux dans les cours d'eau étaient naturels, notamment dans les bassins versants à la géologie granitique et micaschisteuse, propices à la formation de particules de taille sableuse (Lisle et Hilton, 1992). Cependant, en raison des différentes pratiques et usages des sols, des différents aménagements anthropiques
sables moyens à grossiers (250 µm-2mm) (Van Rijn, 1993 ; Topping et al., 2018). Les vitesses de transport des sables au sein des cours d'eau renseignées par la littérature sont ainsi multiples. Grosprêtre (2011) a par exemple effectué une estimation du transport de sables grossiers et de graviers fins (0,5 – 4mm) au niveau d'un tronçon de l'Yzeron ayant une pente modérée d'environ 3 à 10 m/km. Les sédiments considérés se sont déplacés au total de plus de 300 m sur un total de 6 crues suivies au cours de deux années hydrologiques (soit une vitesse moyenne de 150 m/an).

En termes de distance de transport à plus long terme, les traçages de scories de la taille de sables grossiers (1,6 mm-2,5mm) indiquent une propagation de 1,5 à 1,9 km/siècle (15 à 19 m/an) sur la Risle, cours d'eau normand dont la puissance spécifique à pleins bords est comparable au Scorff — 20 W/m² contre 22 W/m² (Leprêtre 2014, 2015). La vitesse monte à 6,4 à 12,9 km/siècle (64 à 129 m/an) pour des cours d'eau ardennais dont les puissances spécifiques s'échelonnent entre 27 et 75 W/m² (Houbrechts et al., 2011). Ces vitesses peuvent paraître faibles, mais il s'agit néanmoins de rivières fortement aménagées dont les obstacles peuvent perturber fortement la vitesse de propagation en retenant facilement les sables grossiers (Foster et al., 2022). De plus, seuls les sables grossiers ont été considérés — les sables fins ayant une vitesse de propagation probablement bien plus élevée.

La charge sableuse est injectée par impulsions dans le système fluvial, en fonction des évènements hydrométéorologiques (Topping et al., 2018). La quantité de sables transportés par un cours d'eau peut varier rapidement (Knighton, 1999). La charge sableuse est susceptible de recouvrir le substrat environnant en cas d'augmentation de son apport. En effet, d'après Lisle et Hilton (1999), le taux de recouvrement des faciès lentiques d'un cours d'eau par les sables s'accroît en cas d'augmentation de la charge sédimentaire totale ou de la proportion de charge sableuse par rapport à cette dernière. De nombreux cours d'eau sont ainsi confrontés à ce problème pour différentes raisons.

## 2) Les différents contextes pouvant provoquer une sédimentation sableuse excessive (« sur-ensablement »)

### a) Définitions de l'ensablement et du sur-ensablement

Dans la sous-partie précédente, il a été vu que les dépôts sableux dans les cours d'eau étaient naturels, notamment dans les bassins versants à la géologie granitique et micaschisteuse, propices à la formation de particules de taille sableuse (Lisle et Hilton, 1992). Cependant, en raison des différentes pratiques et usages des sols, des différents aménagements anthropiques
dans les bassins versants et parfois d'évènements météorologiques extrêmes, cette charge
sableuse peut être apportée en excès aux cours d'eau ou se retrouver relativement plus présente
que les autres classes granulométriques (Astrade et al., 2000 ; Grosprêtre, 2011). Cela se traduit
alors par un accroissement de la sédimentation sableuse dans les zones préférentielles de dépôt
(Grosprêtre, 2011 ; Maire et al., 2003).

Dans la plupart des études, ce dépôt accru de particules sableuses dans le lit d'un cours d'eau, par rapport à une situation antérieure de référence, est désigné par le terme d'« ensablement » (Maire et al., 2003). Il est désigné en anglais par les expressions « sand accumulation » et « sand aggradation » (e.g. Thoms, 1998). Les expressions « sand slug » ou « sand wave », sont notamment utilisées pour désigner des vagues sédimentaires sableuses rapides uniformisant rapidement les habitats aquatiques (Brierley et al., 1999 ; Davis and Finlayson, 2000).

En France hexagonale, ce phénomène fait l'objet de préoccupations croissantes depuis
les années 2000 (Astrade et al., 2000 ; Maire et al., 2003 ; Grosprêtre, 2011 ; Cosyns et al.,
2013). En revanche, ces études prenant place dans des massifs granitiques, gneissiques ou
gréseux dont les formations superficielles et sols sus-jacents produisent naturellement beaucoup
de sédiments sableux, elles peinent à distinguer les dépôts qui relèvent d'une présence naturelle
et ce qui est présent en excès, souvent par manque de recul temporel.

Dans la suite de la présente étude, le terme d' « ensablement » est utilisé pour désigner
la simple présence de dépôts sableux — indépendamment de leur origine — dans le système
fluvial. L'expression « taux d'ensablement » est ainsi synonyme du taux de recouvrement
superficiel du lit par les sédiments sableux. Le terme de « sur-ensablement » est quant à lui
introduit ici pour définir un ensablement excessif eu égard aux conditions naturelles, provoqué
par des facteurs d'origine anthropique — et plus rarement des évènements ou changements
climatiques exceptionnels.

b) Les apports de sables et les enjeux du sur-ensablement en contexte de changements d'occupation et d'usage des sols

Les causes du sur-ensablement les plus étudiées sont l'érosion des sols due à l'activité agricole, ainsi que l'incision des cours d'eau du fait de l'urbanisation (Walling, 1990 ; Wood et Armitage, 1997). D'après ces auteurs, l'agriculture provoque un accroissement durable de la sédimentation sableuse dans les bassins versants. Le seuil de 50% de terres arables est souvent considéré comme le seuil à partir duquel l'activité agricole a un impact négatif significatif sur
dans les bassins versants et parfois d'évènements météorologiques extrêmes, cette charge
sableuse peut être apportée en excès aux cours d'eau ou se retrouver relativement plus présente
que les autres classes granulométriques (Astrade et al., 2000 ; Grosprêtre, 2011). Cela se traduit
alors par un accroissement de la sédimentation sableuse dans les zones préférentielles de dépôt
(Grosprêtre, 2011 ; Maire et al., 2003).

Dans la plupart des études, ce dépôt accru de particules sableuses dans le lit d'un cours d'eau, par rapport à une situation antérieure de référence, est désigné par le terme d'« ensablement » (Maire et al., 2003). Il est désigné en anglais par les expressions « sand accumulation » et « sand aggradation » (e.g. Thoms, 1998). Les expressions « sand slug » ou « sand wave », sont notamment utilisées pour désigner des vagues sédimentaires sableuses rapides uniformisant rapidement les habitats aquatiques (Brierley et al., 1999 ; Davis and Finlayson, 2000).

En France hexagonale, ce phénomène fait l'objet de préoccupations croissantes depuis
les années 2000 (Astrade et al., 2000 ; Maire et al., 2003 ; Grosprêtre, 2011 ; Cosyns et al.,
2013). En revanche, ces études prenant place dans des massifs granitiques, gneissiques ou
gréseux dont les formations superficielles et sols sus-jacents produisent naturellement beaucoup
de sédiments sableux, elles peinent à distinguer les dépôts qui relèvent d'une présence naturelle
et ce qui est présent en excès, souvent par manque de recul temporel.

Dans la suite de la présente étude, le terme d' « ensablement » est utilisé pour désigner
la simple présence de dépôts sableux — indépendamment de leur origine — dans le système
fluvial. L'expression « taux d'ensablement » est ainsi synonyme du taux de recouvrement
superficiel du lit par les sédiments sableux. Le terme de « sur-ensablement » est quant à lui
introduit ici pour définir un ensablement excessif eu égard aux conditions naturelles, provoqué
par des facteurs d'origine anthropique — et plus rarement des évènements ou changements
climatiques exceptionnels.

b) Les apports de sables et les enjeux du sur-ensablement en contexte de changements d'occupation et d'usage des sols

Les causes du sur-ensablement les plus étudiées sont l'érosion des sols due à l'activité agricole, ainsi que l'incision des cours d'eau du fait de l'urbanisation (Walling, 1990 ; Wood et Armitage, 1997). D'après ces auteurs, l'agriculture provoque un accroissement durable de la sédimentation sableuse dans les bassins versants. Le seuil de 50% de terres arables est souvent considéré comme le seuil à partir duquel l'activité agricole a un impact négatif significatif sur
la qualité du substrat — et plus globalement la qualité écologique — des cours d'eau en aval
(Wood et Armitage, 1997).

Le problème de production sédimentaire accrue dans les bassins versants du fait de
l'érosion des sols agricoles — notamment lors des intercultures — est largement connu (e.g. Le
Bissonnais et al., 2002; Fiener et Auwerswald, 2006; Martin, 1997). Les particules de taille
sableuse présentes dans les sols font partie des particules érodées (Meyer et al., 1983). La
proportion de sables érodés varie en fonction de la lithologie en place et de l'importance de la
fraction sableuse des sols sus-jacents (Meyer et al., 1980).

La corrélation entre l'apport potentiel en sédiments de bassins versants plus ou moins
agricoles et la présence de sables dans les cours d'eau a déjà été testée. Sur plusieurs bassins
versants nord-californiens, Cover et al. (2008) ont montré une corrélation positive entre cet
apport potentiel — calculé par une équation universelle de perte en sols (Wischmeier et Smith,
1978) — et le recouvrement en aval des radiers et mouilles par les sédiments fins (< 2mm).

Le phénomène de sur-ensablement lié à l'apport sédimentaire des parcelles agricoles est
observé sur une grande diversité de cours d'eau (Erskine, 1994a ; Latrubesse et al., 2009).
Ainsi, drainant un vaste plateaux granitique et gréseux, la charge sédimentaire du grand cours
d'eau de l'Araguaia (Brésil Central) est naturellement très sableuse. Cependant, une
déforestation importante a eu lieu depuis les années 1960. Environ 60% du bassin (76 000 km²)
était déboisé ou dégradé en 2007 (Ferreira et al., 2008). A proximité des sources, un ravinement
important a été observé sur des parcelles agricoles et suppose la production d'une quantité
importante de sédiments sableux (Latrubesse et al., 2009). Transportée par des débits
importants sur cette période, la charge sableuse est apportée en masse et le chenal devient
instable jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres en aval (visible au cours des années 1990).
Depuis 2000, l'apport en sédiments sableux se stabilise mais les débits morphogènes diminuent
progressivement, ce qui marque une diminution de la capacité de transport des sables et leur
accumulation (Suizu et al., 2022). La bande active se rétracte et les chenaux secondaires,
pourtant essentiels pour la diversité des habitats, sont progressivement comblés.

Le lien entre l'occupation des sols agricoles et le taux d'ensablement à l'échelle du
bassin versant est cependant à nuancer. En effet, dans plusieurs bassins versants agricoles du
Michigan, Richards et al. (1995) ont essayé de corréler l'occupation des sols avec la qualité des
habitats et ont trouvé que la qualité écologique du substrat variait essentiellement en fonction
de ce qui se trouvait dans une zone tampon de 100 m autour des cours d'eau.
la qualité du substrat — et plus globalement la qualité écologique — des cours d'eau en aval
(Wood et Armitage, 1997).

Le problème de production sédimentaire accrue dans les bassins versants du fait de
l'érosion des sols agricoles — notamment lors des intercultures — est largement connu (e.g. Le
Bissonnais et al., 2002; Fiener et Auwerswald, 2006; Martin, 1997). Les particules de taille
sableuse présentes dans les sols font partie des particules érodées (Meyer et al., 1983). La
proportion de sables érodés varie en fonction de la lithologie en place et de l'importance de la
fraction sableuse des sols sus-jacents (Meyer et al., 1980).

La corrélation entre l'apport potentiel en sédiments de bassins versants plus ou moins
agricoles et la présence de sables dans les cours d'eau a déjà été testée. Sur plusieurs bassins
versants nord-californiens, Cover et al. (2008) ont montré une corrélation positive entre cet
apport potentiel — calculé par une équation universelle de perte en sols (Wischmeier et Smith,
1978) — et le recouvrement en aval des radiers et mouilles par les sédiments fins (< 2mm).

Le phénomène de sur-ensablement lié à l'apport sédimentaire des parcelles agricoles est
observé sur une grande diversité de cours d'eau (Erskine, 1994a ; Latrubesse et al., 2009).
Ainsi, drainant un vaste plateaux granitique et gréseux, la charge sédimentaire du grand cours
d'eau de l'Araguaia (Brésil Central) est naturellement très sableuse. Cependant, une
déforestation importante a eu lieu depuis les années 1960. Environ 60% du bassin (76 000 km²)
était déboisé ou dégradé en 2007 (Ferreira et al., 2008). A proximité des sources, un ravinement
important a été observé sur des parcelles agricoles et suppose la production d'une quantité
importante de sédiments sableux (Latrubesse et al., 2009). Transportée par des débits
importants sur cette période, la charge sableuse est apportée en masse et le chenal devient
instable jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres en aval (visible au cours des années 1990).
Depuis 2000, l'apport en sédiments sableux se stabilise mais les débits morphogènes diminuent
progressivement, ce qui marque une diminution de la capacité de transport des sables et leur
accumulation (Suizu et al., 2022). La bande active se rétracte et les chenaux secondaires,
pourtant essentiels pour la diversité des habitats, sont progressivement comblés.

Le lien entre l'occupation des sols agricoles et le taux d'ensablement à l'échelle du
bassin versant est cependant à nuancer. En effet, dans plusieurs bassins versants agricoles du
Michigan, Richards et al. (1995) ont essayé de corréler l'occupation des sols avec la qualité des
habitats et ont trouvé que la qualité écologique du substrat variait essentiellement en fonction
de ce qui se trouvait dans une zone tampon de 100 m autour des cours d'eau.
L'apport accru de particules sableuses au cours d'eau depuis les versants cultivés n'est pas l'unique cause du sur-ensablement dans les contextes de changement d'occupation des sols. La charge sableuse supplémentaire peut également provenir du stock présent dans les berges et dans la plaine alluviale. En effet, l'augmentation des débits des cours d'eau suite à l'augmentation du ruissellement sur surface cultivée, provoquant par la suite une incision du chenal, peut être responsable d'un accroissement de cette charge sableuse (e.g. Brierley et al., 1999). Dans le bassin versant granitique aux pentes faibles à modérées de la rivière Bega (Nouvelles-Galles-du-Sud, Australie), Brierley et al. (1999) ont mis en évidence un sur-ensablement important des cours d'eau de l'aval du bassin depuis l'arrivée des Européens (début du XIXe siècle). En effet, la déforestation et le drainage des marais, identifiés sur des cartes anciennes, ont fait augmenter les débits, ce qui a provoqué une incision (plus de 8 m) et un ravinement très important dans les vallées de tête de bassin remplies de produits d'altération granitiques (Brierley et al., 1999 ; Davis and Finlayson, 2000 ; Erskine, 1994a). L'apport de sables a provoqué une homogénéisation des habitats sur tout le bassin versant (~1000 km²). Seul un sixième des sédiments sableux ont atteint l'exutoire depuis le début des incisions, le reste ayant été stocké avant d'y parvenir (Fryirs et Brierley, 2001).

L'augmentation de la charge sableuse par des apports venant d'amont influence fortement la morphologie des cours d'eau. Ainsi, Erskine (1994a) a créé un schéma conceptuel des changements morphologiques issus du sur-ensablement provoqué par les changements d'occupation des sols (fig.3). En conditions naturelles — préeuropéennes —, le cours d'eau présente un chenal peu large et légèrement sinueux. En réponse à l'augmentation de la charge sableuse, ce dernier a tendance à s'élargir et devenir moins sinueux et profond (étape 2). En cas de diminution des apports sableux, le cours d'eau s'incise dans les dépôts précédemment formés, ce qui déstocke de nouveaux sédiments (étape 3). Ce déstockage peut se répercuter sur les cours d'eau aval et provoquer un sur-ensablement chronique pendant de nombreuses décennies après les premières perturbations (étape 4).
L'apport accru de particules sableuses au cours d'eau depuis les versants cultivés n'est pas l'unique cause du sur-ensablement dans les contextes de changement d'occupation des sols. La charge sableuse supplémentaire peut également provenir du stock présent dans les berges et dans la plaine alluviale. En effet, l'augmentation des débits des cours d'eau suite à l'augmentation du ruissellement sur surface cultivée, provoquant par la suite une incision du chenal, peut être responsable d'un accroissement de cette charge sableuse (e.g. Brierley et al., 1999). Dans le bassin versant granitique aux pentes faibles à modérées de la rivière Bega (Nouvelles-Galles-du-Sud, Australie), Brierley et al. (1999) ont mis en évidence un sur-ensablement important des cours d'eau de l'aval du bassin depuis l'arrivée des Européens (début du XIXe siècle). En effet, la déforestation et le drainage des marais, identifiés sur des cartes anciennes, ont fait augmenter les débits, ce qui a provoqué une incision (plus de 8 m) et un ravinement très important dans les vallées de tête de bassin remplies de produits d'altération granitiques (Brierley et al., 1999 ; Davis and Finlayson, 2000 ; Erskine, 1994a). L'apport de sables a provoqué une homogénéisation des habitats sur tout le bassin versant (~1000 km²). Seul un sixième des sédiments sableux ont atteint l'exutoire depuis le début des incisions, le reste ayant été stocké avant d'y parvenir (Fryirs et Brierley, 2001).

L'augmentation de la charge sableuse par des apports venant d'amont influence fortement la morphologie des cours d'eau. Ainsi, Erskine (1994a) a créé un schéma conceptuel des changements morphologiques issus du sur-ensablement provoqué par les changements d'occupation des sols (fig.3). En conditions naturelles — préeuropéennes —, le cours d'eau présente un chenal peu large et légèrement sinueux. En réponse à l'augmentation de la charge sableuse, ce dernier a tendance à s'élargir et devenir moins sinueux et profond (étape 2). En cas de diminution des apports sableux, le cours d'eau s'incise dans les dépôts précédemment formés, ce qui déstocke de nouveaux sédiments (étape 3). Ce déstockage peut se répercuter sur les cours d'eau aval et provoquer un sur-ensablement chronique pendant de nombreuses décennies après les premières perturbations (étape 4).
<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>**Figure 3.** Schéma de l'ensablement des cours d'eaux australiens à la suite de l'arrivée des Européens (Erskine, 1994a).</figcaption></figure>

L'urbanisation constitue la seconde principale cause de sur-ensablement. Au sein du bassin versant gneissique aux pentes relativement fortes de l'Yzeron, Grosprêtre (2011) a identifié des incisions de cours d'eau de premier et second ordre. Ces incisions se réalisent à partir d'un taux de 10% d'imperméabilisation des sols en amont dans des fonds de vallée aux dépôts sablo-graveleux. Dans la partie rurale du bassin, la déprise agricole et les reboisements, créant un déficit sédimentaire, ont également été responsables d'incisions – moins importantes. L'auteur a estimé que le déstockage sédimentaire annuel dans le bassin représentait entre 27 et 62 % de la capacité de transport de l'Yzeron pour la fraction granulométrique 0,5 - 4mm (Grosprêtre, 2011). Il a ainsi attribué une grande partie de l'ensablement observé des cours d'eau d'ordre 3 à 5 du bassin à ces incisions, déduisant ainsi l'existence probable d'un sur-ensablement. En cartographiant l'ensablement sur tout le linéaire, il a mis en valeur l'effet aggravant de la faiblesse de la pente en aval et des seuils (fig.4).
<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>**Figure 3.** Schéma de l'ensablement des cours d'eaux australiens à la suite de l'arrivée des Européens (Erskine, 1994a).</figcaption></figure>

L'urbanisation constitue la seconde principale cause de sur-ensablement. Au sein du bassin versant gneissique aux pentes relativement fortes de l'Yzeron, Grosprêtre (2011) a identifié des incisions de cours d'eau de premier et second ordre. Ces incisions se réalisent à partir d'un taux de 10% d'imperméabilisation des sols en amont dans des fonds de vallée aux dépôts sablo-graveleux. Dans la partie rurale du bassin, la déprise agricole et les reboisements, créant un déficit sédimentaire, ont également été responsables d'incisions – moins importantes. L'auteur a estimé que le déstockage sédimentaire annuel dans le bassin représentait entre 27 et 62 % de la capacité de transport de l'Yzeron pour la fraction granulométrique 0,5 - 4mm (Grosprêtre, 2011). Il a ainsi attribué une grande partie de l'ensablement observé des cours d'eau d'ordre 3 à 5 du bassin à ces incisions, déduisant ainsi l'existence probable d'un sur-ensablement. En cartographiant l'ensablement sur tout le linéaire, il a mis en valeur l'effet aggravant de la faiblesse de la pente en aval et des seuils (fig.4).
<figure><img src="image_13.png" /></figure>

**Figure 4.** Ensamblage provoqué par un seuil de 30 cm de haut sur l'Yzeron (Grosprêtre, 2011).

c) Le sur-ensablement en contexte de diminution des débits morphogènes

Les changements d'occupation des sols ne constituent pas l'unique cause de sur-
ensablement des cours d'eau. En effet, celui-ci peut également être engendré par un manque de
remobilisation des sédiments sableux déjà présents dans le chenal en cas de diminution des
débits morphogènes.

Un sur-ensablement a ainsi été suspecté et étudié dans la haute vallée de l'Aude, un bassin versant granitique et gneissique montagneux et lourdement aménagé (Astrade et al., 1999 ; Syndicat Mixte des Rivières et des Milieux Aquatiques, 2008). En aval direct du barrage de Puyvalador, construit en 1932, les débits réservés de l'Aude sont faibles. Faute de débits morphogènes depuis plusieurs décennies, le taux de recouvrement sableux superficiel observé y est donc important malgré une pente avoisinant les 3,5%. La charge graveleuse n'est plus renouvelée en raison de l'effet de la retenue, alors que les affluents de l'Aude, drainant un batholite granitique, continuent à apporter une charge sableuse qui devient relativement plus importante. Différentes pratiques identifiées mais non quantifiées favorisent en outre ces productions (pistes forestières en déblai, carrière, coupes à blanc). Un phénomène de nettoyage à la fois des seuils et des mouilles par les pics de débits printaniers est mis en valeur – le recouvrement par les sables diminue entre l'automne et le printemps de l'année suivante (Astrade et al., 1999). Ce phénomène a davantage d'importance lorsqu'on s'éloigne du barrage, qui écrête la plupart des crues. Les études évoquent la nécessité de réaliser des lâchers d'eau pour nettoyer le lit. Le sur-ensablement aurait cependant le temps de se rétablir entre chacun d'entre eux.
<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>**Figure 4.** Ensamblage provoqué par un seuil de 30 cm de haut sur l'Yzeron (Grosprêtre, 2011).</figcaption></figure>

c) Le sur-ensablement en contexte de diminution des débits morphogènes

Les changements d'occupation des sols ne constituent pas l'unique cause de sur-
ensablement des cours d'eau. En effet, celui-ci peut également être engendré par un manque de
remobilisation des sédiments sableux déjà présents dans le chenal en cas de diminution des
débits morphogènes.

Un sur-ensablement a ainsi été suspecté et étudié dans la haute vallée de l'Aude, un bassin versant granitique et gneissique montagneux et lourdement aménagé (Astrade et al., 1999 ; Syndicat Mixte des Rivières et des Milieux Aquatiques, 2008). En aval direct du barrage de Puyvalador, construit en 1932, les débits réservés de l'Aude sont faibles. Faute de débits morphogènes depuis plusieurs décennies, le taux de recouvrement sableux superficiel observé y est donc important malgré une pente avoisinant les 3,5%. La charge graveleuse n'est plus renouvelée en raison de l'effet de la retenue, alors que les affluents de l'Aude, drainant un batholite granitique, continuent à apporter une charge sableuse qui devient relativement plus importante. Différentes pratiques identifiées mais non quantifiées favorisent en outre ces productions (pistes forestières en déblai, carrière, coupes à blanc). Un phénomène de nettoyage à la fois des seuils et des mouilles par les pics de débits printaniers est mis en valeur – le recouvrement par les sables diminue entre l'automne et le printemps de l'année suivante (Astrade et al., 1999). Ce phénomène a davantage d'importance lorsqu'on s'éloigne du barrage, qui écrête la plupart des crues. Les études évoquent la nécessité de réaliser des lâchers d'eau pour nettoyer le lit. Le sur-ensablement aurait cependant le temps de se rétablir entre chacun d'entre eux.
Une diminution des débits morphogènes a également été tenue en partie responsable de l'ensablement important de la Moder (Maire et al., 2003). Cette dernière a néanmoins dans ce cas d'étude une origine climatique.

d) L'exacerbation des dépôts sableux provoquée par les aménagements d'origine anthropique

Une fois dans le système fluvial, la répartition des accumulations sableuses est fortement influencée par des aménagements anthropiques directes dans le chenal — modifications de géométries ou interruptions artificielles de la continuité sédimentaire. Cela peut générer un sur-ensablement localisé.

Dans le bassin versant gréseux vosgien de la Moder, Maire et al. (2003) ont montré que la présence de sables, naturelle dans le bassin versant, pouvait être accentuée par divers aménagements d'origine anthropique, même en absence d'apport croissant de particules sableuses provenant de l'amont. La présence de seuils et leurs vidanges mal contrôlées sont les principaux facteurs explicatifs trouvés. Les auteurs s'opposent également à leur démantèlement non planifié, craignant un relargage important de sables d'un seul coup par érosion régressive dans les dépôts. Foster et al. (2021) ont par ailleurs mis en évidence la capacité qu'ont les seuils de moulin à piéger les sédiments de taille sableuse (jusqu'à 2 km en amont).

L'ensablement peut également avoir lieu sur un cours d'eau recalibré. Certains tronçons recalibrés de la Moder sont ainsi pointés comme responsables d'une production plus importante de sables, provoquant une incision régressive (Maire et al., 2003). A Tours, un tronçon du Cher, recalibré pour créer un plan d'eau destiné aux loisirs en amont d'un barrage, s'ensable également continuellement depuis les années 1960 (Etablissement Public Loire, 2015). A la suite des travaux de recalibrage, le chenal a été rectifié, encadré par des digues permettant l'urbanisation de sa plaine d'inondation, et sa largeur a été doublée sur 1400 m. La hausse de la pente de ligne d'eau a alors provoqué une érosion régressive et une déstabilisation des berges en amont. Tous les sédiments sableux venant d'amont se sont déposés dans la partie élargie, où la capacité de transport a diminué du fait de l'élargissement. Malgré les opérations successives de dragage, le chenal ne cesse de se réensabler – et continuera de le faire d'après les simulations (Etablissement Public Loire, 2015). Le risque d'inondation est de ce fait également accru.

e) Sur-ensablement lié à l'accroissement de sources de sédiments proches du chenal

La dernière cause de sur-ensablement d'origine anthropique est l'accroissement de sources sédimentaires situées près du chenal, la nature de ces sources pouvant être très variée.
Une diminution des débits morphogènes a également été tenue en partie responsable de l'ensablement important de la Moder (Maire et al., 2003). Cette dernière a néanmoins dans ce cas d'étude une origine climatique.

d) L'exacerbation des dépôts sableux provoquée par les aménagements d'origine anthropique

Une fois dans le système fluvial, la répartition des accumulations sableuses est fortement influencée par des aménagements anthropiques directes dans le chenal — modifications de géométries ou interruptions artificielles de la continuité sédimentaire. Cela peut générer un sur-ensablement localisé.

Dans le bassin versant gréseux vosgien de la Moder, Maire et al. (2003) ont montré que la présence de sables, naturelle dans le bassin versant, pouvait être accentuée par divers aménagements d'origine anthropique, même en absence d'apport croissant de particules sableuses provenant de l'amont. La présence de seuils et leurs vidanges mal contrôlées sont les principaux facteurs explicatifs trouvés. Les auteurs s'opposent également à leur démantèlement non planifié, craignant un relargage important de sables d'un seul coup par érosion régressive dans les dépôts. Foster et al. (2021) ont par ailleurs mis en évidence la capacité qu'ont les seuils de moulin à piéger les sédiments de taille sableuse (jusqu'à 2 km en amont).

L'ensablement peut également avoir lieu sur un cours d'eau recalibré. Certains tronçons recalibrés de la Moder sont ainsi pointés comme responsables d'une production plus importante de sables, provoquant une incision régressive (Maire et al., 2003). A Tours, un tronçon du Cher, recalibré pour créer un plan d'eau destiné aux loisirs en amont d'un barrage, s'ensable également continuellement depuis les années 1960 (Etablissement Public Loire, 2015). A la suite des travaux de recalibrage, le chenal a été rectifié, encadré par des digues permettant l'urbanisation de sa plaine d'inondation, et sa largeur a été doublée sur 1400 m. La hausse de la pente de ligne d'eau a alors provoqué une érosion régressive et une déstabilisation des berges en amont. Tous les sédiments sableux venant d'amont se sont déposés dans la partie élargie, où la capacité de transport a diminué du fait de l'élargissement. Malgré les opérations successives de dragage, le chenal ne cesse de se réensabler – et continuera de le faire d'après les simulations (Etablissement Public Loire, 2015). Le risque d'inondation est de ce fait également accru.

e) Sur-ensablement lié à l'accroissement de sources de sédiments proches du chenal

La dernière cause de sur-ensablement d'origine anthropique est l'accroissement de sources sédimentaires situées près du chenal, la nature de ces sources pouvant être très variée.
Des situations de sur-ensablement ont ainsi été signalées dans plusieurs bassins versants où l'élevage est très présent. Des études l'ont par exemple diagnostiqué dans le bassin versant amont granitique de la Gartempe, dans la Creuse (Syndicat Mixte Contrat de Rivière Gartempe, 2017 ; Cosyns et al., 2013). Pour les auteurs, le sur-ensablement est principalement lié au piétinement des troupeaux de bovins à proximité des cours d'eau, ainsi qu'à la dégradation de la ripisylve, favorisant l'érosion des berges ou la création d'embâcles (Syndicat Mixte Contrat de Rivière Gartempe, 2017). Le suivi de la production sédimentaire sur des bassins versants agricoles schisteux du Massif Armoricain conforte ces suppositions en mettant en évidence l'importance de la présence de l'élevage et de la dégradation de la ripisylve le long des cours d'eau dans la production sédimentaire. Les zones d'abreuvement estivales mettent à disposition des cours d'eau des sédiments meubles, remobilisés à l'automne (Lefrançois, 2007 ; Viel, 2012 ; Vongvixay, 2012). Dans le bassin versant du Moulinet (affluent de la Sélune), la concentration en sédiments en suspension — comportant des sables fins — a à titre d'exemple diminué après la construction d'abreuvoirs hors du lit du cours d'eau. Les concentrations en sédiments en suspension plus faibles malgré les surfaces agricoles plus importantes du bassin de Kervidy-Naizin (Morbihan) ont quant à elles été attribuées à la présence de ripisylve sur ce dernier (Vongvixay et al., 2018).

D'autres types d'activité ont été mis en valeur pour leur rôle dans le sur-ensablement de cours d'eau, comme l'activité minière. Sur la Ringarooma river en Tasmanie, Knighton (1998) a ainsi montré comment le rejet de débris miniers proches du cours d'eau l'ont ensablé alors qu'il était initialement à fond graveleux (1% de pente). La vague sableuse s'est déplacée vers l'aval et 15 ans après l'arrêt des extractions, la queue de la vague sableuse se situe à plus de 20 km en aval du début de la zone de rejets. L'auteur attribue également le regain récent de la sédimentation sableuse – malgré l'arrêt des extractions – au cassage du pavage à la suite de grosses crues.

### f) Sur-ensablement provoqué par les crues morphogènes

Le sur-ensablement, bien que généralement causé par des apports d'origine anthropique, peut également dans certains cas avoir des causes naturelles. En Australie, dans des régions subtropicales de plateaux gréseux, de très grosses crues associées à des épisodes pluvieux exceptionnels sont accompagnées d'une érosion très intense des berges et du fond du chenal provoquant une production de sables massive, postérieurement remaniée par des petites crues (Erskine, 1994b, 2009). D'après Topping et al. (2018), les sédiments sableux relâchés par un
Des situations de sur-ensablement ont ainsi été signalées dans plusieurs bassins versants où l'élevage est très présent. Des études l'ont par exemple diagnostiqué dans le bassin versant amont granitique de la Gartempe, dans la Creuse (Syndicat Mixte Contrat de Rivière Gartempe, 2017 ; Cosyns et al., 2013). Pour les auteurs, le sur-ensablement est principalement lié au piétinement des troupeaux de bovins à proximité des cours d'eau, ainsi qu'à la dégradation de la ripisylve, favorisant l'érosion des berges ou la création d'embâcles (Syndicat Mixte Contrat de Rivière Gartempe, 2017). Le suivi de la production sédimentaire sur des bassins versants agricoles schisteux du Massif Armoricain conforte ces suppositions en mettant en évidence l'importance de la présence de l'élevage et de la dégradation de la ripisylve le long des cours d'eau dans la production sédimentaire. Les zones d'abreuvement estivales mettent à disposition des cours d'eau des sédiments meubles, remobilisés à l'automne (Lefrançois, 2007 ; Viel, 2012 ; Vongvixay, 2012). Dans le bassin versant du Moulinet (affluent de la Sélune), la concentration en sédiments en suspension — comportant des sables fins — a à titre d'exemple diminué après la construction d'abreuvoirs hors du lit du cours d'eau. Les concentrations en sédiments en suspension plus faibles malgré les surfaces agricoles plus importantes du bassin de Kervidy-Naizin (Morbihan) ont quant à elles été attribuées à la présence de ripisylve sur ce dernier (Vongvixay et al., 2018).

D'autres types d'activité ont été mis en valeur pour leur rôle dans le sur-ensablement de cours d'eau, comme l'activité minière. Sur la Ringarooma river en Tasmanie, Knighton (1998) a ainsi montré comment le rejet de débris miniers proches du cours d'eau l'ont ensablé alors qu'il était initialement à fond graveleux (1% de pente). La vague sableuse s'est déplacée vers l'aval et 15 ans après l'arrêt des extractions, la queue de la vague sableuse se situe à plus de 20 km en aval du début de la zone de rejets. L'auteur attribue également le regain récent de la sédimentation sableuse – malgré l'arrêt des extractions – au cassage du pavage à la suite de grosses crues.

### f) Sur-ensablement provoqué par les crues morphogènes

Le sur-ensablement, bien que généralement causé par des apports d'origine anthropique, peut également dans certains cas avoir des causes naturelles. En Australie, dans des régions subtropicales de plateaux gréseux, de très grosses crues associées à des épisodes pluvieux exceptionnels sont accompagnées d'une érosion très intense des berges et du fond du chenal provoquant une production de sables massive, postérieurement remaniée par des petites crues (Erskine, 1994b, 2009). D'après Topping et al. (2018), les sédiments sableux relâchés par un
évènement exceptionnel peuvent persister en aval et modifier le diamètre médian du lit pendant
une cinquantaine d'années.

3) La question de la connectivité des sédiments sableux au sein des bassins versants

Maintenant que les différents facteurs pouvant provoquer un accroissement de la présence de sédiments sableux dans les cours d'eau ont été détaillés, il convient de rappeler que de nombreux paramètres influencent leur transfert au sein des bassins versants, comme le bocage ou les aménagements transversaux. Ces derniers ralentissent généralement davantage la propagation des sables qu'elles ne l'accélèrent.

a) La complexité de la connectivité versant / cours d'eau dans les bassins versants agricoles

En raison des multiples potentiels de stockage présents dans un bassin versant, une érosion des sols accrue est loin de systématiquement provoquer un transfert supplémentaire de particules aux cours d'eau (Walling, 1983 ; Friyrs, 2013). Cette question de la connectivité est particulièrement importante pour la classe granulométrique sableuse, car les sables sont plus facilement déposés que les particules limoneuses et argileuses. En effet, d'après Meyer (1978), à l'échelle d'une parcelle, les sables peuvent être érodés en grande quantité mais atteignent rarement le bas du fait de la taille relativement importante des particules. La plupart des sédiments sableux sont alors stockés principalement dans les sillons de labour.

Cette question de la connectivité est particulièrement présente dans les régions avec présence d'un maillage bocager. Viel (2012) a mis en lumière que dans ce type de contexte agricole, ce n'est pas la somme des surfaces érodables qui détermine le taux d'apport de sédiments dans les cours d'eau car la plupart des sédiments érodés sont stockés par les haies avant de les atteindre. Gay (2012) a modélisé la production sédimentaire de nombreux bassins versants de la région Loire-Bretagne, trouvant que compte tenu de la présence de nombreux facteurs de stockage des sédiments (e.g haies, ripisylve), le total de sédiments exportés du bassin versant du Scorff s'élèverait à 13,59 t/km²/an. Cette valeur se situe bien en deçà des 180 t/km²/an de production sédimentaire potentielle qui y sont modélisés par équation universelle de pertes en sols (USLE) (Panagos et al., 2015).

Cependant, dans ces mêmes contextes, des parcelles étant situées loin des cours d'eau peuvent à l'inverse s'y trouver connectées par le réseau de fossés de drainage, augmentant ainsi la connectivité. Dans un contexte de réseau hydrographique dense — à l'image de celui du
évènement exceptionnel peuvent persister en aval et modifier le diamètre médian du lit pendant
une cinquantaine d'années.

3) La question de la connectivité des sédiments sableux au sein des bassins versants

Maintenant que les différents facteurs pouvant provoquer un accroissement de la présence de sédiments sableux dans les cours d'eau ont été détaillés, il convient de rappeler que de nombreux paramètres influencent leur transfert au sein des bassins versants, comme le bocage ou les aménagements transversaux. Ces derniers ralentissent généralement davantage la propagation des sables qu'elles ne l'accélèrent.

a) La complexité de la connectivité versant / cours d'eau dans les bassins versants agricoles

En raison des multiples potentiels de stockage présents dans un bassin versant, une érosion des sols accrue est loin de systématiquement provoquer un transfert supplémentaire de particules aux cours d'eau (Walling, 1983 ; Friyrs, 2013). Cette question de la connectivité est particulièrement importante pour la classe granulométrique sableuse, car les sables sont plus facilement déposés que les particules limoneuses et argileuses. En effet, d'après Meyer (1978), à l'échelle d'une parcelle, les sables peuvent être érodés en grande quantité mais atteignent rarement le bas du fait de la taille relativement importante des particules. La plupart des sédiments sableux sont alors stockés principalement dans les sillons de labour.

Cette question de la connectivité est particulièrement présente dans les régions avec présence d'un maillage bocager. Viel (2012) a mis en lumière que dans ce type de contexte agricole, ce n'est pas la somme des surfaces érodables qui détermine le taux d'apport de sédiments dans les cours d'eau car la plupart des sédiments érodés sont stockés par les haies avant de les atteindre. Gay (2012) a modélisé la production sédimentaire de nombreux bassins versants de la région Loire-Bretagne, trouvant que compte tenu de la présence de nombreux facteurs de stockage des sédiments (e.g haies, ripisylve), le total de sédiments exportés du bassin versant du Scorff s'élèverait à 13,59 t/km²/an. Cette valeur se situe bien en deçà des 180 t/km²/an de production sédimentaire potentielle qui y sont modélisés par équation universelle de pertes en sols (USLE) (Panagos et al., 2015).

Cependant, dans ces mêmes contextes, des parcelles étant situées loin des cours d'eau peuvent à l'inverse s'y trouver connectées par le réseau de fossés de drainage, augmentant ainsi la connectivité. Dans un contexte de réseau hydrographique dense — à l'image de celui du
Scorff —, les pistes d'exploitation et le morcellement du réseau de haies peuvent également augmenter la connectivité sédimentaire (Viel et al., 2014).

b) Effets des ouvrages transversaux sur le transport de la charge sableuse dans les bassins versants

D'après les différents cas d'étude évoqués précédemment (c.f. §2c et d), les ouvrages transversaux peuvent être responsable d'un sur-ensablement local en créant de nouvelles zones propices de dépôt ou en provoquant une diminution des débits morphogènes en aval. En revanche, ces ouvrages peuvent également stocker une part importante de sédiments sableux et ainsi provoquer un ralentissement de la propagation — et même une diminution — de la charge sableuse vers l'aval.

Walling (2006) et Wohl et al. (2019) ont montré que, dans le monde, les activités anthropiques font davantage baisser le transport des sédiments — par construction d'ouvrages transversaux — qu'elles ne l'augmentent. Les sables sont une classe granulométrique très souvent stockée par les ouvrages transversaux, comme les barrages et les seuils de moulin, provoquant une baisse de la quantité de sables transportés en aval (fig.5 ; e.g. Topping et al., 2018 ; Foster et al., 2019, 2022). Cette dernière peut néanmoins parvenir à franchir les seuils lorsque les retenues sont trop comblées. Ainsi, sur un bassin versant gréseux du sud de l'Angleterre au débit et à la surface similaire au Scorff, Foster et al. (2022) ont ainsi estimé le taux de piégeage des sables à seulement 5% pour 75% des retenues étudiées — situées en amont de seuil de moulin. La quantité de sables (125µm-2mm) stockés y est importante et l'ajustement du profil en long du cours d'eau s'est effectué jusqu'à 2 km en amont des ouvrages. La vitesse de propagation a été fortement ralentie au cours des derniers siècles, tandis que les particules plus fines, n'étant que peu présentes dans les carottages effectués dans les dépôts, arrivent à transiter (Foster et al., 2022).

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>**Figure 5.** Ensamblage en amont du plan d'eau de la Rochepinard sur le Cher recalibré, à Tours (Etablissement Public Loire, 2015).</figcaption></figure>
Scorff —, les pistes d'exploitation et le morcellement du réseau de haies peuvent également augmenter la connectivité sédimentaire (Viel et al., 2014).

b) Effets des ouvrages transversaux sur le transport de la charge sableuse dans les bassins versants

D'après les différents cas d'étude évoqués précédemment (c.f. §2c et d), les ouvrages transversaux peuvent être responsable d'un sur-ensablement local en créant de nouvelles zones propices de dépôt ou en provoquant une diminution des débits morphogènes en aval. En revanche, ces ouvrages peuvent également stocker une part importante de sédiments sableux et ainsi provoquer un ralentissement de la propagation — et même une diminution — de la charge sableuse vers l'aval.

Walling (2006) et Wohl et al. (2019) ont montré que, dans le monde, les activités anthropiques font davantage baisser le transport des sédiments — par construction d'ouvrages transversaux — qu'elles ne l'augmentent. Les sables sont une classe granulométrique très souvent stockée par les ouvrages transversaux, comme les barrages et les seuils de moulin, provoquant une baisse de la quantité de sables transportés en aval (fig.5 ; e.g. Topping et al., 2018 ; Foster et al., 2019, 2022). Cette dernière peut néanmoins parvenir à franchir les seuils lorsque les retenues sont trop comblées. Ainsi, sur un bassin versant gréseux du sud de l'Angleterre au débit et à la surface similaire au Scorff, Foster et al. (2022) ont ainsi estimé le taux de piégeage des sables à seulement 5% pour 75% des retenues étudiées — situées en amont de seuil de moulin. La quantité de sables (125µm-2mm) stockés y est importante et l'ajustement du profil en long du cours d'eau s'est effectué jusqu'à 2 km en amont des ouvrages. La vitesse de propagation a été fortement ralentie au cours des derniers siècles, tandis que les particules plus fines, n'étant que peu présentes dans les carottages effectués dans les dépôts, arrivent à transiter (Foster et al., 2022).

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>**Figure 5.** Ensamblage en amont du plan d'eau de la Rochepinard sur le Cher recalibré, à Tours (Etablissement Public Loire, 2015).</figcaption></figure>
c) Autres causes potentielles de stockage des sables

Au cours de leur transport au sein de la zone de transfert des bassins versants, les sédiments sableux sont également susceptibles d'être stockés sous un pavage de sédiments plus grossiers, notamment au niveau de faciès lotiques en période de basses eaux (Lisle et Madej, 1992). Les dépôts de sables dans la plaine d'inondation constituent également un mode de stockage des sables conséquent, les excluant hors du chenal lors des crues (e.g. Ten Brinke et al., 1998). Ces auteurs ont ainsi estimé que ces dépôts de plaine d'inondation stockaient 16 à 22 % des sédiments sableux entrants sur la partie aval du Rhin.

Au-delà de la simple recherche des causes de l'ensablement accru des cours d'eau, plusieurs études ont mis en valeur les effets de ce dernier sur les communautés biologiques aquatiques. La lamproie marine, espèce dépendante de la présence d'un substrat grossier, pourrait s'en voir affectée.

4) Effets potentiels de l'ensablement excessif des cours d'eau sur la lamproie marine

a) Impacts écologiques connus du sur-ensablement dans les écosystèmes fluviaux

Les impacts écologiques de l'apport excessif de sédiments sableux dans les cours d'eau ont été largement documentés, englobant souvent les sables dans la même catégorie que les particules plus fines (< 64 µm), même si leur impact écologique peut différer de ces dernières (Wood et Armitage, 1997).

Un ensablement trop important est souvent considéré comme un indicateur de mauvaise qualité biologique du substrat (e.g. Wang et al., 1997) et peut affecter l'ensemble des communautés aquatiques. Le principal effet négatif des sables documenté est le colmatage des interstices présents entre les sédiments grossiers, provoquant une baisse de l'oxygénation de la zone hyporhéique et menaçant les macroinvertébrés benthiques (Richards et al., 1993 ; Richards et Bacon, 1994 ; Gayraud et al., 2002 ; Ferreira et al., 2009 ; Mathers et al., 2017). Un recouvrement de sables trop important peut également diminuer la disponibilité en substrats préférentiels nécessaires à la reproduction d'espèces comme les salmonidés (Platts et al., 1989 ; Cover et al., 2008 ; Höfler et al., 2017), réduisant ainsi tant la quantité, la qualité que la disponibilité d'habitats pourtant essentiels. L'asphyxie des œufs de salmonidés est un autre effet étudié (Lisle, 1989 ; Cover et al., 2008).
c) Autres causes potentielles de stockage des sables

Au cours de leur transport au sein de la zone de transfert des bassins versants, les sédiments sableux sont également susceptibles d'être stockés sous un pavage de sédiments plus grossiers, notamment au niveau de faciès lotiques en période de basses eaux (Lisle et Madej, 1992). Les dépôts de sables dans la plaine d'inondation constituent également un mode de stockage des sables conséquent, les excluant hors du chenal lors des crues (e.g. Ten Brinke et al., 1998). Ces auteurs ont ainsi estimé que ces dépôts de plaine d'inondation stockaient 16 à 22 % des sédiments sableux entrants sur la partie aval du Rhin.

Au-delà de la simple recherche des causes de l'ensablement accru des cours d'eau, plusieurs études ont mis en valeur les effets de ce dernier sur les communautés biologiques aquatiques. La lamproie marine, espèce dépendante de la présence d'un substrat grossier, pourrait s'en voir affectée.

4) Effets potentiels de l'ensablement excessif des cours d'eau sur la lamproie marine

a) Impacts écologiques connus du sur-ensablement dans les écosystèmes fluviaux

Les impacts écologiques de l'apport excessif de sédiments sableux dans les cours d'eau ont été largement documentés, englobant souvent les sables dans la même catégorie que les particules plus fines (< 64 µm), même si leur impact écologique peut différer de ces dernières (Wood et Armitage, 1997).

Un ensablement trop important est souvent considéré comme un indicateur de mauvaise qualité biologique du substrat (e.g. Wang et al., 1997) et peut affecter l'ensemble des communautés aquatiques. Le principal effet négatif des sables documenté est le colmatage des interstices présents entre les sédiments grossiers, provoquant une baisse de l'oxygénation de la zone hyporhéique et menaçant les macroinvertébrés benthiques (Richards et al., 1993 ; Richards et Bacon, 1994 ; Gayraud et al., 2002 ; Ferreira et al., 2009 ; Mathers et al., 2017). Un recouvrement de sables trop important peut également diminuer la disponibilité en substrats préférentiels nécessaires à la reproduction d'espèces comme les salmonidés (Platts et al., 1989 ; Cover et al., 2008 ; Höfler et al., 2017), réduisant ainsi tant la quantité, la qualité que la disponibilité d'habitats pourtant essentiels. L'asphyxie des œufs de salmonidés est un autre effet étudié (Lisle, 1989 ; Cover et al., 2008).
Connue pour avoir besoin d'un substrat caillouteux et pierreux pour sa reproduction (Morman et al., 1980), la lamproie marine fait partie de ces espèces potentiellement affectées par un sur-ensablement (Daupagne et al., 2022).

b) La lamproie marine : une espèce inféodée à un substrat grossier potentiellement affectée par un accroissement des dépôts sableux

La lamproie marine (*Petromyzon marinus*) est une espèce de vertébré de la classe des agnathes (Potter et al., 2015). C'est une espèce migratrice anadrome, dont le cycle de vie commence et se termine dans les cours d'eau (fig.6). C'est une espèce autochtone sur les côtes européennes et est-américaines (Hume et al., 2021). A la suite d'un développement larvaire de plusieurs années dans des secteurs sablo-vaseux des cours d'eau, différenciés des secteurs de reproduction, cette dernière dévale le cours d'eau puis mène une vie parasitaire en milieu maritime d'une ou deux années (Taverny et al., 2012 ; fig.6). Elle revient ensuite en eau douce en fin d'hiver et au printemps et rejoint les zones favorables pour s'y reproduire entre mai et début juillet. Elle meurt peu après la reproduction (Sabatié, 2001 ; Johnson et al., 2015).

La reproduction des lamproies marines nécessite la présence de cailloux ou de pierres fines — d'un diamètre de 15 mm à 110 mm — qu'elles déplacent avec leurs disques buccaux afin de pouvoir construire un nid construit en arc de cercle dans lequel déposer leurs œufs (Morman et al., 1980). Le mâle se fixe sur la tête de la femelle et féconde les œufs, très adhésifs, qui se collent dans le substrat du nid (Johnson et al., 2015). D'après Applegate (1950), les graviers grossiers conviennent également. Sur le Scorff, les lamproies frayent préférentiellement dans des faciès de profondeur faible, de 20 cm à parfois plus de 1m de profondeur et aux vitesses modérées à rapides, pouvant aller de 20 cm/s à 70 cm/s (Sabatié, 2001 ; Lasne et Sabatié, 2009). Les modalités de construction des frayères sont complexes car de mêmes individus mâles et femelles peuvent se déplacer sur plusieurs nids (Dhamelincourt, 2022). Le nombre de nids n'est donc qu'indirectement représentatif du nombre d'individus.

D'après Taverny et al. (2004), les sables sont généralement toujours présents dans les zones de fraie mais en faible proportion de (3 à 7 %). Un dépôt accru de sables pourrait donc être défavorable à la lamproie en recouvrant le substrat qui lui est favorable. Une étude expérimentale réalisée sur une autre espèce de lamproie — *Lampetra fluviatilis* — montre en ce sens que cette dernière choisit préférentiellement un substrat plus grossier pour la reproduction (Daupagne et al., 2022). Cette étude visait à comparer le nombre d'actes de reproduction effectué par les lamproies sur deux types de substrat différents — dont un plus ensablé.
Connue pour avoir besoin d'un substrat caillouteux et pierreux pour sa reproduction (Morman et al., 1980), la lamproie marine fait partie de ces espèces potentiellement affectées par un sur-ensablement (Daupagne et al., 2022).

b) La lamproie marine : une espèce inféodée à un substrat grossier potentiellement affectée par un accroissement des dépôts sableux

La lamproie marine (*Petromyzon marinus*) est une espèce de vertébré de la classe des agnathes (Potter et al., 2015). C'est une espèce migratrice anadrome, dont le cycle de vie commence et se termine dans les cours d'eau (fig.6). C'est une espèce autochtone sur les côtes européennes et est-américaines (Hume et al., 2021). A la suite d'un développement larvaire de plusieurs années dans des secteurs sablo-vaseux des cours d'eau, différenciés des secteurs de reproduction, cette dernière dévale le cours d'eau puis mène une vie parasitaire en milieu maritime d'une ou deux années (Taverny et al., 2012 ; fig.6). Elle revient ensuite en eau douce en fin d'hiver et au printemps et rejoint les zones favorables pour s'y reproduire entre mai et début juillet. Elle meurt peu après la reproduction (Sabatié, 2001 ; Johnson et al., 2015).

La reproduction des lamproies marines nécessite la présence de cailloux ou de pierres fines — d'un diamètre de 15 mm à 110 mm — qu'elles déplacent avec leurs disques buccaux afin de pouvoir construire un nid construit en arc de cercle dans lequel déposer leurs œufs (Morman et al., 1980). Le mâle se fixe sur la tête de la femelle et féconde les œufs, très adhésifs, qui se collent dans le substrat du nid (Johnson et al., 2015). D'après Applegate (1950), les graviers grossiers conviennent également. Sur le Scorff, les lamproies frayent préférentiellement dans des faciès de profondeur faible, de 20 cm à parfois plus de 1m de profondeur et aux vitesses modérées à rapides, pouvant aller de 20 cm/s à 70 cm/s (Sabatié, 2001 ; Lasne et Sabatié, 2009). Les modalités de construction des frayères sont complexes car de mêmes individus mâles et femelles peuvent se déplacer sur plusieurs nids (Dhamelincourt, 2022). Le nombre de nids n'est donc qu'indirectement représentatif du nombre d'individus.

D'après Taverny et al. (2004), les sables sont généralement toujours présents dans les zones de fraie mais en faible proportion de (3 à 7 %). Un dépôt accru de sables pourrait donc être défavorable à la lamproie en recouvrant le substrat qui lui est favorable. Une étude expérimentale réalisée sur une autre espèce de lamproie — *Lampetra fluviatilis* — montre en ce sens que cette dernière choisit préférentiellement un substrat plus grossier pour la reproduction (Daupagne et al., 2022). Cette étude visait à comparer le nombre d'actes de reproduction effectué par les lamproies sur deux types de substrat différents — dont un plus ensablé.
<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>**Figure 6.** Schéma du cycle de vie de la lamproie marine (Lasne et Sabatié, 2009).</figcaption></figure>

Le nombre d'actes de reproduction observé a été 12 fois supérieur dans le substrat à 40% caillouteux que dans le substrat à 40% sableux, même si ce choix clair n'a émergé qu'au bout d'un certain temps (Daupagne et al., 2022). L'étude a également montré que les nids sableux laissaient s'échapper 20% d'œufs en plus, occasionnant une mortalité accrue. La lamproie marine semble donc parvenir à détecter un substrat qui lui est moins favorable, traduisant donc une certaine capacité d'adaptation en cas d'ensablement excessif. Ce dernier provoque ainsi probablement un déplacement des frayères dans des zones moins ensablées. Cet effet peut s'avérer problématique si ces zones d'habitat convenables se rétractent. Cependant, la lamproie marine possède également la capacité d'évacuer les sédiments fins du nid avec sa queue avant la reproduction, pouvant limiter l'effet d'une présence excessive de ces derniers (Johnson et al., 2015).

Néanmoins, beaucoup d'autres facteurs que la disponibilité en substrats convenables ou l'accroissement des dépôts sableux sont susceptibles d'influencer la colonisation des bassins versants par la lamproie marine : le niveau des débits, pouvant stimuler la montaison (Almeida et al., 2002), la présence d'obstacles (Lasne et al., 2015) ou la présence de phéromones de larves de congénères (Wagner et al., 2009).

Les différents facteurs, contextes de sur-ensablement et ses potentiels effets sur la lamproie marine ayant été abordés dans ce chapitre, il convient à présent de montrer pourquoi le bassin versant du Scorff — et les lamproies marines qui s'y reproduisent — peuvent être actuellement exposés à ce phénomène. Le cadre géographique et les problématiques environnementales présentes dans la zone d'étude sont ainsi détaillés dans le chapitre suivant.
<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>**Figure 6.** Schéma du cycle de vie de la lamproie marine (Lasne et Sabatié, 2009).</figcaption></figure>

Le nombre d'actes de reproduction observé a été 12 fois supérieur dans le substrat à 40% caillouteux que dans le substrat à 40% sableux, même si ce choix clair n'a émergé qu'au bout d'un certain temps (Daupagne et al., 2022). L'étude a également montré que les nids sableux laissaient s'échapper 20% d'œufs en plus, occasionnant une mortalité accrue. La lamproie marine semble donc parvenir à détecter un substrat qui lui est moins favorable, traduisant donc une certaine capacité d'adaptation en cas d'ensablement excessif. Ce dernier provoque ainsi probablement un déplacement des frayères dans des zones moins ensablées. Cet effet peut s'avérer problématique si ces zones d'habitat convenables se rétractent. Cependant, la lamproie marine possède également la capacité d'évacuer les sédiments fins du nid avec sa queue avant la reproduction, pouvant limiter l'effet d'une présence excessive de ces derniers (Johnson et al., 2015).

Néanmoins, beaucoup d'autres facteurs que la disponibilité en substrats convenables ou l'accroissement des dépôts sableux sont susceptibles d'influencer la colonisation des bassins versants par la lamproie marine : le niveau des débits, pouvant stimuler la montaison (Almeida et al., 2002), la présence d'obstacles (Lasne et al., 2015) ou la présence de phéromones de larves de congénères (Wagner et al., 2009).

Les différents facteurs, contextes de sur-ensablement et ses potentiels effets sur la lamproie marine ayant été abordés dans ce chapitre, il convient à présent de montrer pourquoi le bassin versant du Scorff — et les lamproies marines qui s'y reproduisent — peuvent être actuellement exposés à ce phénomène. Le cadre géographique et les problématiques environnementales présentes dans la zone d'étude sont ainsi détaillés dans le chapitre suivant.
# Chapitre 2 – Présentation de la zone d'étude : le Scorff, un cours d'eau à saumon atlantique drainant un petit bassin versant granitique bocager

## 1) Contextes géologique, morphologique et pédologique

### a) Géologie

Le bassin versant du Scorff est un petit bassin versant de 480 km² se situant au sud-ouest du massif Armoricain et de la péninsule bretonne (fig.7). Se jetant dans l'estuaire du Blavet au niveau de la rade de Lorient, le Scorff est traversé par le cisaillement sud-armoricain, série de failles du sud du massif séparant le bassin versant en trois domaines géologiques (Béchennec

<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>**Figure 7.** Formations géologiques présentes dans le bassin du Scorff (BRGM, 2023).</figcaption></figure>
# Chapitre 2 – Présentation de la zone d'étude : le Scorff, un cours d'eau à saumon atlantique drainant un petit bassin versant granitique bocager

## 1) Contextes géologique, morphologique et pédologique

### a) Géologie

Le bassin versant du Scorff est un petit bassin versant de 480 km² se situant au sud-ouest du massif Armoricain et de la péninsule bretonne (fig.7). Se jetant dans l'estuaire du Blavet au niveau de la rade de Lorient, le Scorff est traversé par le cisaillement sud-armoricain, série de failles du sud du massif séparant le bassin versant en trois domaines géologiques (Béchennec

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>**Figure 7.** Formations géologiques présentes dans le bassin du Scorff (BRGM, 2023).</figcaption></figure>
et al., 2006). En amont, le bassin versant est couvert par des roches granitiques du Carbonifère à grains de tailles moyennes à grossières, ainsi qu'une bande de micaschistes briovériens. Plus en aval, le bassin est caractérisé par des roches granitiques à grains plus fins — toujours du Carbonifère — avec de petites bandes gneissiques et micaschisteuses de l'Ordovicien. Des formations superficielles aréniques à épaisseurs variables sont développées sur les roches granitiques (Béchennec et al., 2006). Les plaines alluviales sont peu développées, surtout en aval du bassin, avec très peu de terrasses Pléistocènes identifiées en fond de vallée, à l'instar de nombreuses autres vallées bretonnes (Béchennec et al., 2012).

b) Morphologie

Le bassin versant du Scorff est caractérisé par des altitudes faibles — maximum de 277 m. Elle possède en revanche un relief vallonné, la vallée principale du Scorff étant parfois encaissée de plus de 100 m dans les secteurs avec les roches les plus dures (fig.8). D'après Larue (2014), le cisaillement Sud-Armoricain provoque un relief en forme d'escalier qui descend progressivement vers l'Océan Atlantique. A l'extrémité amont du bassin, la vallée principale du Scorff est encaissée dans les roches granitiques. Au niveau de la bande schisteuse, cette dernière s'élargit et le Scorff devient très sinueux (fig.8). Les altitudes sont moins importantes dans ce secteur qu'aux alentours et la pente de la vallée diminue aux alentours de 1m/km.

En aval, le cours d'eau principal s'encaisse à nouveau progressivement en retrouvant des roches granitiques. Une rupture de pente s'observe alors au niveau des granites à grains grossiers, juste après la confluence avec le ruisseau de Kerustang, son principal affluent (fig.9). D'après Larue (2014), ce type de front d'érosion régressive est très commun dans la région. Dans ce secteur plus pentu (10 m/km), le cours d'eau principal possède une faible mobilité latérale et circule souvent au milieu de chaos granitiques. En aval des granites à grains grossiers, la vallée reste assez encaissée mais sa pente diminue fortement, aux alentours de 2m/km (fig.9).
et al., 2006). En amont, le bassin versant est couvert par des roches granitiques du Carbonifère à grains de tailles moyennes à grossières, ainsi qu'une bande de micaschistes briovériens. Plus en aval, le bassin est caractérisé par des roches granitiques à grains plus fins — toujours du Carbonifère — avec de petites bandes gneissiques et micaschisteuses de l'Ordovicien. Des formations superficielles aréniques à épaisseurs variables sont développées sur les roches granitiques (Béchennec et al., 2006). Les plaines alluviales sont peu développées, surtout en aval du bassin, avec très peu de terrasses Pléistocènes identifiées en fond de vallée, à l'instar de nombreuses autres vallées bretonnes (Béchennec et al., 2012).

b) Morphologie

Le bassin versant du Scorff est caractérisé par des altitudes faibles — maximum de 277 m. Elle possède en revanche un relief vallonné, la vallée principale du Scorff étant parfois encaissée de plus de 100 m dans les secteurs avec les roches les plus dures (fig.8). D'après Larue (2014), le cisaillement Sud-Armoricain provoque un relief en forme d'escalier qui descend progressivement vers l'Océan Atlantique. A l'extrémité amont du bassin, la vallée principale du Scorff est encaissée dans les roches granitiques. Au niveau de la bande schisteuse, cette dernière s'élargit et le Scorff devient très sinueux (fig.8). Les altitudes sont moins importantes dans ce secteur qu'aux alentours et la pente de la vallée diminue aux alentours de 1m/km.

En aval, le cours d'eau principal s'encaisse à nouveau progressivement en retrouvant des roches granitiques. Une rupture de pente s'observe alors au niveau des granites à grains grossiers, juste après la confluence avec le ruisseau de Kerustang, son principal affluent (fig.9). D'après Larue (2014), ce type de front d'érosion régressive est très commun dans la région. Dans ce secteur plus pentu (10 m/km), le cours d'eau principal possède une faible mobilité latérale et circule souvent au milieu de chaos granitiques. En aval des granites à grains grossiers, la vallée reste assez encaissée mais sa pente diminue fortement, aux alentours de 2m/km (fig.9).
<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>**Figure 8.** Modèle numérique de terrain du bassin versant du Scorff (IGN RGE Alti, 2023).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>**Figure 9.** Evolution géologique le long du profil en long du cours d'eau principal du Scorff (BRGM, 2023).</figcaption></figure>
<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>**Figure 8.** Modèle numérique de terrain du bassin versant du Scorff (IGN RGE Alti, 2023).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>**Figure 9.** Evolution géologique le long du profil en long du cours d'eau principal du Scorff (BRGM, 2023).</figcaption></figure>
c) Texture de surface

Du fait de la présence d'arène granitique, le sous-sol est en majorité à texture sableuse. En surface (0-15 cm), celui-ci possède néanmoins une texture équilibrée, avec environ 40 à 45% de sables dans les sols sur la majeure partie du bassin (fig.10). On observe néanmoins quelques sols limono-loameux, principalement développées au niveau de la bande schisteuse en amont du bassin. Ces derniers sont aussi représentés sur les alluvions de la vallée du Scorff. Quelques sols sablo-loameux sont également présents sur des pentes élevées au niveau des granites à grains grossiers (fig.10).

<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>**Figure 10.** A. Répartition des sols du bassin versant par grandes classes de texture superficielle (UMR SAS, 2023). B. Triangle des textures utilisé pour (A) (Soil Survey Division Staff, 1993).</figcaption></figure>
c) Texture de surface

Du fait de la présence d'arène granitique, le sous-sol est en majorité à texture sableuse. En surface (0-15 cm), celui-ci possède néanmoins une texture équilibrée, avec environ 40 à 45% de sables dans les sols sur la majeure partie du bassin (fig.10). On observe néanmoins quelques sols limono-loameux, principalement développées au niveau de la bande schisteuse en amont du bassin. Ces derniers sont aussi représentés sur les alluvions de la vallée du Scorff. Quelques sols sablo-loameux sont également présents sur des pentes élevées au niveau des granites à grains grossiers (fig.10).

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>**Figure 10.** A. Répartition des sols du bassin versant par grandes classes de texture superficielle (UMR SAS, 2023). B. Triangle des textures utilisé pour (A) (Soil Survey Division Staff, 1993).</figcaption></figure>
## 2) Contexte climatique

Le bassin versant du Scorff est soumis à un climat tempéré océanique. L'amplitude thermique annuelle est de 12°C, la température mensuelle moyenne variant entre 6°C en janvier et 18°C en juillet (fig.10.A). Un gradient de précipitations guidé par la topographie est observé : l'altitude augmentant du sud au nord, les vents dominants de sud-ouest provoquent des pluies de plus en plus importantes d'aval en amont du bassin (Planchon et al., 2009a). A la station de Ploërdut, située à l'amont du bassin versant à 180 m d'altitude, les précipitations annuelles moyennes sont d'environ 1180 mm. La saisonnalité pluviométrique y est assez marquée, avec des précipitations importantes en hiver — jusqu'à 150 mm en décembre et janvier — et plus faibles en été — 50 mm en juillet (fig.11.A). Le nombre de jours de pluies intenses, défini comme le nombre de jours où les précipitations quotidiennes dépassent les 20 mm, suit la même logique que celle des précipitations mensuelles. Au cours de l'hiver, les dépressions venant de l'Atlantique peuvent provoquer des pluies quotidiennes de plus de 70 mm (Planchon et al., 2009b). A l'inverse, le nombre de jours d'orage estival est historiquement plus faible que dans le reste de la France (Dubreuil et al., 1996). A la station de Lorient, située à l'extrémité aval du bassin, la pluviométrie est moindre, notamment en hiver (fig.11.B ; 11.C). La pluviométrie annuelle y est de 950 mm par an et est moins représentative de celle du bassin que Ploërdut.

<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>**Figure 11.** A. Diagramme ombrothermique de Ploërdut. B. Diagramme ombrothermique de Lorient. C. Localisation des stations. Source : Météo-France, 2023.</figcaption></figure>

## 3) Occupation des sols et structure du paysage

### a) Caractéristiques de l'occupation du sol

Le bassin versant du Scorff possède un paysage marqué par l'agriculture (Corgne, 2004). Cependant, cette dernière domine légèrement moins le paysage que dans d'autres bassins versants bretons (Agreste, 2016).
## 2) Contexte climatique

Le bassin versant du Scorff est soumis à un climat tempéré océanique. L'amplitude thermique annuelle est de 12°C, la température mensuelle moyenne variant entre 6°C en janvier et 18°C en juillet (fig.10.A). Un gradient de précipitations guidé par la topographie est observé : l'altitude augmentant du sud au nord, les vents dominants de sud-ouest provoquent des pluies de plus en plus importantes d'aval en amont du bassin (Planchon et al., 2009a). A la station de Ploërdut, située à l'amont du bassin versant à 180 m d'altitude, les précipitations annuelles moyennes sont d'environ 1180 mm. La saisonnalité pluviométrique y est assez marquée, avec des précipitations importantes en hiver — jusqu'à 150 mm en décembre et janvier — et plus faibles en été — 50 mm en juillet (fig.11.A). Le nombre de jours de pluies intenses, défini comme le nombre de jours où les précipitations quotidiennes dépassent les 20 mm, suit la même logique que celle des précipitations mensuelles. Au cours de l'hiver, les dépressions venant de l'Atlantique peuvent provoquer des pluies quotidiennes de plus de 70 mm (Planchon et al., 2009b). A l'inverse, le nombre de jours d'orage estival est historiquement plus faible que dans le reste de la France (Dubreuil et al., 1996). A la station de Lorient, située à l'extrémité aval du bassin, la pluviométrie est moindre, notamment en hiver (fig.11.B ; 11.C). La pluviométrie annuelle y est de 950 mm par an et est moins représentative de celle du bassin que Ploërdut.

<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Figure 11. A. Diagramme ombrothermique de Ploërdut. B. Diagramme ombrothermique de Lorient. C. Localisation des stations. Source : Météo-France, 2023.</figcaption></figure>

## 3) Occupation des sols et structure du paysage

### a) Caractéristiques de l'occupation du sol

Le bassin versant du Scorff possède un paysage marqué par l'agriculture (Corgne, 2004). Cependant, cette dernière domine légèrement moins le paysage que dans d'autres bassins versants bretons (Agreste, 2016).
Le premier tiers des 480 km² du bassin versant est constitué de boisements, majoritairement situés sur les plus fortes pentes, notamment sur les versants de la vallée principale (fig.12). La partie médiane du bassin versant est fortement boisée avec la présence de la forêt Domaniale de Pont-Calleck.

<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>**Figure 12.** Occupation des sols en 2021 dans le bassin versant du Scorff (CES OSO, 2022).</figcaption></figure>

En 2021, 30% de la surface du bassin versant sont occupés par des terres cultivées (CES OSO, 2022). La culture dominante est le maïs, représentant la moitié de cette surface. Les céréales, dominées par le blé tendre d'hiver, en représentent quasiment autant. Les 5% restants des surfaces cultivées sont occupés par du colza, du tournesol ainsi que par des cultures légumières — tubercules et protéagineux. Un quart de la surface du bassin versant est également constitué de prairies temporaires ou permanentes, destinées majoritairement à nourrir les élevages bovins. Le secteur de la bande schisteuse au nord du bassin, présentant les sols plus limoneux, est davantage agricole (fig.12).
Le premier tiers des 480 km² du bassin versant est constitué de boisements, majoritairement situés sur les plus fortes pentes, notamment sur les versants de la vallée principale (fig.12). La partie médiane du bassin versant est fortement boisée avec la présence de la forêt Domaniale de Pont-Calleck.

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>**Figure 12.** Occupation des sols en 2021 dans le bassin versant du Scorff (CES OSO, 2022).</figcaption></figure>

En 2021, 30% de la surface du bassin versant sont occupés par des terres cultivées (CES OSO, 2022). La culture dominante est le maïs, représentant la moitié de cette surface. Les céréales, dominées par le blé tendre d'hiver, en représentent quasiment autant. Les 5% restants des surfaces cultivées sont occupés par du colza, du tournesol ainsi que par des cultures légumières — tubercules et protéagineux. Un quart de la surface du bassin versant est également constitué de prairies temporaires ou permanentes, destinées majoritairement à nourrir les élevages bovins. Le secteur de la bande schisteuse au nord du bassin, présentant les sols plus limoneux, est davantage agricole (fig.12).
A l'instar de la plupart des régions bretonnes, deux systèmes de rotation culturale dominants sont observés (fig.13). Le premier, le système bovin, consiste en une rotation entre le maïs et les céréales, entrecoupé par une phase de prairie temporaire généralement pâturée. Le système hors-sol porc est quant à lui plus complexe mais correspond au système bovin avec l'ajout d'une saison où la parcelle est semée en oléagineux ou protéagineux (fig.13).

<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>**Figure 13.** Les deux principaux systèmes de rotation effectués dans les exploitations agricoles du bassin versant du Scorff (Corgne, 2004).</figcaption></figure>

Hormis l'agglomération lorientaise dont une partie se situe à l'extrémité sud du bassin, le sud du bassin versant est occupé par un ensemble de petites communes-satellites dont la plus peuplée est Plouay, petite ville d'environ 5800 habitants à 15 km au nord de la ville-centre (Insee, 2020). Le reste du bassin versant est occupé par un ensemble de bourgs et de villages ruraux à l'habitat semi-groupé (fig.12). 11,5% de la surface totale du bassin sont urbanisés, mais en dehors de l'agglomération lorientaise et de Plouay, les surfaces urbaines représentent partout moins de 8% de l'occupation du sol.

b) Structure du paysage

Le paysage du bassin versant du Scorff est fortement marqué par la subsistance de haies bocagères, d'inégale densité selon les secteurs (fig.14.A). Le remembrement des années 1960, touchant différemment les communes dans la région du Scorff, a détruit une bonne partie du maillage bocager alors très dense (Flatrès, 1979, Ferrand, 1993). Les secteurs les plus remembrés sont situés dans les zones les plus agricoles du bassin versant, notamment au niveau de la bande schisteuse dans le sous-bassin du Kerustang. Le sous-bassin du Saint-Sauveur autour de Plouay est également très touché (fig.14.A). La connectivité entre les parcelles et les cours d'eau peut donc y être favorisée, les haies étant connues pour retenir efficacement les sédiments (Ouvry et Ledun, 2017). Le secteur du Haut-Scorff, en amont du cours d'eau principal, est quant à lui moins remémbré.
A l'instar de la plupart des régions bretonnes, deux systèmes de rotation culturale dominants sont observés (fig.13). Le premier, le système bovin, consiste en une rotation entre le maïs et les céréales, entrecoupé par une phase de prairie temporaire généralement pâturée. Le système hors-sol porc est quant à lui plus complexe mais correspond au système bovin avec l'ajout d'une saison où la parcelle est semée en oléagineux ou protéagineux (fig.13).

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>**Figure 13.** Les deux principaux systèmes de rotation effectués dans les exploitations agricoles du bassin versant du Scorff (Corgne, 2004).</figcaption></figure>

Hormis l'agglomération lorientaise dont une partie se situe à l'extrémité sud du bassin, le sud du bassin versant est occupé par un ensemble de petites communes-satellites dont la plus peuplée est Plouay, petite ville d'environ 5800 habitants à 15 km au nord de la ville-centre (Insee, 2020). Le reste du bassin versant est occupé par un ensemble de bourgs et de villages ruraux à l'habitat semi-groupé (fig.12). 11,5% de la surface totale du bassin sont urbanisés, mais en dehors de l'agglomération lorientaise et de Plouay, les surfaces urbaines représentent partout moins de 8% de l'occupation du sol.

## b) Structure du paysage

Le paysage du bassin versant du Scorff est fortement marqué par la subsistance de haies bocagères, d'inégale densité selon les secteurs (fig.14.A). Le remembrement des années 1960, touchant différemment les communes dans la région du Scorff, a détruit une bonne partie du maillage bocager alors très dense (Flatrès, 1979, Ferrand, 1993). Les secteurs les plus remembrés sont situés dans les zones les plus agricoles du bassin versant, notamment au niveau de la bande schisteuse dans le sous-bassin du Kerustang. Le sous-bassin du Saint-Sauveur autour de Plouay est également très touché (fig.14.A). La connectivité entre les parcelles et les cours d'eau peut donc y être favorisée, les haies étant connues pour retenir efficacement les sédiments (Ouvry et Ledun, 2017). Le secteur du Haut-Scorff, en amont du cours d'eau principal, est quant à lui moins remémbré.
La ripisylve n'est pas toujours présente le long des cours d'eau, en particulier en amont du bassin versant et sur quelques sous-bassins d'affluents où les cours d'eau circulent fréquemment au sein de prairies où peuvent s'abreuver des troupeaux bovins, malgré l'interdiction de cette pratique sur le territoire (Syndicat du bassin versant du Scorff, 2009 ; fig.14.B).

<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>**Figure 14.** A. Densité de haies par km² de SAU par sous-bassin versant. B. Densité de cours d'eau traversant des prairies par sous-bassin versant. Sources : CES OSO, 2022 ; GeoBretagne, 2023 ; IGN BD TOPO, 2023.</figcaption></figure>

L'importance de la présence de ripisylve et le maintien à l'écart des bovins pour éviter la dégradation des berges et le transfert de particules aux cours d'eau a déjà été mise en valeur en Bretagne (e.g. Vongvixay, 2012). En revanche, dans sa partie inférieure, le cours d'eau principal a des berges largement boisées et les abreuvements bovins sont très peu présents (Syndicat du Bassin du Scorff, 2009).

### c) Problématiques d'érosion des sols agricoles

Le chapitre 1 a rappelé que les différentes activités agricoles sont susceptibles de provoquer un apport accru de sédiments aux cours d'eau (Viel, 2012). A l'instar de nombreux autres bassins versants français (Vongvixay et al., 2012, Le Bissonnais et al., 2002), le bassin du Scorff est confronté à des problèmes d'érosion des sols d'origine agricole. En effet, les périodes de transition entre les différentes cultures mettent les sols temporairement à nu malgré
La ripisylve n'est pas toujours présente le long des cours d'eau, en particulier en amont du bassin versant et sur quelques sous-bassins d'affluents où les cours d'eau circulent fréquemment au sein de prairies où peuvent s'abreuver des troupeaux bovins, malgré l'interdiction de cette pratique sur le territoire (Syndicat du bassin versant du Scorff, 2009 ; fig.14.B).

<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>**Figure 14.** A. Densité de haies par km² de SAU par sous-bassin versant. B. Densité de cours d'eau traversant des prairies par sous-bassin versant. Sources : CES OSO, 2022 ; GeoBretagne, 2023 ; IGN BD TOPO, 2023.</figcaption></figure>

L'importance de la présence de ripisylve et le maintien à l'écart des bovins pour éviter la dégradation des berges et le transfert de particules aux cours d'eau a déjà été mise en valeur en Bretagne (e.g. Vongvixay, 2012). En revanche, dans sa partie inférieure, le cours d'eau principal a des berges largement boisées et les abreuvements bovins sont très peu présents (Syndicat du Bassin du Scorff, 2009).

### c) Problématiques d'érosion des sols agricoles

Le chapitre 1 a rappelé que les différentes activités agricoles sont susceptibles de provoquer un apport accru de sédiments aux cours d'eau (Viel, 2012). A l'instar de nombreux autres bassins versants français (Vongvixay et al., 2012, Le Bissonnais et al., 2002), le bassin du Scorff est confronté à des problèmes d'érosion des sols d'origine agricole. En effet, les périodes de transition entre les différentes cultures mettent les sols temporairement à nu malgré
l'obligation à l'échelle régionale d'instaurer systématiquement des intercultures (Chambres d'agriculture de Bretagne, 2014). A titre d'exemple, une érosion intense sur des parcelles de maïs semées en avril et encore peu développées a été observée à la suite d'un orage violent en amont de la partie médiane du bassin versant le soir du 14 juin 2023 (fig.15.A). Cet orage a été très localisé et n'a été enregistré par aucune station météorologique. Des rigoles se sont formées sur des pentes parfois faibles et des dépôts sablo-vaseux se sont multipliés en contrebas de la plupart des parcelles de maïs touchées (fig.15.C.D.E). Les cônes de déjection sableux

<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>**Figure 15.** Manifestations spectaculaires d'érosion sur des parcelles agricoles provoquées par un orage au soir du 14 juin 2023. A. Localisation des parcelles où des dépôts sableux ont été observés. B. Dépôts vaseux (premier plan) et sableux en contrebas d'une petite ravine (arrière-plan). C. Cône de déjection sableux sur la même parcelle. D. Dépôts ayant atteint le cours principal du Scorff. E. Dépôts sableux traversant une ripisylve et atteignant le ruisseau de Saint-Vincent (affluent). Les flèches bleues pointillées et pleines représentent respectivement le ruissellement et le sens du courant. Photographies : Matthieu Doucerain, 15 juin 2023.</figcaption></figure>
l'obligation à l'échelle régionale d'instaurer systématiquement des intercultures (Chambres d'agriculture de Bretagne, 2014). A titre d'exemple, une érosion intense sur des parcelles de maïs semées en avril et encore peu développées a été observée à la suite d'un orage violent en amont de la partie médiane du bassin versant le soir du 14 juin 2023 (fig.15.A). Cet orage a été très localisé et n'a été enregistré par aucune station météorologique. Des rigoles se sont formées sur des pentes parfois faibles et des dépôts sablo-vaseux se sont multipliés en contrebas de la plupart des parcelles de maïs touchées (fig.15.C.D.E). Les cônes de déjection sableux

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>**Figure 15.** Manifestations spectaculaires d'érosion sur des parcelles agricoles provoquées par un orage au soir du 14 juin 2023. A. Localisation des parcelles où des dépôts sableux ont été observés. B. Dépôts vaseux (premier plan) et sableux en contrebas d'une petite ravine (arrière-plan). C. Cône de déjection sableux sur la même parcelle. D. Dépôts ayant atteint le cours principal du Scorff. E. Dépôts sableux traversant une ripisylve et atteignant le ruisseau de Saint-Vincent (affluent). Les flèches bleues pointillées et pleines représentent respectivement le ruissellement et le sens du courant. Photographies : Matthieu Doucerain, 15 juin 2023.</figcaption></figure>
atteignaient parfois les cours d'eau malgré la présence de bandes herbeuses (fig.15.D) ou même de ripisylves (fig.15.E).

Une érosion accrue est également potentiellement provoquée par le piétinement des bovins le long des cours d'eau, mais cette dernière est plus difficile à appréhender.

### d) Tendances évolutives de l'occupation des sols

Au cours des deux dernières décennies, la part relative des prairies dans le bassin versant a diminué au profit de tous les autres types d'occupation des sols, passant de 32% à 25% (fig.16). Ces sont les cultures céréalières et le colza qui en ont le plus profité, augmentant leur part dans le bassin versant de 3%. Les céréales sont des cultures sensibles à l'érosion dans la région car elles sont généralement semées début novembre et ne couvrent le sol significativement qu'en février, restant ainsi peu couvrantes au cours des mois les plus pluvieux de l'année.

Ces évolutions récentes sont probablement moins importantes qu'à l'époque du remembrement (Flatrès, 1979), mais aucune donnée n'existe sur cette période. L'urbanisation reste cantonnée principalement à l'agglomération de Plouay.

Résultants de l'ensemble des facteurs détaillés jusqu'ici dans ce chapitre, le régime hydrologique du Scorff, ainsi que ses évolutions temporelles, sont à présent détaillés.

<figure><img src="image_25.png" /><figcaption>**Figure 16.** Evolution de l'occupation des sols entre 2002 et 2021 (Corgne, 2004 ; CES OSO, 2022).</figcaption></figure>
atteignaient parfois les cours d'eau malgré la présence de bandes herbeuses (fig.15.D) ou même de ripisylves (fig.15.E).

Une érosion accrue est également potentiellement provoquée par le piétinement des bovins le long des cours d'eau, mais cette dernière est plus difficile à appréhender.

### d) Tendances évolutives de l'occupation des sols

Au cours des deux dernières décennies, la part relative des prairies dans le bassin versant a diminué au profit de tous les autres types d'occupation des sols, passant de 32% à 25% (fig.16). Ces sont les cultures céréalières et le colza qui en ont le plus profité, augmentant leur part dans le bassin versant de 3%. Les céréales sont des cultures sensibles à l'érosion dans la région car elles sont généralement semées début novembre et ne couvrent le sol significativement qu'en février, restant ainsi peu couvrantes au cours des mois les plus pluvieux de l'année.

Ces évolutions récentes sont probablement moins importantes qu'à l'époque du remembrement (Flatrès, 1979), mais aucune donnée n'existe sur cette période. L'urbanisation reste cantonnée principalement à l'agglomération de Plouay.

Résultants de l'ensemble des facteurs détaillés jusqu'ici dans ce chapitre, le régime hydrologique du Scorff, ainsi que ses évolutions temporelles, sont à présent détaillés.

<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>**Figure 16.** Evolution de l'occupation des sols entre 2002 et 2021 (Corgne, 2004 ; CES OSO, 2022).</figcaption></figure>
## 4) Hydrologie et tendances évolutives au cours des dernières décennies

### a) Régime hydrologique

En raison de la présence de roches peu perméables, le bassin versant du Scorff est un bassin à réponse hydrologique rapide. La contribution des nappes au débit des cours d'eau est peu importante, ces dernières étant de faible volume et se concentrant principalement dans les formations superficielles (BD LISA, 2019). L'unique station hydrométrique du bassin versant, dont les données sont complètes depuis 1968, est située au niveau de la boucle de Pont-Kerlo, à 10 km en amont de la limite de l'influence des marées à Pont-Scorff (fig.17.A). A cet endroit, le bassin versant est d'environ 300 km². Le débit moyen interannuel est d'environ 5 m³/s. Le régime fluvial est simple pluvial. La variabilité des débits mensuels moyens ($Q_{max}/Q_{min}$) est assez importante (8,2), avec un maximum de 10,7 m³/s en janvier et un minimum de 1,3 m³/s en août (fig.17.B). Le débit instantané de la crue biennale, souvent utilisé pour estimer le débit pleins bords (Maire et al., 2003), est d'environ 35 m³/s. Située en aval de la partie médiane très boisée, la station ne subit pas l'influence de l'agglomération de Plouay et subit également une influence très indirecte des zones les plus agricoles situées loin en amont.

<figure><img src="image_26.png" /><figcaption>**Figure 17.** A. Localisation de la station hydrométrique de Pont-Kerlo dans le bassin versant. B. Débits mensuels moyens relevés à la station sur la période 1956-2022 (Hydroportail, 2023).</figcaption></figure>

### b) Tendances évolutives de la relation hydrologie / précipitations

Depuis 1968, l'hydrologie observée à Pont-Kerlo est fortement liée à la pluviométrie observée en amont du bassin (fig.18.A). La pluviométrie annuelle moyenne à Ploërdut est restée stable autour de 1180 mm/an, tandis que le débit annuel moyen a légèrement augmenté jusqu'au milieu des années 1980 avant de se stabiliser. Les pluies intenses (>20mm) sont quant à elles légèrement de plus en plus fréquentes (fig.18.B), ce qui peut engendrer une érosivité pluviale accrue. En revanche, les crues les plus importantes ont eu lieu entre la fin des années 1980 et
## 4) Hydrologie et tendances évolutives au cours des dernières décennies

### a) Régime hydrologique

En raison de la présence de roches peu perméables, le bassin versant du Scorff est un bassin à réponse hydrologique rapide. La contribution des nappes au débit des cours d'eau est peu importante, ces dernières étant de faible volume et se concentrant principalement dans les formations superficielles (BD LISA, 2019). L'unique station hydrométrique du bassin versant, dont les données sont complètes depuis 1968, est située au niveau de la boucle de Pont-Kerlo, à 10 km en amont de la limite de l'influence des marées à Pont-Scorff (fig.17.A). A cet endroit, le bassin versant est d'environ 300 km². Le débit moyen interannuel est d'environ 5 m³/s. Le régime fluvial est simple pluvial. La variabilité des débits mensuels moyens ($Q_{max}/Q_{min}$) est assez importante (8,2), avec un maximum de 10,7 m³/s en janvier et un minimum de 1,3 m³/s en août (fig.17.B). Le débit instantané de la crue biennale, souvent utilisé pour estimer le débit pleins bords (Maire et al., 2003), est d'environ 35 m³/s. Située en aval de la partie médiane très boisée, la station ne subit pas l'influence de l'agglomération de Plouay et subit également une influence très indirecte des zones les plus agricoles situées loin en amont.

<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>**Figure 17.** A. Localisation de la station hydrométrique de Pont-Kerlo dans le bassin versant. B. Débits mensuels moyens relevés à la station sur la période 1956-2022 (Hydroportail, 2023).</figcaption></figure>

### b) Tendances évolutives de la relation hydrologie / précipitations

Depuis 1968, l'hydrologie observée à Pont-Kerlo est fortement liée à la pluviométrie observée en amont du bassin (fig.18.A). La pluviométrie annuelle moyenne à Ploërdut est restée stable autour de 1180 mm/an, tandis que le débit annuel moyen a légèrement augmenté jusqu'au milieu des années 1980 avant de se stabiliser. Les pluies intenses (>20mm) sont quant à elles légèrement de plus en plus fréquentes (fig.18.B), ce qui peut engendrer une érosivité pluviale accrue. En revanche, les crues les plus importantes ont eu lieu entre la fin des années 1980 et
l'année hydrologique 2000, année ayant connu la plus grosse crue (fig.18.C ; Huet et al., 2001). Depuis cette période, les grosses crues de longue durée sont devenues plus rares malgré un épisode en 2013 (Le Fahler et al., 2015).

<figure><img src="image_27.png" /><figcaption>**Figure 18.** A. Evolution comparative des précipitations annuelles relevées à Ploërdut (en bleu) avec les débits moyens relevés à Pont-Kerlo (en rouge). N.B. : pour ajuster la position des deux axes, les débits ont été convertis en lame d'eau, $L = Q * 3,15 * 10^7 / S * 1000$ avec L la lame d'eau en mm, Q le débit en m3/S et S la surface du bassin en km². B. Evolution du nombre de jours avec des précipitations intenses (p quotidiennes > 20 mm) à Ploërdut. C. Evolution du nombre de jours par année hydrologique où le débit moyen a dépassé le débit de crue biennale journalier (28,9 m3/s) à Pont-Kerlo. Sources : Météo-France, 2023 ; Hydroportail, 2023.</figcaption></figure>

A l'échelle mensuelle, les relations hydrologie / débit et leur évolution depuis 1968 sont quant à elles très différentes de ce qui est observé à l'échelle annuelle. Les évolutions tendancielles des débits moyens mensuels suivent globalement celles des précipitations. Les pluies ont tendance à augmenter depuis 1968 en fin d'automne et début d'hiver, faisant de décembre le mois le plus pluvieux au cours des dernières décennies (fig.19). L'augmentation tendancielle des pluies à cette période de l'année est susceptible de provoquer une érosion supplémentaire des parcelles de blé d'hiver en cours de développement. A l'inverse, les pluies diminuent significativement en septembre (fig.19). Cette redistribution des pluies est susceptible d'influencer les dynamiques érosives à l'œuvre dans le bassin versant.
l'année hydrologique 2000, année ayant connu la plus grosse crue (fig.18.C ; Huet et al., 2001). Depuis cette période, les grosses crues de longue durée sont devenues plus rares malgré un épisode en 2013 (Le Fahler et al., 2015).

<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>**Figure 18.** A. Evolution comparative des précipitations annuelles relevées à Ploërdut (en bleu) avec les débits moyens relevés à Pont-Kerlo (en rouge). N.B. : pour ajuster la position des deux axes, les débits ont été convertis en lame d'eau, $L = Q * 3,15 * 10^7 / S * 1000$ avec L la lame d'eau en mm, Q le débit en m3/S et S la surface du bassin en km². B. Evolution du nombre de jours avec des précipitations intenses (p quotidiennes > 20 mm) à Ploërdut. C. Evolution du nombre de jours par année hydrologique où le débit moyen a dépassé le débit de crue biennale journalier (28,9 m3/s) à Pont-Kerlo. Sources : Météo-France, 2023 ; Hydroportail, 2023.</figcaption></figure>

A l'échelle mensuelle, les relations hydrologie / débit et leur évolution depuis 1968 sont quant à elles très différentes de ce qui est observé à l'échelle annuelle. Les évolutions tendancielles des débits moyens mensuels suivent globalement celles des précipitations. Les pluies ont tendance à augmenter depuis 1968 en fin d'automne et début d'hiver, faisant de décembre le mois le plus pluvieux au cours des dernières décennies (fig.19). L'augmentation tendancielle des pluies à cette période de l'année est susceptible de provoquer une érosion supplémentaire des parcelles de blé d'hiver en cours de développement. A l'inverse, les pluies diminuent significativement en septembre (fig.19). Cette redistribution des pluies est susceptible d'influencer les dynamiques érosives à l'œuvre dans le bassin versant.
<figure><img src="image_28.png" /><figcaption>**Figure 19.** Evolution des précipitations (en bleu) et des débits (en rouge) à l'échelle mensuelle. Sources : Météo-France, 2023 ; Hydroportail, 2023.</figcaption></figure>

### 5) Un cours d'eau marqué par les aménagements hydrauliques

Le Scorff — et dans une moindre mesure ses affluents — sont fortement aménagés depuis le Moyen-Âge (Tanguy, 1982 ; Thibault et Vinot, 1989 ; Kartenn, 2023). La présence de ces nombreux ouvrages peut fortement perturber le transfert de sédiments sableux au sein du bassin versant. Trois grands types d'ouvrages sont distingués.

Les ouvrages ayant le plus d'influence sur la connectivité sédimentaire du Scorff de par leur nombre important sont les seuils d'anciens moulins à eau. Rien que sur le cours d'eau principal, on ne compte pas moins d'une quinzaine d'anciens seuils de moulin provoquant toujours actuellement un effet de ralentissement du courant en amont (fig.20). La plupart d'entre eux étaient déjà présents sur la carte des Cassini, datant du XVIIIe siècle. Leur origine probable est plus ancienne (Kartenn, 2023). La totalité de ces moulins sont désaffectés depuis les années 1950 à 1970 mais, même détruits, leurs seuils peuvent être à l'origine de fortes ruptures de pente du cours d'eau. Des ouvrages transversaux à vocation différente sont présents, comme le barrage alimentant la pisciculture du Grayo en aval direct de la confluence entre le Scorff et le Kerustang, construit en 1921 (fig.21.A).
<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>**Figure 19.** Evolution des précipitations (en bleu) et des débits (en rouge) à l'échelle mensuelle. Sources : Météo-France, 2023 ; Hydroportail, 2023.</figcaption></figure>

### 5) Un cours d'eau marqué par les aménagements hydrauliques

Le Scorff — et dans une moindre mesure ses affluents — sont fortement aménagés depuis le Moyen-Âge (Tanguy, 1982 ; Thibault et Vinot, 1989 ; Kartenn, 2023). La présence de ces nombreux ouvrages peut fortement perturber le transfert de sédiments sableux au sein du bassin versant. Trois grands types d'ouvrages sont distingués.

Les ouvrages ayant le plus d'influence sur la connectivité sédimentaire du Scorff de par leur nombre important sont les seuils d'anciens moulins à eau. Rien que sur le cours d'eau principal, on ne compte pas moins d'une quinzaine d'anciens seuils de moulin provoquant toujours actuellement un effet de ralentissement du courant en amont (fig.20). La plupart d'entre eux étaient déjà présents sur la carte des Cassini, datant du XVIIIe siècle. Leur origine probable est plus ancienne (Kartenn, 2023). La totalité de ces moulins sont désaffectés depuis les années 1950 à 1970 mais, même détruits, leurs seuils peuvent être à l'origine de fortes ruptures de pente du cours d'eau. Des ouvrages transversaux à vocation différente sont présents, comme le barrage alimentant la pisciculture du Grayo en aval direct de la confluence entre le Scorff et le Kerustang, construit en 1921 (fig.21.A).
Des ouvrages plus imposants — ayant plus de 3 m de hauteur de chute à l'étiage — sont également présents, comme le barrage de Tronchâteau et celui de Pont-Calleck. Ces derniers sont tous deux situés à l'extrémité aval des deux affluents principaux, le Saint-Sauveur et le Kerustang (fig.20). Le second, construit originellement au XIIIe siècle et étendu au XVIIIe siècle, avait pour fonction d'alimenter un moulin ainsi que les anciennes forges de Pont-Calleck.

<figure><img src="image_29.png" /><figcaption>**Figure 20.** Obstacles à l'écoulement présents sur le bassin versant (hors pêcheries) et hauteurs de chutes à l'étiage associées (Sandre ROE, 2023).</figcaption></figure>
Des ouvrages plus imposants — ayant plus de 3 m de hauteur de chute à l'étiage — sont également présents, comme le barrage de Tronchâteau et celui de Pont-Calleck. Ces derniers sont tous deux situés à l'extrémité aval des deux affluents principaux, le Saint-Sauveur et le Kerustang (fig.20). Le second, construit originellement au XIIIe siècle et étendu au XVIIIe siècle, avait pour fonction d'alimenter un moulin ainsi que les anciennes forges de Pont-Calleck.

<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>**Figure 20.** Obstacles à l'écoulement présents sur le bassin versant (hors pêcheries) et hauteurs de chutes à l'étiage associées (Sandre ROE, 2023).</figcaption></figure>
(Kartenn, 2023). En septembre 2011, il a néanmoins étévidé àla suite d'un accident et n'a jamais été remis en eau, remplacé par un pont-cadre (Hydro Concept, 2011).

De nombreuses pêcheries, estimées à plus d'une quarantaine, sont également présentes,
en majorité sur le cours d'eau principal (fig.21.B.C ; Kartenn, 2023). Le principe de ces
pêcheries était de disposer des blocs — généralement de manière oblique — dans le lit du cours
d'eau afin de créer un goulot d'étranglement, où étaient ensuite pêchées les anguilles et les
saumons lors de leur avalaison (Tanguy, 1982). Ces dernières ont été actives principalement
entre le XVe siècle et les années 1950. Ces pêcheries, parfois très denses sur le linéaire,
provoquent des irrégularités importantes dans la pente et sont souvent associées à de petites îles
(fig.21.C). Des bancs sableux se forment fréquemment à proximité de ces ouvrages, à l'abri du
courant (fig.21.B.C). Tanguy (1982) a distingué plusieurs types de pêcheries selon leur
morphologie mais leur principe reste similaire.

<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>**Figure 21.** A. Barrage de la pisciculture du Grayo, construit en 1921. Localisation : 47°58'52,97"N ; 3°19'58,67"O. B. Pêcherie de Coscodo, bien conservée (XVIIIe siècle). 47°59'8,64"N ; 3°19'33,57"O. C. Pêcherie ruinée en aval du Moulin de Coët Cren. 47°56'41,6"N ; 3°21'21,06"O. Photographies : Matthieu Doucerain, 26 juin 2023.</figcaption></figure>
(Kartenn, 2023). En septembre 2011, il a néanmoins étévidé àla suite d'un accident et n'a jamais été remis en eau, remplacé par un pont-cadre (Hydro Concept, 2011).

De nombreuses pêcheries, estimées à plus d'une quarantaine, sont également présentes,
en majorité sur le cours d'eau principal (fig.21.B.C ; Kartenn, 2023). Le principe de ces
pêcheries était de disposer des blocs — généralement de manière oblique — dans le lit du cours
d'eau afin de créer un goulot d'étranglement, où étaient ensuite pêchées les anguilles et les
saumons lors de leur avalaison (Tanguy, 1982). Ces dernières ont été actives principalement
entre le XVe siècle et les années 1950. Ces pêcheries, parfois très denses sur le linéaire,
provoquent des irrégularités importantes dans la pente et sont souvent associées à de petites îles
(fig.21.C). Des bancs sableux se forment fréquemment à proximité de ces ouvrages, à l'abri du
courant (fig.21.B.C). Tanguy (1982) a distingué plusieurs types de pêcheries selon leur
morphologie mais leur principe reste similaire.

<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>**Figure 21.** A. Barrage de la pisciculture du Grayo, construit en 1921. Localisation : 47°58'52,97"N ; 3°19'58,67"O. B. Pêcherie de Coscodo, bien conservée (XVIIIe siècle). 47°59'8,64"N ; 3°19'33,57"O. C. Pêcherie ruinée en aval du Moulin de Coët Cren. 47°56'41,6"N ; 3°21'21,06"O. Photographies : Matthieu Doucerain, 26 juin 2023.</figcaption></figure>
6) La station de comptage des poissons migrateurs de Pont-Scorff et le suivi des zones de reproduction des lamproies marines depuis 1994

Le bassin versant du Scorff possède la particularité d'être le cadre d'un suivi très détaillé des poissons migrateurs, notamment du saumon atlantique, de l'anguille, de la grande alose et de la lamproie marine (Azam et al., 2020). Les travaux sur les poissons migrateurs ont commencé avec de nombreuses études de description des habitats afin de quantifier ceux convenables au saumon atlantique (e.g. Baglinière et Champigneulle, 1986). Le rôle des végétaux aquatiques vis-à-vis des habitats piscicoles a également été étudié (Haury et Baglinière, 1996 ; Daniel et Haury, 1996 ; Roussel et al. 1998 ; Haury et Aïdara, 1999). Les auteurs ont ainsi souligné que la renoncule à pinceau (*Ranunculus penicillatus*), se développant au printemps sur les plats courants et radiers, pouvait jouer le rôle de piège à sédiments — notamment sableux — jusqu'à l'hiver suivant et diminuer la surface disponible pour la reproduction des saumons (fig.22).

<figure><img src="image_31.png" /><figcaption>**Figure 22.** *Ranunculus penicillatus* associées à d'importants dépôts sableux en aval du moulin du Stang. Photographie : Matthieu Doucerain, 21 juin 2023.</figcaption></figure>

Depuis 1994, avec l'installation de la station de contrôle de l'INRAE du Moulin des Princes, les suivis piscicoles se sont multipliés (Azam et al., 2020). C'est notamment depuis cette année qu'est effectué un arpentage exhaustif permettant de dénombrer les frayères de lamproie marine, particulièrement présentes sur les plats courants et radiers (fig.23.A.B). La partie du cours d'eau principal située en aval du moulin Neuf, considéré après plusieurs années d'arpentage comme la limite amont du front de colonisation de la lamproie marine, est parcourue (Lasne et al., 2015). Ces données, géolocalisées depuis 2009, sont bien plus représentatives des populations de lamproie marine que les données de comptage récoltées à la
6) La station de comptage des poissons migrateurs de Pont-Scorff et le suivi des zones de reproduction des lamproies marines depuis 1994

Le bassin versant du Scorff possède la particularité d'être le cadre d'un suivi très détaillé des poissons migrateurs, notamment du saumon atlantique, de l'anguille, de la grande alose et de la lamproie marine (Azam et al., 2020). Les travaux sur les poissons migrateurs ont commencé avec de nombreuses études de description des habitats afin de quantifier ceux convenables au saumon atlantique (e.g. Baglinière et Champigneulle, 1986). Le rôle des végétaux aquatiques vis-à-vis des habitats piscicoles a également été étudié (Haury et Baglinière, 1996 ; Daniel et Haury, 1996 ; Roussel et al. 1998 ; Haury et Aïdara, 1999). Les auteurs ont ainsi souligné que la renoncule à pinceau (*Ranunculus penicillatus*), se développant au printemps sur les plats courants et radiers, pouvait jouer le rôle de piège à sédiments — notamment sableux — jusqu'à l'hiver suivant et diminuer la surface disponible pour la reproduction des saumons (fig.22).

<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>**Figure 22.** *Ranunculus penicillatus* associées à d'importants dépôts sableux en aval du moulin du Stang. Photographie : Matthieu Doucerain, 21 juin 2023.</figcaption></figure>

Depuis 1994, avec l'installation de la station de contrôle de l'INRAE du Moulin des Princes, les suivis piscicoles se sont multipliés (Azam et al., 2020). C'est notamment depuis cette année qu'est effectué un arpentage exhaustif permettant de dénombrer les frayères de lamproie marine, particulièrement présentes sur les plats courants et radiers (fig.23.A.B). La partie du cours d'eau principal située en aval du moulin Neuf, considéré après plusieurs années d'arpentage comme la limite amont du front de colonisation de la lamproie marine, est parcourue (Lasne et al., 2015). Ces données, géolocalisées depuis 2009, sont bien plus représentatives des populations de lamproie marine que les données de comptage récoltées à la
station, étant donné que le piège n'a pas été conçu pour cette espèce et qu'il est peu capturant
(Azam et al., 2020).

La répartition des frayères de lamproie marine a beaucoup évolué depuis 1994. D'abord concentrées dans la partie aval du bassin, le démantèlement en 2000 de l'ancien barrage de la pisciculture de Pont-Kerlo a provoqué leur extension progressive vers l'amont à partir des années suivantes (Lasne et al., 2015). Un accroissement du nombre de frayères est également observé et s'est poursuivi même au cours de la dernière décennie, malgré deux dernières années marquées d'une forte baisse (fig.23.C).

<figure><img src="image_32.png" /><figcaption>**Figure 23.** A. Lamproies marines en train de frayer dans un secteur fréquemment sous l'influence des marées, à Pont-Scorff. B. Frayère sur un radier à granulométrie bien diversifiée en aval de Pont-Kerlo. 47°54'18,64"N ; 3°25'9,42"O. Photographies : Matthieu Doucerain, 14 et 15 juin 2023. C. Evolution du nombre de frayères relevées par an par les agents de la station de comptage de l'INRAE.</figcaption></figure>
station, étant donné que le piège n'a pas été conçu pour cette espèce et qu'il est peu capturant
(Azam et al., 2020).

La répartition des frayères de lamproie marine a beaucoup évolué depuis 1994. D'abord concentrées dans la partie aval du bassin, le démantèlement en 2000 de l'ancien barrage de la pisciculture de Pont-Kerlo a provoqué leur extension progressive vers l'amont à partir des années suivantes (Lasne et al., 2015). Un accroissement du nombre de frayères est également observé et s'est poursuivi même au cours de la dernière décennie, malgré deux dernières années marquées d'une forte baisse (fig.23.C).

<figure><img src="image_25.png" /><figcaption>**Figure 23.** A. Lamproies marines en train de frayer dans un secteur fréquemment sous l'influence des marées, à Pont-Scorff. B. Frayère sur un radier à granulométrie bien diversifiée en aval de Pont-Kerlo. 47°54'18,64"N ; 3°25'9,42"O. Photographies : Matthieu Doucerain, 14 et 15 juin 2023. C. Evolution du nombre de frayères relevées par an par les agents de la station de comptage de l'INRAE.</figcaption></figure>
Dans un objectif de quantification des surfaces favorables à la reproduction du saumon, trois études ont à ce jour décrit les faciès d'écoulement sur le cours d'eau principal et quelques affluents, du Moulin de Tronscorff — à 55 km de la limite des marées — jusqu'à Pont-Scorff (Baglinière et Champigneulle, 1986 ; Claude, 1996 ; Saget, 2011). La granularité de chaque faciès a également été renseignée, avec un effort particulier sur l'observation des sables. Seule l'étude la plus récente a été précisément géolocalisée. Entre les études de 1996 et 2010, il n'a pas été constaté de sur-ensablement important, et même un recul important du recouvrement sableux dans certaines zones, comme en aval de l'ancien seuil de moulin du Stang arasé en 2002 (Saget, 2011). Cependant, la méthodologie différente adoptée par ces deux études — la première renseignant qualitativement la présence de sables, et la seconde, quantitativement — rend difficile leur comparaison.

La présente étude propose donc d'effectuer une nouvelle campagne de relevés de faciès, à la suite des précédentes réalisées sur le Scorff. Elle vise notamment à mieux comprendre les dépôts sableux observés, en étudiant les différents facteurs responsables de ceux-ci. Les données de localisation des frayères de lamproie depuis 2009 sont mises à profit en les croisant avec la répartition de ces dépôts, permettant d'explorer la relation sables / lamproie de manière inédite. La méthodologie utilisée est exposée au sein du chapitre suivant.
Dans un objectif de quantification des surfaces favorables à la reproduction du saumon, trois études ont à ce jour décrit les faciès d'écoulement sur le cours d'eau principal et quelques affluents, du Moulin de Tronscorff — à 55 km de la limite des marées — jusqu'à Pont-Scorff (Baglinière et Champigneulle, 1986 ; Claude, 1996 ; Saget, 2011). La granularité de chaque faciès a également été renseignée, avec un effort particulier sur l'observation des sables. Seule l'étude la plus récente a été précisément géolocalisée. Entre les études de 1996 et 2010, il n'a pas été constaté de sur-ensablement important, et même un recul important du recouvrement sableux dans certaines zones, comme en aval de l'ancien seuil de moulin du Stang arasé en 2002 (Saget, 2011). Cependant, la méthodologie différente adoptée par ces deux études — la première renseignant qualitativement la présence de sables, et la seconde, quantitativement — rend difficile leur comparaison.

La présente étude propose donc d'effectuer une nouvelle campagne de relevés de faciès, à la suite des précédentes réalisées sur le Scorff. Elle vise notamment à mieux comprendre les dépôts sableux observés, en étudiant les différents facteurs responsables de ceux-ci. Les données de localisation des frayères de lamproie depuis 2009 sont mises à profit en les croisant avec la répartition de ces dépôts, permettant d'explorer la relation sables / lamproie de manière inédite. La méthodologie utilisée est exposée au sein du chapitre suivant.
# Chapitre 3 – Matériel et méthodes

Cette partie s'attache à détailler la méthodologie utilisée dans la présente étude, visant à observer — principalement spatialement — les multiples causes de la répartition des dépôts sableux ainsi que les potentiels effets de ces derniers sur les frayères de lamproie marine.

## 1) Estimation du potentiel de production sableuse par sous-bassin versant et de son évolution

D'après les deux premiers chapitres, l'érosion des sols agricoles est potentiellement le facteur le plus important permettant d'expliquer une sur-sédimentation sableuse de certains secteurs du bassin versant. A l'aide de différentes données récoltées, le potentiel de production sableuse — et son évolution depuis 2002 — a donc été déterminé à l'échelle des sous-bassins versants à travers une équation universelle de pertes en sols appliquée aux sables.

### a) Présentation de l'équation universelle de perte en sols (USLE)

Parmi les modèles d'estimation de l'érosion des sols, l'équation universelle de perte en sols (USLE) est le modèle quantitatif le plus utilisé (Benavidez et al., 2018). Introduite par Wischmeier et Smith (1978) et revisitée par Renard (1997), elle propose de multiplier plusieurs facteurs relatifs à l'érosivité pluviale (facteur R), l'érodibilité du sol (K), la couverture du sol (C), la pente et sa longueur (LS) ainsi qu'un facteur de pratique culturale (P) afin de calculer les pertes en sol en chaque point d'un bassin versant. Cette méthode a été choisie en raison de la quantité satisfaisante de données disponibles sur le bassin versant du Scorff, afin d'explorer le potentiel de production par sous-bassin et son évolution entre 2002 et 2021. Elle ne prétend pas en revanche estimer la quantité de sédiments sableux exportée à l'échelle de tout le bassin versant, en raison des nombreux autres facteurs ayant un effet sur leur transport et leur potentiel dépôt avant l'exutoire (Renard, 1997). Elle a été appliquée à l'échelle parcellaire.

### b) Estimation du facteur de couverture du sol (C)

Le facteur C de couverture et d'usage des sols se définit comme le ratio entre les pertes en sol d'un type d'occupation et d'usage des sols donné par rapport à celles d'un sol nu (Wischmeier et Smith, 1978). Moins la couverture végétale est dense, plus le facteur C et l'érosion des sols sont élevés.

Pour estimer les productions sableuses et leur évolution potentielle au cours des dernières décennies à travers le facteur C, différents types de données d'occupation du sol ont
# Chapitre 3 – Matériel et méthodes

Cette partie s'attache à détailler la méthodologie utilisée dans la présente étude, visant à observer — principalement spatialement — les multiples causes de la répartition des dépôts sableux ainsi que les potentiels effets de ces derniers sur les frayères de lamproie marine.

## 1) Estimation du potentiel de production sableuse par sous-bassin versant et de son évolution

D'après les deux premiers chapitres, l'érosion des sols agricoles est potentiellement le facteur le plus important permettant d'expliquer une sur-sédimentation sableuse de certains secteurs du bassin versant. A l'aide de différentes données récoltées, le potentiel de production sableuse — et son évolution depuis 2002 — a donc été déterminé à l'échelle des sous-bassins versants à travers une équation universelle de pertes en sols appliquée aux sables.

### a) Présentation de l'équation universelle de perte en sols (USLE)

Parmi les modèles d'estimation de l'érosion des sols, l'équation universelle de perte en sols (USLE) est le modèle quantitatif le plus utilisé (Benavidez et al., 2018). Introduite par Wischmeier et Smith (1978) et revisitée par Renard (1997), elle propose de multiplier plusieurs facteurs relatifs à l'érosivité pluviale (facteur R), l'érodibilité du sol (K), la couverture du sol (C), la pente et sa longueur (LS) ainsi qu'un facteur de pratique culturale (P) afin de calculer les pertes en sol en chaque point d'un bassin versant. Cette méthode a été choisie en raison de la quantité satisfaisante de données disponibles sur le bassin versant du Scorff, afin d'explorer le potentiel de production par sous-bassin et son évolution entre 2002 et 2021. Elle ne prétend pas en revanche estimer la quantité de sédiments sableux exportée à l'échelle de tout le bassin versant, en raison des nombreux autres facteurs ayant un effet sur leur transport et leur potentiel dépôt avant l'exutoire (Renard, 1997). Elle a été appliquée à l'échelle parcellaire.

### b) Estimation du facteur de couverture du sol (C)

Le facteur C de couverture et d'usage des sols se définit comme le ratio entre les pertes en sol d'un type d'occupation et d'usage des sols donné par rapport à celles d'un sol nu (Wischmeier et Smith, 1978). Moins la couverture végétale est dense, plus le facteur C et l'érosion des sols sont élevés.

Pour estimer les productions sableuses et leur évolution potentielle au cours des dernières décennies à travers le facteur C, différents types de données d'occupation du sol ont
été utilisés. Sur le Scorff, un parcellaire préexistant issu de Corgne (2004) renseigne l'occupation annuelle des sols sur la période 2001-2003. Ces données ont été obtenues par classification supervisée d'images SPOT validées à l'aide d'échantillons terrain (Corgne, 2004). Elles ont été comparées avec des données raster de la période 2019-2021 (CES OSO, 2022) utilisant pour leur part des images Sentinel et Landsat-8 ainsi qu'un algorithme d'apprentissage pour les classifier. En raison du changement de contour de certaines parcelles entre les deux dates, le parcellaire a été découpé à la main pour obtenir des entités mises à jour (fig.24). Les données récentes ont ensuite été ajoutées au parcellaire en calculant la classe majoritaire pour chaque parcelle. En raison de la confiance moindre attribuée à la classe bâtie définie dans la base OSO (CES OSO, 2022), les parcelles déjà urbanisées en 2001-2003 ont été considérées bâties, par défaut, sur la période récente. Les données de 2002 et 2021 ont ensuite été sélectionnées pour le reste de l'étude car elles étaient représentatives des deux périodes.

<figure><img src="image_33.png" /><figcaption>**Figure 24.** Découpage à la main (en violet) de l'ancien parcellaire de 2003 pour correspondre aux nouveaux contours des parcelles de 2021 (en fond de carte). (Corgne (2004) ; CES OSO (2022)).</figcaption></figure>

Afin de prendre en compte les dynamiques annuelles d'interculture, le facteur C doit être calculé à l'échelle mensuelle (Fiener et Auerswald, 2015). Cependant, aucune donnée sur les dynamiques infra-annuelles précises de taux de couverture des sols des cultures n'était disponible dans la région. Des images Landsat-8 prétraitées (USGS, 2023) de la période 2019-2021 ont donc été utilisées pour calculer un indice de végétation par différence normalisé (NDVI) moyen de chaque culture pour chaque mois (fig.25.A) :

$$NDVI_{j,m} = \text{moyenne} \left( \frac{PIR_{j,m} - R_{j,m}}{PIR_{j,m} + R_{j,m}} \right)$$

où le NDVI<sub>j,m</sub> correspond au NDVI moyen de la culture j pour le mois m, et PIR<sub>j,m</sub> et R<sub>j,m</sub> respectivement la bande infrarouge et la bande rouge de l'image Landsat du mois m pour chaque parcelle de la culture j.
été utilisés. Sur le Scorff, un parcellaire préexistant issu de Corgne (2004) renseigne l'occupation annuelle des sols sur la période 2001-2003. Ces données ont été obtenues par classification supervisée d'images SPOT validées à l'aide d'échantillons terrain (Corgne, 2004). Elles ont été comparées avec des données raster de la période 2019-2021 (CES OSO, 2022) utilisant pour leur part des images Sentinel et Landsat-8 ainsi qu'un algorithme d'apprentissage pour les classifier. En raison du changement de contour de certaines parcelles entre les deux dates, le parcellaire a été découpé à la main pour obtenir des entités mises à jour (fig.24). Les données récentes ont ensuite été ajoutées au parcellaire en calculant la classe majoritaire pour chaque parcelle. En raison de la confiance moindre attribuée à la classe bâtie définie dans la base OSO (CES OSO, 2022), les parcelles déjà urbanisées en 2001-2003 ont été considérées bâties, par défaut, sur la période récente. Les données de 2002 et 2021 ont ensuite été sélectionnées pour le reste de l'étude car elles étaient représentatives des deux périodes.

<figure><img src="image_26.png" /><figcaption>**Figure 24.** Découpage à la main (en violet) de l'ancien parcellaire de 2003 pour correspondre aux nouveaux contours des parcelles de 2021 (en fond de carte). (Corgne (2004) ; CES OSO (2022)).</figcaption></figure>

Afin de prendre en compte les dynamiques annuelles d'interculture, le facteur C doit être calculé à l'échelle mensuelle (Fiener et Auerswald, 2015). Cependant, aucune donnée sur les dynamiques infra-annuelles précises de taux de couverture des sols des cultures n'était disponible dans la région. Des images Landsat-8 prétraitées (USGS, 2023) de la période 2019-2021 ont donc été utilisées pour calculer un indice de végétation par différence normalisé (NDVI) moyen de chaque culture pour chaque mois (fig.25.A) :

$$NDVI_{j,m} = \text{moyenne} \left( \frac{PIR_{j,m} - R_{j,m}}{PIR_{j,m} + R_{j,m}} \right)$$

où le NDVI<sub>j,m</sub> correspond au NDVI moyen de la culture j pour le mois m, et PIR<sub>j,m</sub> et R<sub>j,m</sub> respectivement la bande infrarouge et la bande rouge de l'image Landsat du mois m pour chaque parcelle de la culture j.
Un NDVI plus élevé signifiant que la couverture végétale est plus dense, les résultats obtenus sont cohérents (fig.25.B). Les valeurs des mois de juin et d'août, manquantes, ont été estimées à partir de la moyenne de celles des mois adjacents. Ces résultats ont également permis de construire des classes de période de sensibilité à l'érosion pour comparer les données de 2021 et de 2002, possédant des classes d'occupation des sols différentes (fig.25.C).

<figure><img src="image_34.png" /><figcaption>**Figure 25.** A. Images Landsat 8 utilisées pour le calcul du NDVI mensuel. B. Evolutions mensuelles du NDVI par type de culture. C. Construction de classes de sensibilité à l'érosion pour comparer les données de 2001-2003 et de 2019-2021.</figcaption></figure>

Le facteur C a déjà été calculé à de nombreuses reprises à l'échelle mensuelle à partir du NDVI, notamment sur d'autres bassins versants européens de taille comparable au Scorff (e.g. Ferreira et Pangopoulos, 2014 ; Benavidez et al., 2018). La formule de Van der Knieff et al. (2000) a été utilisée, permettant d'obtenir un facteur C mensuel pour chaque culture :

$$C_{j,m} = \exp \left[ -2 \left( \frac{NDVI_{j,m}}{1 - NDVI_{j,m}} \right) \right]$$

où $C_{j,m}$ et $NDVI_{j,m}$ sont respectivement les facteurs C et le NDVI de la culture j pour le mois m.

Les facteurs C des forêts et prairies ont été établis respectivement à 0,01 et 0,1 sur toute l'année par convention (Benavidez et al., 2018). Moyennés, les résultats ont donné des valeurs semblables à celles attribuées par la littérature aux mêmes cultures à l'échelle annuelle (e.g, 0,40 pour le maïs, Benavidez et al., 2018).
Un NDVI plus élevé signifiant que la couverture végétale est plus dense, les résultats obtenus sont cohérents (fig.25.B). Les valeurs des mois de juin et d'août, manquantes, ont été estimées à partir de la moyenne de celles des mois adjacents. Ces résultats ont également permis de construire des classes de période de sensibilité à l'érosion pour comparer les données de 2021 et de 2002, possédant des classes d'occupation des sols différentes (fig.25.C).

<figure><img src="image_27.png" /><figcaption>**Figure 25.** A. Images Landsat 8 utilisées pour le calcul du NDVI mensuel. B. Evolutions mensuelles du NDVI par type de culture. C. Construction de classes de sensibilité à l'érosion pour comparer les données de 2001-2003 et de 2019-2021.</figcaption></figure>

Le facteur C a déjà été calculé à de nombreuses reprises à l'échelle mensuelle à partir du NDVI, notamment sur d'autres bassins versants européens de taille comparable au Scorff (e.g. Ferreira et Pangopoulos, 2014 ; Benavidez et al., 2018). La formule de Van der Knieff et al. (2000) a été utilisée, permettant d'obtenir un facteur C mensuel pour chaque culture :

$$C_{j,m} = \exp \left[ -2 \left( \frac{NDVI_{j,m}}{1 - NDVI_{j,m}} \right) \right]$$

où $C_{j,m}$ et $NDVI_{j,m}$ sont respectivement les facteurs C et le NDVI de la culture j pour le mois m.

Les facteurs C des forêts et prairies ont été établis respectivement à 0,01 et 0,1 sur toute l'année par convention (Benavidez et al., 2018). Moyennés, les résultats ont donné des valeurs semblables à celles attribuées par la littérature aux mêmes cultures à l'échelle annuelle (e.g, 0,40 pour le maïs, Benavidez et al., 2018).
c) Estimation du facteur d'érodibilité du sol (facteur K)

Pour estimer ce facteur, des données raster à 50 m de résolution portant sur la propriété des sols ont été utilisées (UMR SAS, 2023). Le pH, le pourcentage de carbone organique et la répartition des textures argileuses, limoneuses et sableuses dans les sols étaient renseignés. Ces données sont issues d'une modélisation effectuée par le projet Sols de Bretagne qui a été validée par 260 échantillons de sols bretons (Ellili-Bargaoui et al., 2020). Le facteur K n'a pu être déterminé par sa formule la plus utilisée, qui utilise le pourcentage de sables très fins dans les sols (Wischmeier et Smith, 1978), mais l'a été avec la formule de David (1988) :

$$K = \left[ (0,043 * \text{pH}) + \left( \frac{0,62}{\text{OM}} \right) + (0,0082 * S) - (0,0062 * C) \right] * S * 0,001317$$

où K est en t*h/MJ*mm, pH est le pH du sol, OM, S et Si respectivement le pourcentage de matière organique, de sables et de limons dans le sol, et C = % argiles / (S+Si)

Les valeurs ont été moyennées sur chaque parcelle. Elles se sont révélées proches de celles d'autres études réalisées à résolution plus basse (e.g. Panagos et al., 2015a). Dans la mesure où cette étude se focalise sur les sédiments sableux, la part médiane des sables dans les sols de chaque parcelle a ensuite été rajoutée à l'équation pour avoir des résultats concernant uniquement l'érosion de sédiments sableux et non en sédiments totaux.

d) Estimation du facteur d'érosivité pluviale (facteur R)

Le facteur d'érosivité pluviale est plus difficile à obtenir car il nécessite des données d'intensité de la pluie sur 30 minutes (Benavidez et al., 2018). Parmi les nombreuses équations existantes pour estimer le facteur R annuel à partir de données quotidiennes, aucune n'était satisfaisante pour la zone d'étude. En effet, les équations avaient été déterminées à partir de stations situées sous un climat méditerranéen (e.g. Ferreira et Panagopoulos, 2014). Une valeur moyenne de 750 MJ*mm/ha*h*an issue de Panagos et al. (2015a) a été utilisée pour l'ensemble du bassin.

D'après les données Météo-France, les précipitations ont peu évolué depuis 1968 (c.f.ch2§4). Le facteur R annuel a donc été considéré comme constant entre 2002 et 2021. Cependant, la répartition saisonnière des précipitations, notamment mensuelle, a évolué. Il a donc été calculé un facteur R pour chaque mois en multipliant la part de chaque mois dans les précipitations totales par le facteur R annuel. Cette approximation a été effectuée car les mois qui connaissent le plus de précipitations sont aussi ceux avec le plus de jours de pluies intenses
### c) Estimation du facteur d'érodibilité du sol (facteur K)

Pour estimer ce facteur, des données raster à 50 m de résolution portant sur la propriété des sols ont été utilisées (UMR SAS, 2023). Le pH, le pourcentage de carbone organique et la répartition des textures argileuses, limoneuses et sableuses dans les sols étaient renseignés. Ces données sont issues d'une modélisation effectuée par le projet Sols de Bretagne qui a été validée par 260 échantillons de sols bretons (Ellili-Bargaoui et al., 2020). Le facteur K n'a pu être déterminé par sa formule la plus utilisée, qui utilise le pourcentage de sables très fins dans les sols (Wischmeier et Smith, 1978), mais l'a été avec la formule de David (1988) :

$$K = \left[ (0,043 * pH) + \left( \frac{0,62}{OM} \right) + (0,0082 * S) - (0,0062 * C) \right] * Si * 0,001317$$

où K est en t*h/MJ*mm, pH est le pH du sol, OM, S et Si respectivement le pourcentage de matière organique, de sables et de limons dans le sol, et C = % argiles / (S+Si)

Les valeurs ont été moyennées sur chaque parcelle. Elles se sont révélées proches de celles d'autres études réalisées à résolution plus basse (e.g. Panagos et al., 2015a). Dans la mesure où cette étude se focalise sur les sédiments sableux, la part médiane des sables dans les sols de chaque parcelle a ensuite été rajoutée à l'équation pour avoir des résultats concernant uniquement l'érosion de sédiments sableux et non en sédiments totaux.

### d) Estimation du facteur d'érosivité pluviale (facteur R)

Le facteur d'érosivité pluviale est plus difficile à obtenir car il nécessite des données d'intensité de la pluie sur 30 minutes (Benavidez et al., 2018). Parmi les nombreuses équations existantes pour estimer le facteur R annuel à partir de données quotidiennes, aucune n'était satisfaisante pour la zone d'étude. En effet, les équations avaient été déterminées à partir de stations situées sous un climat méditerranéen (e.g. Ferreira et Panagopoulos, 2014). Une valeur moyenne de 750 MJ*mm/ha*h*an issue de Panagos et al. (2015a) a été utilisée pour l'ensemble du bassin.

D'après les données Météo-France, les précipitations ont peu évolué depuis 1968 (c.f.ch2§4). Le facteur R annuel a donc été considéré comme constant entre 2002 et 2021. Cependant, la répartition saisonnière des précipitations, notamment mensuelle, a évolué. Il a donc été calculé un facteur R pour chaque mois en multipliant la part de chaque mois dans les précipitations totales par le facteur R annuel. Cette approximation a été effectuée car les mois qui connaissent le plus de précipitations sont aussi ceux avec le plus de jours de pluies intenses
(> 20mm). Ces calculs de facteurs R mensuels ont été effectués sur deux périodes : 1999-2010, choisie pour être multipliée aux données d'occupation des sols de 2002, et 2011-2022, correspondant aux données de 2021.

e) Estimation du facteur d'inclinaison et de longueur de la pente (facteur LS) et calcul final

Pour estimer le facteur LS, les données de l'European Soil Data Center (ESDAC, 2023) ont été utilisées car la résolution (25 m) était satisfaisante. Ce facteur a été calculé à partir de la méthode de Desmet et Govers (1996) qui prend en compte l'accumulation des flux dans une approche SIG. Les valeurs ont été moyennées pour chaque parcelle.

L'équation finale calculée pour estimer la production potentielle de sédiments sableux de chaque parcelle est :

$$PS = \sum_{m=1}^{12} R_m * K * LS * C_{j,m} * \%S * su$$

où PS est la production sableuse annuelle de la parcelle en t/an, Rm le facteur d'érosivité pluviale du mois m en MJ*mm/ha*h*an, K le facteur d'érodibilité du sol en t*h/MJ*mm, Cj,m le facteur C du mois m qui dépend du type de culture j de la parcelle, %S le pourcentage de sables dans le sol divisé par 100 et su la surface de la parcelle en ha.

Le calcul a été effectué sur R (R Core Team, 2022). Ces résultats ont été calculés pour 2002 et 2021 et agrégés à l'échelle des sous-bassins versants.

En revanche, le modèle n'a pas pu être validé par des données récoltées sur le terrain — ce qui est normalement fortement recommandé (Fiener et Auerswald, 2015) — pour des contraintes de temps. Quelques facteurs comme la présence d'éléments grossiers dans les sols, l'humidité saisonnière des sols ou le facteur P des pratiques culturales n'ont pas non pu être utilisés, pouvant mener à des prévisions légèrement plus élevées (Renard, 1997).

f) Réalisation d'une typologie de susceptibilité des transferts sableux par sous-bassin

Les données précédemment produites ont été croisées avec les données de structure du paysage — haies et taux de cours d'eau sans ripisylve croisant des prairies — à l'échelle des différents sous-bassins versants. Le découpage utilisé provient du Syndicat du Bassin Versant du Scorff (Corgne, 2004). Chaque variable s'est vue attribuer 5 classes, permettant d'effectuer une typologie à la main du risque de transfert sableux par sous-bassin.
(> 20mm). Ces calculs de facteurs R mensuels ont été effectués sur deux périodes : 1999-2010, choisie pour être multipliée aux données d'occupation des sols de 2002, et 2011-2022, correspondant aux données de 2021.

e) Estimation du facteur d'inclinaison et de longueur de la pente (facteur LS) et calcul final

Pour estimer le facteur LS, les données de l'European Soil Data Center (ESDAC, 2023) ont été utilisées car la résolution (25 m) était satisfaisante. Ce facteur a été calculé à partir de la méthode de Desmet et Govers (1996) qui prend en compte l'accumulation des flux dans une approche SIG. Les valeurs ont été moyennées pour chaque parcelle.

L'équation finale calculée pour estimer la production potentielle de sédiments sableux de chaque parcelle est :

$$PS = \sum_{m=1}^{12} R_m * K * LS * C_{j,m} * \%S * su$$

où PS est la production sableuse annuelle de la parcelle en t/an, Rm le facteur d'érosivité pluviale du mois m en MJ*mm/ha*h*an, K le facteur d'érodibilité du sol en t*h/MJ*mm, Cj,m le facteur C du mois m qui dépend du type de culture j de la parcelle, %S le pourcentage de sables dans le sol divisé par 100 et su la surface de la parcelle en ha.

Le calcul a été effectué sur R (R Core Team, 2022). Ces résultats ont été calculés pour 2002 et 2021 et agrégés à l'échelle des sous-bassins versants.

En revanche, le modèle n'a pas pu être validé par des données récoltées sur le terrain — ce qui est normalement fortement recommandé (Fiener et Auerswald, 2015) — pour des contraintes de temps. Quelques facteurs comme la présence d'éléments grossiers dans les sols, l'humidité saisonnière des sols ou le facteur P des pratiques culturales n'ont pas non pu être utilisés, pouvant mener à des prévisions légèrement plus élevées (Renard, 1997).

f) Réalisation d'une typologie de susceptibilité des transferts sableux par sous-bassin

Les données précédemment produites ont été croisées avec les données de structure du paysage — haies et taux de cours d'eau sans ripisylve croisant des prairies — à l'échelle des différents sous-bassins versants. Le découpage utilisé provient du Syndicat du Bassin Versant du Scorff (Corgne, 2004). Chaque variable s'est vue attribuer 5 classes, permettant d'effectuer une typologie à la main du risque de transfert sableux par sous-bassin.
## 2) Cartographie des faciès et du recouvrement sableux sur le linéaire colonisable par la lamproie marine

Cette seconde étape du travail a consisté à effectuer un arpentage exhaustif du linéaire colonisable par la lamproie marine (Lasne et al., 2015) afin de voir si la quantité de sédiments produite et prédite dans la première partie du travail se répercutait sur les variations longitudinales de recouvrement sableux — notamment au niveau des confluences avec les affluents les plus sensibles. La méthodologie a consisté en une cartographie visuelle des faciès d'écoulement, de leur taux de recouvrement sableux ainsi que de nombreuses autres variables pouvant expliquer ce dernier (Malavoi et Souchon, 2002).

### a) Présentation du secteur d'étude

Le secteur arpenté correspond aux 31,3 km aval du cours d'eau principal du Scorff, du moulin Neuf à la limite des marées à Pont-Scorff (fig.26). Le linéaire colonisable par la lamproie marine a été choisi en priorité dans l'optique de pouvoir comparer la localisation de toutes les frayères avec celle des sables et d'autres substrats. Les 1,3 km aval du Kerustang ont également été arpentés, en raison de l'importance de cet affluent — drainant un bassin de 80 km² contre 130 km² pour le Scorff avant la confluence. Les résultats de la première partie ont également expliqué ce choix car il s'agissait d'un des sous-bassins les plus sensibles à l'érosion.

Dans le secteur étudié, le cours d'eau est majoritairement encaissé dans les granites. La pente longitudinale est souvent comprise entre 0,1 et 0,3 %, hormis entre la pisciculture du Grayo et le moulin de Coët Cren où elle atteint 1% et entre le moulin de Poulhibet et l'ancien moulin du Stang où elle avoisine 0,5 % (fig.26). Afin de voir si l'ensablement du cours d'eau répondait aux caractéristiques naturelles du cours d'eau et de la morphologie du fond de vallée, un découpage à la main du secteur en tronçons géomorphologiquement homogènes a été préalablement effectué. Il a été comparé postérieurement aux données de taux d'ensablement récoltées. La pente de la vallée — hors ouvrages — ainsi que la largeur du fond de vallée ont été choisis pour appliquer ce découpage (IGN RGE Alti, 2023 ; BRGM, 2023).
## 2) Cartographie des faciès et du recouvrement sableux sur le linéaire colonisable par la lamproie marine

Cette seconde étape du travail a consisté à effectuer un arpentage exhaustif du linéaire colonisable par la lamproie marine (Lasne et al., 2015) afin de voir si la quantité de sédiments produite et prédite dans la première partie du travail se répercutait sur les variations longitudinales de recouvrement sableux — notamment au niveau des confluences avec les affluents les plus sensibles. La méthodologie a consisté en une cartographie visuelle des faciès d'écoulement, de leur taux de recouvrement sableux ainsi que de nombreuses autres variables pouvant expliquer ce dernier (Malavoi et Souchon, 2002).

### a) Présentation du secteur d'étude

Le secteur arpenté correspond aux 31,3 km aval du cours d'eau principal du Scorff, du moulin Neuf à la limite des marées à Pont-Scorff (fig.26). Le linéaire colonisable par la lamproie marine a été choisi en priorité dans l'optique de pouvoir comparer la localisation de toutes les frayères avec celle des sables et d'autres substrats. Les 1,3 km aval du Kerustang ont également été arpentés, en raison de l'importance de cet affluent — drainant un bassin de 80 km² contre 130 km² pour le Scorff avant la confluence. Les résultats de la première partie ont également expliqué ce choix car il s'agissait d'un des sous-bassins les plus sensibles à l'érosion.

Dans le secteur étudié, le cours d'eau est majoritairement encaissé dans les granites. La pente longitudinale est souvent comprise entre 0,1 et 0,3 %, hormis entre la pisciculture du Grayo et le moulin de Coët Cren où elle atteint 1% et entre le moulin de Poulhibet et l'ancien moulin du Stang où elle avoisine 0,5 % (fig.26). Afin de voir si l'ensablement du cours d'eau répondait aux caractéristiques naturelles du cours d'eau et de la morphologie du fond de vallée, un découpage à la main du secteur en tronçons géomorphologiquement homogènes a été préalablement effectué. Il a été comparé postérieurement aux données de taux d'ensablement récoltées. La pente de la vallée — hors ouvrages — ainsi que la largeur du fond de vallée ont été choisis pour appliquer ce découpage (IGN RGE Alti, 2023 ; BRGM, 2023).
<figure><img src="image_35.png" /><figcaption>Figure 26. Découpage préalable du linéaire prospecté en tronçons géomorphologiquement homogènes.</figcaption></figure>

Le secteur prospecté est considérablement aménagé. Malgré l'amélioration récente de la continuité écologique (Lasne et al., 2015), les aménagements, bien que généralement partiellement ruinés, ont encore une influence importante sur les écoulements. Sept seuils — ou barrages — encore en bon état sont présents (fig.27). La confluence entre le Scorff et le Kerustang est d'ailleurs sous l'influence de la retenue de la pisciculture du Grayo. 42 pêcheries ont également été visuellement identifiées dans ce secteur (e.g. fig.21.B.C). Plusieurs ouvrages ont néanmoins récemment été ouverts, comme déjà évoqué précédemment, notamment le barrage de Pont-Calleck sur le Kerustang (fig.27).

b) Contexte de l'arpentage de terrain

L'arpentage, effectué d'aval en amont, a nécessité 11 jours complets du 13 juin au 30 juin 2023, le rythme étant de 3 km de faciès cartographiés par jour. Les relevés ont nécessité un à deux opérateurs, pour un gain de productivité de 50% entre la première situation et la seconde. Le premier opérateur se positionne généralement au milieu du chenal et saisit les caractéristiques de chaque faciès — et autres variables — sur une tablette de terrain couplée à une antenne GPS différentielle Trimble R2. Il est également muni d'une perche en bois
<figure><img src="image_28.png" /><figcaption>Figure 26. Découpage préalable du linéaire prospecté en tronçons géomorphologiquement homogènes.</figcaption></figure>

Le secteur prospecté est considérablement aménagé. Malgré l'amélioration récente de la continuité écologique (Lasne et al., 2015), les aménagements, bien que généralement partiellement ruinés, ont encore une influence importante sur les écoulements. Sept seuils — ou barrages — encore en bon état sont présents (fig.27). La confluence entre le Scorff et le Kerustang est d'ailleurs sous l'influence de la retenue de la pisciculture du Grayo. 42 pêcheries ont également été visuellement identifiées dans ce secteur (e.g. fig.21.B.C). Plusieurs ouvrages ont néanmoins récemment été ouverts, comme déjà évoqué précédemment, notamment le barrage de Pont-Calleck sur le Kerustang (fig.27).

b) Contexte de l'arpentage de terrain

L'arpentage, effectué d'aval en amont, a nécessité 11 jours complets du 13 juin au 30 juin 2023, le rythme étant de 3 km de faciès cartographiés par jour. Les relevés ont nécessité un à deux opérateurs, pour un gain de productivité de 50% entre la première situation et la seconde. Le premier opérateur se positionne généralement au milieu du chenal et saisit les caractéristiques de chaque faciès — et autres variables — sur une tablette de terrain couplée à une antenne GPS différentielle Trimble R2. Il est également muni d'une perche en bois
permettant de tester les sédiments du fond du lit ou la profondeur de l'eau (fig.28.A). Le second opérateur reste sur les berges, mesure les largeurs pleins bords au télémètre laser et prospecte les berges (fig.28.C). Pendant toute la période de relevés, c'est le même opérateur qui validait, en fin de processus, les données à renseigner, pour éviter les biais d'observation.

<figure><img src="image_36.png" /><figcaption>**Figure 27.** Aménagements présents et visibilité associée sur le linéaire arpenté.</figcaption></figure>
permettant de tester les sédiments du fond du lit ou la profondeur de l'eau (fig.28.A). Le second opérateur reste sur les berges, mesure les largeurs pleins bords au télémètre laser et prospecte les berges (fig.28.C). Pendant toute la période de relevés, c'est le même opérateur qui validait, en fin de processus, les données à renseigner, pour éviter les biais d'observation.

<figure><img src="image_29.png" /><figcaption>**Figure 27.** Aménagements présents et visibilité associée sur le linéaire arpenté.</figcaption></figure>
Cet arpentage a été réalisé en waders de pêche dans des conditions de bonne visibilité du fond du lit. En revanche, au-delà d'une profondeur d'1m — ce qui était le cas dans de nombreuses retenues en amont d'ouvrages —, cette visibilité décroissait rapidement et il devenait impossible d'arpenter le chenal. La confiance accordée aux relevés de certaines zones est donc moindre (fig.27). En revanche, lors de l'arpentage, le moulin de Poulhibet, le second

<figure><img src="image_37.png" /><figcaption>**Figure 28.** A. Relevé des points GPS par le premier opérateur à l'aide de l'antenne réceptrice R2 Trimble. B. Arpentage en kayak dans le secteur du moulin de Saint-Yves. C. Prospection de berges par le second opérateur dans le secteur Sainte-Anne.</figcaption></figure>
Cet arpentage a été réalisé en waders de pêche dans des conditions de bonne visibilité du fond du lit. En revanche, au-delà d'une profondeur d'1m — ce qui était le cas dans de nombreuses retenues en amont d'ouvrages —, cette visibilité décroissait rapidement et il devenait impossible d'arpenter le chenal. La confiance accordée aux relevés de certaines zones est donc moindre (fig.27). En revanche, lors de l'arpentage, le moulin de Poulhibet, le second

<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>**Figure 28.** A. Relevé des points GPS par le premier opérateur à l'aide de l'antenne réceptrice R2 Trimble. B. Arpentage en kayak dans le secteur du moulin de Saint-Yves. C. Prospection de berges par le second opérateur dans le secteur Sainte-Anne.</figcaption></figure>
plus important du Scorff en termes de longueur de la retenue à l'amont, avait ouvert ses vannes
donc la retenue présente la majeure partie de l'année en amont du seuil était vidangée (fig.27).
La visibilité y a donc été exceptionnelle alors que ce secteur n'avait pu être prospecté par Saget
(2011). A l'inverse, deux retenues en aval — la retenue de St-Yves et du Leslé — n'offraient
aucune visibilité. Elles ont donc été arpentées en kayak en utilisant la pagaie pour prendre
connaissance de la granularité du fond du lit (fig.28.B).

Avec un débit journalier de 1,9 m³/s le 13 juin et de 1,3 m³/s le 30 juin, le débit était faible comparé à une moyenne de mois de juin — 2,7 m³/s. Ce dernier était comparable au débit mensuel moyen minimum — 1,3m³/s en août —, débit optimal d'après Malavoi et Souchon (2002) pour effectuer des relevés de faciès. En revanche, les relevés ont été interrompus 3 jours à la suite d'un orage très localisé ayant concerné la partie amont du bassin versant et ayant fait monter temporairement le débit à 5 m³/s (fig.29). Au cours de l'année hydrologique 2022-2023, le débit de crue biennale a été atteint et dépassé 10 jours en décembre et janvier (fig.29). Il s'agit de la saison de hautes eaux avec les plus hauts débits depuis 2013-2014, restant néanmoins bien en-deçà de cette dernière et de 2000-2001. L'année précédente (2021-2022) avait été exceptionnellement sèche.

<figure><img src="image_38.png" /><figcaption>**Figure 29.** Contexte hydrologique ayant précédé l'arpentage de terrain (Hydroportail, 2023).</figcaption></figure>

c) Description des relevés effectués

Parmi les différentes mesures qu'il était possible de réaliser afin de comprendre la répartition de l'ensablement sur le linéaire, ce sont les relevés visuels des faciès d'écoulement (Malavoi et Souchon, 2002) — accompagnés d'un relevé rapide d'autres variables pouvant expliquer les dépôts sableux — qui ont été choisis. En effet, cette méthodologie permet de renseigner un linéaire long de plusieurs km de manière exhaustive en une journée.