COMMUNICATION DE LA COMMISSION

Communication de la Commission (1) relative à la surveillance des écosystèmes au titre de l'article 9 et de l'annexe V de la directive (UE) 2016/2284 du Parlement européen et du Conseil concernant la réduction des émissions nationales de certains polluants atmosphériques («directive sur les plafonds d'émission nationaux» ou «directive PEN»)

(2019/C 92/01)

1. Introduction et base juridique

Le présent document d'orientation a pour objectif de répondre aux principales questions que les États membres peuvent se poser en ce qui concerne les modalités pratiques concernant la mise en place et le fonctionnement d'un réseau de sites de surveillance répondant aux exigences de l'article 9 de la directive (UE) 2016/2284 («directive sur les plafonds d'émission nationaux» ou «directive PEN») (2). Ayant un caractère d'orientation, il n'est pas juridiquement contraignant et les États membres ont la possibilité de créer leurs réseaux selon les modalités les plus adaptées et les plus pratiques au regard de leur situation nationale, pour autant qu'ils assurent la surveillance des effets de la pollution atmosphérique conformément à l'article 9. Lorsqu'ils communiquent des informations sur leurs réseaux, les États membres sont encouragés à soumettre un document expliquant comment ces réseaux ont été conçus afin de satisfaire aux exigences de la directive PEN.

La directive 2001/81/CE (3) («ancienne directive PEN») et la directive (UE) 2016/2284 («directive PEN») visent toutes les deux à améliorer non seulement la santé humaine mais aussi l'état des écosystèmes dans l'ensemble de l'Union. Outre son objectif de réduction des effets sur la santé dans toute l'Union, le programme «Air pur pour l'Europe» (4) comporte un objectif visant à réduire de 35 % la superficie des écosystèmes touchée par l'eutrophisation à l'horizon 2030, par rapport à 2005.

La détermination de l'ampleur des incidences de la pollution atmosphérique sur les écosystèmes au sein de l'Union se fonde sur le dépassement des charges et niveaux critiques de soufre, d'azote et d'ozone, sur la base du transport à longue distance des polluants, principalement. Le calcul de ces seuils d'effet est basé sur les travaux du groupe de travail des effets relevant du protocole de Göteborg à la convention sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance (convention PATLD (5)), y compris sur les travaux du Centre de coordination pour les effets (CCE) et des programmes internationaux concertés (PIC) relatifs aux eaux, aux forêts, à la végétation et à la surveillance intégrée (6), ainsi que sur les travaux des réseaux de surveillance établis à cette fin sur le territoire des parties prenantes au protocole de Göteborg.

Étant donné l'importance capitale de ces travaux pour les objectifs écosystémiques de la politique de l'Union dans le domaine de la qualité de l'air, et afin d'évaluer l'efficacité des engagements nationaux de réduction des émissions, les colégislateurs ont intégré dans la directive PEN des dispositions exigeant la surveillance des incidences de la pollution atmosphérique sur les écosystèmes. La surveillance obligatoire vise en outre à renforcer le travail accompli dans le cadre de la convention PATLD.

Voici les principales obligations qui incombent aux États membres en vertu de la directive PEN:

— veiller à assurer la surveillance des incidences négatives de la pollution atmosphérique sur les écosystèmes en s'appuyant sur un réseau de sites de surveillance qui soit représentatif de leurs types d'habitats d'eau douce, non forestiers naturels et semi-naturels et d'écosystèmes forestiers, selon une approche efficace au regard des coûts et fondée sur les risques [article 9, paragraphe 1, premier alinéa],

— communiquer à la Commission et à l'Agence européenne pour l'environnement, au plus tard le 1er juillet 2018 et tous les quatre ans par la suite, l'emplacement des sites de surveillance ainsi que les indicateurs de surveillance des incidences de la pollution atmosphérique associés [article 10, paragraphe 4, point a)],

— communiquer à la Commission et à l'Agence européenne pour l'environnement, au plus tard le 1er juillet 2019 et tous les quatre ans par la suite, les données de surveillance visées à l'article 9 [article 10, paragraphe 4, point b)].

La Commission:

— présente, au plus tard le 1er avril 2020 et tous les quatre ans par la suite, un rapport au Parlement européen et au Conseil sur les progrès réalisés concernant les objectifs de l'Union en matière de biodiversité et d'écosystèmes conformément au septième programme d'action pour l'environnement (7e PAE) (7) [article 11, paragraphe 1, point a) iii)] (pour plus de détails, voir la section 2).

La mise en place d'un réseau pleinement opérationnel visant à assurer la surveillance de l'incidence de la pollution atmosphérique implique une suite d'améliorations progressives. Le présent document d'orientation met l'accent sur les questions clés des premiers cycles de communication d'informations (2018 et 2019). Sur la base des informations communiquées par les États membres au titre de l'article 10, la Commission évaluera, dans le rapport qu'elle publiera en 2020 au titre de l'article 11 de la directive PEN, dans quelle mesure il y a lieu de renforcer les réseaux de surveillance mis en place jusqu'à présent, afin de répondre aux exigences de l'article 9. Cette évaluation et toute autre question ou tout enseignement tiré qui aura émergé au cours du processus de mise en œuvre permettront d'évaluer si la surveillance nécessite d'autres améliorations. Ces améliorations devraient ensuite être mises en œuvre, dans la mesure du possible, pour le deuxième cycle de communication d'informations (2022 et 2023).

Le présent document d'orientation est structuré de la manière suivante:

— section 2: objectifs de la surveillance des écosystèmes au titre de la directive PEN

— section 3: périmètre et conception du réseau de surveillance des écosystèmes

— section 4: liens avec d'autres activités de surveillance

— section 5: communication d'informations

— section 6: aide à la mise en œuvre

— section 7: études de cas

2. Objectifs de la surveillance des écosystèmes au titre de la directive PEN

Le système de surveillance des écosystèmes a pour objectif de fournir la base de connaissances permettant d'évaluer l'efficacité de la directive PEN en matière de protection de l'environnement. En ce qui concerne la protection de l'environnement, la directive (articles 1er et 11) fait référence aux «objectifs de l'Union en matière de biodiversité et d'écosystèmes conformément au 7e PAE», qui sont définis comme suit en ce qui concerne la pollution atmosphérique: «la pollution atmosphérique et ses incidences sur les écosystèmes et la biodiversité [sont] encore réduites, dans l'objectif à long terme de ne pas dépasser les charges et les niveaux critiques» (8).

L'intention est donc de renforcer un réseau de surveillance des écosystèmes nécessaire pour déterminer l'état des écosystèmes terrestres et des écosystèmes d'eau douce et prévoir les changements liés à ces écosystèmes dans une perspective à long terme en ce qui concerne les incidences des oxydes de soufre (SOX), des oxydes d'azote (NOX), de l'ammoniac (NHy) et de l'ozone troposphérique (c'est-à-dire l'acidification, l'eutrophisation, les dommages causés par l'ozone et les bouleversements de la biodiversité). L'objectif ultime de la surveillance est donc d'améliorer l'information concernant les incidences de la pollution atmosphérique sur les écosystèmes terrestres et les écosystèmes d'eau douce, en particulier concernant l'ampleur des incidences et le délai de régénération des écosystèmes lorsque les incidences sont réduites, et de contribuer à un examen des charges et niveaux critiques.

Pour atteindre ces objectifs, les États membres doivent coordonner leur action avec d'autres programmes de surveillance menés sur leur territoire et dans l'ensemble de l'Union européenne, et, le cas échéant, dans le cadre de la convention PATLD. La surveillance des écosystèmes actuellement mise en œuvre au titre de la directive «Oiseaux» (9), de la directive «Habitats» (10) et la directive-cadre sur l'eau (11) fait appel à un vaste réseau de communication sur l'état général des écosystèmes, mais ces directives ne prévoient pas de surveillance des incidences de la pollution atmosphérique. Par conséquent, les données relatives à l'état des écosystèmes collectées dans le cadre de ces évaluations générales n'auront qu'un intérêt partiel en ce qui concerne les objectifs de l'article 9 (cette question est examinée plus en détail à la section 4 ci-dessous, intitulée «Liens avec d'autres activités de surveillance»). La surveillance prévue par la directive PEN correspond à la surveillance des effets de la convention PATLD car elle est spécifiquement liée à l'étude des incidences de la pollution atmosphérique en tant que pression exercée sur les écosystèmes, en vue de mieux comprendre les mécanismes en cause, l'ampleur des incidences et les perspectives de régénération. La surveillance des écosystèmes dans le cadre de la convention PATLD est donc directement liée aux objectifs de la directive PEN.

3. Périmètre et conception du réseau de surveillance des écosystèmes

3.1. Les incidences présentant de l'intérêt

Les incidences de la pollution atmosphérique présentant de l'intérêt pour la surveillance des écosystèmes sont en premier lieu celles qui concernent les substances pour lesquelles des engagements de réduction sont fixés à l'annexe II de la directive (à savoir le SO2, les NOX, les COVNM, le NH3 et les PM2,5), c'est-à-dire l'acidification, l'eutrophisation et les dommages à la croissance de la végétation et à la perte de biodiversité dus à l'ozone. Bien que les effets d'autres polluants (par exemple, les métaux lourds) soient également préoccupants, une approche progressive est appropriée et il est proposé que la première phase de la surveillance privilégie ces trois incidences.

3.2. Types d'écosystèmes

L'article 9, paragraphe 1, de la directive PEN exige que les États membres assurent une surveillance en s'appuyant sur: «un réseau de sites de surveillance qui soit représentatif de leurs types d'habitats d'eau douce, naturels et semi-naturels et d'écosystèmes forestiers, selon une approche efficace au regard des coûts et fondée sur les risques».

Il existe de nombreux types d'écosystèmes à travers l'Europe (12) ainsi que des écarts significatifs quant au nombre de types d'écosystèmes dans chaque État membre. Même si la couverture du réseau doit être représentative des écosystèmes existant sur leur territoire, les États membres devraient adopter une approche efficace au regard des coûts et fondée sur les risques, comme le prévoit l'article 9, paragraphe 1, de la directive PEN, pour choisir le nombre et l'emplacement des sites ainsi que le type d'indicateurs de surveillance.

Le nombre de régions biogéographiques de chaque État membre constitue un point de départ pour définir un nombre représentatif d'écosystèmes et de leurs habitats à surveiller. La dernière classification des régions biogéographiques de l'Union comporte onze zones (régions alpine, anatolienne, arctique, atlantique, de la mer Noire, boréale, continentale, macaronésienne, méditerranéenne, pannonienne et steppique), représentées sur la figure 1 ci-dessous.

Idéalement, au moins un site de surveillance devrait être défini pour chaque type d'écosystème d'une région biogéographique.

Figure 1

Régions biogéographiques en Europe (1)

(1) https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/biogeographical-regions-europe-3

Dans chaque région biogéographique, il est possible de classer les principaux écosystèmes et habitats d'intérêt selon les classifications MAES (13) et EUNIS (14). La proportion de la superficie couverte par chaque type d'écosystème relevant de MAES varie considérablement (figure 2) à l'intérieur d'un pays et dans l'ensemble de l'Union, et il existe également des écarts importants entre les pays.

Figure 2

Superficie et pourcentage des types d'écosystèmes terrestres et d'eau douce relevant de MAES dans l'EU-28 [MAES, 2016 (1)]

(1) Rapport technique MAES 2016-095 intitulé «Mapping and assessing the condition of Europe's ecosystems: Progress and challenges» (Cartographie et évaluation de l'état des écosystèmes européens: état d'avancement et défis à relever). 3 e rapport — Final, mars 2016.

Certains types d'écosystèmes relevant de la classification MAES ne sont manifestement pas pertinents aux fins de la directive PEN (principalement les écosystèmes urbains et la plupart des terres peu ou pas végétalisées). En ce qui concerne les terres cultivées, les charges en matières nutritives attribuables à la pollution atmosphérique sont moins importantes que la fertilisation et les autres mesures, mais le fait que les cultures soient sensibles à l'ozone justifie une surveillance.

Par conséquent, six grandes catégories d'écosystèmes sont pertinentes aux fins de la directive PEN: les prairies, les terres cultivées, les forêts et surfaces boisées, les landes et fourrés, les zones humides et les cours d'eau et lacs, comme l'indique le tableau 1. Il est facile de mettre en relation ces catégories MAES avec les typologies d'habitats EUNIS (niveaux 1 et 2) et la nomenclature Corine Land Cover (15) (niveau 3) au niveau respectif des informations disponibles, du niveau général 1 au niveau plus détaillé 3 ou supérieur. Des écosystèmes et des habitats spécifiques présentant un intérêt particulier ou une importance et une valeur élevées peuvent être intégrés dans le programme de surveillance, en les associant à ces catégories.

Tableau 1

Aperçu des écosystèmes et des habitats et lien entre les types d'écosystèmes MAES, les typologies d'habitats EUNIS et la nomenclature Corine Land Cover

Type d'écosystème MAES Typologies d'habitats EUNIS Niveau 1 Typologies d'habitats EUNIS Niveau 2 Nomenclature CLC (Corine Land Cover) Niveau 3 Cultures I Habitats agricoles, horticoles et domestiques régulièrement ou récemment cultivés I1 Cultures et jardins maraîchers I2 Zones cultivées des jardins et des parcs 2.1.1. Terres arables hors périmètres d'irrigation 2.1.2. Périmètres irrigués en permanence 2.1.3. Rizières 2.2.1. Vignobles 2.2.2. Vergers et petits fruits 2.2.3. Oliveraies 2.4.1. Cultures annuelles associées aux cultures permanentes 2.4.2. Systèmes culturaux et parcellaires complexes 2.4.3. Surfaces essentiellement agricoles, interrompues par des espaces naturels importants 2.4.4. Territoires agro-forestiers Prairies E Prairies; terrains dominés par des herbacées non graminoïdes, des mousses ou des lichens E1 Pelouses sèches E2 Prairies mésiques E3 Prairies humides et prairies humides saisonnières E4 Pelouses alpines et subalpines E5 Ourlets, clairières forestières et peuplements de grandes herbacées non graminoïdes E6 Steppes salées continentales E7 Prairies peu boisées 2.3.1. Prairies 3.2.1. Pelouses et pâturages naturels Forêts et plantations G Boisements, forêts et autres habitats boisés G1 Forêts de feuillus caducifoliés G2 Forêts de feuillus sempervirents G3 Forêts de conifères G4 Formations mixtes G5 Alignements d'arbres, petits bois anthropiques, boisements récemment abattus, stades initiaux de boisements et taillis 3.1.1. Forêts de feuillus 3.1.2. Forêts de conifères 3.1.3. Forêts mélangées 3.2.4. Forêt et végétation arbustive en mutation Landes et fourrés F Landes, fourrés et toundras F1 Toundra F2 Fourrés arctiques, alpins et subalpins F3 Fourrés tempérés et méditerranéo-montagnards F4 Landes arbustives tempérées F5 Maquis, matorrals arborescents et fourrés thermo-méditerranéens F6 Garrigues F7 Landes épineuses méditerranéennes F8 Fourrés xérophytiques thermo-atlantiques F9 Fourrés ripicoles et des bas-marais FA Haies FB Plantations d'arbustes 3.2.2. Landes et broussailles 3.2.3. Végétation sclérophylle Zones humides D Tourbières hautes et bas-marais D1 Tourbières hautes et tourbières de couverture D2 Tourbières de vallée, bas-marais acides et tourbières de transition D3 Tourbières d'Aapa, de Palsa et polygonales D4 Bas-marais riches en bases et tourbières des sources calcaires D5 Roselières sèches et cariçaies, normalement sans eau libre D6 Marais continentaux salés et saumâtres et roselières 4.1.1. Marais intérieurs 4.1.2. Tourbières Cours d'eau et lacs C Eaux de surface continentales C1 Eaux dormantes de surface C2 Eaux courantes de surface C3 Zones littorales des eaux de surface continentales 5.1.1. Cours d'eau et voies d'eau 5.1.2. Plans d'eau Source: http://ec.europa.eu/environment/nature/knowledge/ecosystem_assessment/pdf/MAESWorkingPaper2013.pdf

3.3. Choix des sites, nombre de sites et densité des sites

Compte tenu de la diversité des conditions en ce qui concerne la charge de pollution atmosphérique et les caractéristiques biologiques, chimiques et physiques de chaque type d'écosystème au sein de l'Union, la présente section s'attache à fournir des critères qualitatifs concernant le choix des sites qui sont pertinents pour chaque type d'écosystème. Le choix des sites et la détermination de leur nombre et de leur densité devraient reposer sur ces critères afin de garantir que le réseau de surveillance est suffisant, cohérent et adapté à la situation de chaque État membre. Il convient de garder à l'esprit que le choix des sites est un processus fondé sur plusieurs critères qui peut varier selon les États membres.

Dans la mesure du possible, les sites retenus devraient satisfaire aux principes suivants:

— le site devrait être représentatif du type d'écosystème à surveiller,

— le site devrait être tel que les incidences des dépôts attribuables à la pollution atmosphérique puissent être distinguées des autres pressions,

— le site devrait être sensible à la pression en question, de sorte qu'il soit possible de déterminer aisément les incidences éventuelles.

Des cartes des zones sensibles à des incidences particulières peuvent être utiles lors du choix des sites de surveillance.

La biodiversité devrait constituer un autre critère de choix des sites de surveillance afin de tenir compte des relations de cause à effet de la pollution sur la biodiversité. Bien que tous les sites ne doivent pas nécessairement présenter une valeur élevée en termes de biodiversité, le réseau dans son ensemble devrait garantir une représentation adéquate des sites qui sont peu perturbés par la gestion et qui, de préférence, se distinguent par la richesse des espèces qu'on y trouve, par exemple les zones Natura 2000, les zones désignées au niveau national (CDDA) ou d'autres sites protégés.

Dans l'ensemble, le nombre et la densité de sites requis dépendent de la sensibilité des écosystèmes, des types d'écosystèmes touchés, du nombre de types différents d'écosystèmes existant dans les différentes régions biogéographiques (voir section 3.2 ci-dessus) et de l'intensité des pressions attribuables à la pollution atmosphérique. Le réseau national devrait permettre d'analyser les variations spatiales et de comprendre les relations de cause à effet. Il devrait en outre fournir des données permettant de cartographier et de modéliser les charges critiques, ainsi que les niveaux et les dépassements. Il est plus important d'avoir des sites dans différentes régions que plusieurs sites dans une même région. Dans les zones plus vierges, un nombre moindre de sites est nécessaire lorsque aucun changement majeur n'y est prévu. Il convient néanmoins de ne pas les omettre.

En ce qui concerne les conditions environnementales naturelles, le réseau devrait couvrir les variations les plus importantes observées dans les États membres. Les principaux paramètres climatologiques (précipitations, température), les paramètres hydrologiques et les variations de l'alcalinité des sols (par exemple, le pH) devraient fluctuer de manière systématique. Ces informations sont en partie inhérentes aux régions biogéographiques respectives (voir section 3.2) et peuvent être précisées par des cartes avec une classification plus détaillée des strates environnementales (par exemple, Metzger et al. 2005 (16)).

En ce qui concerne les paramètres relatifs à la pollution atmosphérique, chaque État membre devrait au moins couvrir les zones présentant des niveaux élevés de dépôts de substances acidifiantes et eutrophisantes (à l'échelle nationale) et de fortes concentrations d'ozone. Afin de pouvoir effectuer des comparaisons à long terme, il y a également lieu de choisir des sites de référence présentant de faibles valeurs de dépôt/concentration. En ce qui concerne le choix des sites, il est conseillé d'utiliser les cartes existantes des dépassements des charges/niveaux critiques.

Pour ce qui est des types d'écosystèmes, chaque État membre devrait choisir les sites en fonction de leur représentativité sur son territoire (voir tableau 1). En outre, il est possible d'utiliser l'annexe I de la directive «Habitats» (92/43/CEE) pour choisir les habitats en fonction de leur pertinence.

Compte tenu de la répartition des écosystèmes sensibles et des ressources nécessaires pour prendre les mesures indispensables à l'évaluation des incidences de la pollution atmosphérique, une approche progressive pourrait convenir, en assurant une surveillance à grande échelle d'un ensemble de paramètres relativement simple (niveau I) renforcée par une surveillance plus ciblée et plus approfondie d'un ensemble restreint de paramètres plus complexes (niveau II). Pour certains écosystèmes, il peut être approprié d'avoir recours à une densité minimale de sites pour la surveillance de niveau I (par exemple, la surveillance de niveau I dans le cadre du PIC-Forêts utilise un réseau basé sur une grille de 16 × 16 km). Le cas échéant, cette distinction de niveau est faite dans les recommandations ci-dessous concernant les paramètres et la fréquence de la surveillance.

3.4. Paramètres à surveiller et fréquence de la surveillance

La présente section du document d'orientation précise les paramètres qui conviendraient pour la surveillance, en tenant compte de ceux figurant à l'annexe V de la directive PEN, qui définit des indicateurs facultatifs pour la surveillance des incidences de la pollution atmosphérique. Elle présente des recommandations concernant la surveillance de l'acidification et de l'eutrophisation sur la base de l'expérience et des activités antérieures des PIC concernant les forêts, les zones boisées et les écosystèmes d'eau douce, ainsi que la surveillance des dommages causés par l'ozone à tous les écosystèmes terrestres. Elle fait également référence aux sites de surveillance intégrée des PIC qui offrent des informations à la fois sur les incidences spécifiques relatives aux écosystèmes et sur la séparation des effets de la pollution atmosphérique des autres incidences, en particulier pour les écosystèmes d'eau douce. Elle s'appuie essentiellement sur les manuels connexes des PIC et la convention PATLD, reconnaissant les méthodes scientifiquement reconnues mises en œuvre ainsi que l'expérience de longue date en matière de surveillance des incidences de la pollution, qui ont également été examinées plus avant par le groupe d'experts de la directive PEN. Mais la communication d'informations devrait également porter sur les écosystèmes qui ne font encore l'objet d'aucune surveillance dans le cadre des PIC, principalement les prairies, les landes et d'autres écosystèmes naturels ou semi-naturels de grande importance. La liste complète des paramètres qu'il est proposé d'envisager aux fins de la surveillance au titre de l'article 9 de la directive PEN figure dans le modèle à utiliser pour la communication d'informations à compter du 1er juillet 2018 et dans les documents correspondants (17).

Les sections 3.4.1 à 3.4.4 ci-après donnent un bref aperçu des paramètres pertinents, en s'appuyant sur les systèmes de surveillance existants des PIC élaborés dans le cadre de la convention PATLD. Pour ce qui est de l'acidification et de l'eutrophisation, ces systèmes n'ont été mis au point pour l'instant que pour les forêts et surfaces boisées et l'eau douce. La surveillance des incidences de l'ozone a principalement porté sur les terres cultivées.

Légèrement revues et modifiées, ces sections peuvent servir de guide pour la surveillance des autres écosystèmes et habitats visés à l'article 9 de la directive PEN, tels que les prairies, les landes et les autres écosystèmes naturels ou semi-naturels. Les écosystèmes naturels et semi-naturels situés dans des zones spécifiques telles que les zones urbaines et périurbaines ou côtières peuvent également être inclus, car ils présentent un intérêt particulier pour les politiques des États membres liées à ces domaines.

Comme indiqué plus en détail à la section 4, les données et informations provenant d'autres réseaux de surveillance peuvent être intégrées afin d'améliorer le rapport coût-efficacité et d'éviter les travaux parallèles. L'action 5 de la stratégie de l'Union en matière de biodiversité à l'horizon 2020, MAES (Cartographie et évaluation des écosystèmes et de leurs services), en particulier dans son cinquième rapport (18), fournit des informations supplémentaires sur la manière de mesurer et d'évaluer l'état des écosystèmes et les indicateurs connexes qui peuvent être utilisés.

3.4.1. Écosystèmes terrestres: forêts et surfaces boisées dans le cadre du PIC

Le tableau 2 ci-dessous présente les paramètres et leur fréquence de surveillance sur les placettes (19) de niveau I et de niveau II pour les écosystèmes forestiers, conformément à l'approche du PIC-Forêts et en tenant dûment compte de l'annexe V de la directive PEN. Une description détaillée de toutes les méthodes mises en œuvre pour assurer la surveillance de l'état des écosystèmes forestiers tant au niveau I qu'au niveau II est fournie dans un manuel complet (20). En outre, des références aux sections concernées de ce manuel figurent dans le tableau ci-dessous, également en ce qui concerne les données qu'il convient de communiquer. Une vue d'ensemble des enquêtes menées dans le cadre du PIC-Forêts et les paramètres respectifs de l'ensemble du programme peuvent être consultés dans ce manuel et sur l'internet (http://icp-forests.net/).

Tableau 2

Sélection de complexes d'indicateurs, de paramètres et de sources pour les méthodes du PIC-Forêts visant à compléter les indicateurs facultatifs de l'annexe V de la directive PEN

Mesure (complexe d'indicateurs) Paramètres Fréquence Méthodes Acidité du sol dans la phase solide du sol Concentrations d'éléments (cations basiques, etc.) Ca, Mg, K, Na, Alex, Ntot et rapports C/N Tous les 10 à 15 ans sur les placettes de niveau I et de niveau II Partie X Acidité du sol dans la solution de sol pH, [SOx] (*1), [NO3], [cations basiques (Ca, Mg, K, Na)], [Alex]. Toutes les 4 semaines sur les placettes de niveau II Partie XI Lessivage des nitrates du sol, dans la solution de sol [NO3+] dans la couche de sol la plus profonde (40 à 80 cm); pour calculer les flux, il faut appliquer un modèle des flux d'eau dans les sols (modèle de bilan hydrique). Toutes les 4 semaines sur les placettes de niveau II Partie X, modèle de bilan hydrique voir Partie IX Rapport C/N + teneur totale du sol en azote, dans la phase solide du sol Cstock, Nstock, rapport C/N. Tous les 10 à 15 ans sur les placettes de niveau I et de niveau II Partie X Bilan des substances nutritives dans le feuillage [N], [P], [K], [Mg] et rapports avec [N]. Tous les 2 ans sur les placettes de niveau II, tous les 10 à 15 ans sur les parcelles de niveau I Partie XII

Des paramètres supplémentaires couvrant d'autres caractéristiques et propriétés importantes des écosystèmes forestiers, telles que l'âge des peuplements, les essences présentes et la composition et la diversité de la végétation au sol, l'état des couronnes, l'indice de surface foliaire, la composition chimique des précipitations au sol, la quantité et la composition chimique des litières ou la composition des lichens épiphytes (sur les troncs), sont importants et peuvent compléter les indicateurs facultatifs figurant à l'annexe V de la directive PEN. Les méthodes respectives sont également présentées dans les parties correspondantes du manuel du PIC-Forêts.

Sur certains sites relevant du PIC-Forêts, mais aussi sur d'autres sites forestiers et dans d'autres écosystèmes terrestres, la concentration d'azote dans les mousses fait l'objet d'une surveillance tous les cinq ans (en plus des métaux lourds et de certains polluants organiques persistants) et les données sont transmises au PIC-Végétation (manuel disponible sur http://icpvegetation.ceh.ac.uk).

3.4.2. Écosystèmes d'eau douce: cours d'eau et lacs dans le cadre du PIC

Les eaux de surface, telles que les cours d'eau et les lacs, sont bien souvent le premier milieu de l'écosystème qui réagit à l'acidification et à l'eutrophisation. Les bassins hydrographiques sensibles à l'acidification, qui présentent des sols peu profonds, très riches en silice et ont une capacité limitée de rétention des sulfates et des nitrates, sont situés dans les zones montagneuses de nombreuses régions d'Europe. Les populations de poissons et d'autres organismes aquatiques ont été gravement endommagées au cours des cent dernières années. Dans de nombreux lacs et cours d'eau, les stocks de poissons ont été décimés à cause de la pollution atmosphérique transfrontière. Les niveaux de sulfates, de nitrates, d'alcalinité, de pH et d'aluminium dans les eaux sensibles réagissent rapidement aux variations des émissions, avec les effets que cela comporte pour les organismes sensibles et, par conséquent, pour l'ensemble de l'écosystème. De tels effets sont évidents à des distances à la fois relativement proches et éloignées des principales émissions. Les émissions ont commencé à diminuer dans les années 1980 et les indicateurs chimiques de l'eau ont rapidement montré des signes de rétablissement, alors que la régénération biologique a été plus lente. Plus récemment, il est également apparu que les dépôts d'azote peuvent avoir un effet fertilisant (eutrophisation) dans certaines eaux de surface situées dans des zones vierges éloignées des perturbations humaines directes. L'augmentation des charges d'azote dans l'atmosphère pourrait donc modifier le fonctionnement du réseau alimentaire aquatique, avec des conséquences potentiellement graves. La composition chimique et biologique des eaux de surface compte parmi les meilleurs indicateurs des effets sur les écosystèmes en Europe de la pollution atmosphérique et des mesures d'atténuation en la matière.

Un programme conçu pour assurer la surveillance des effets des dépôts de soufre et d'azote dans les eaux douces devrait au minimum inclure les paramètres figurant dans le tableau 3. La fréquence des prélèvements devrait correspondre à la variation temporelle du site qui fait l'objet de la surveillance. Les sites où l'eau est remplacée rapidement réagiront plus vite aux variations des dépôts. Le PIC-Eaux recommande que les lacs se renouvelant rapidement et les cours d'eau à débit rapide fassent l'objet de prélèvements au moins une fois par mois (PIC-Eaux, 2010). Les prélèvements trimestriels ou saisonniers peuvent être adaptés pour les lacs dont le temps de séjour théorique de l'eau est supérieur à quelques mois. Il est vivement conseillé d'assurer la surveillance biologique des espèces ou des communautés sensibles dans au moins certains des sites retenus (tableau 4).

D'autres paramètres physiques et chimiques tels que la température, le débit d'eau, les fractions d'aluminium, l'azote total et le phosphore fournissent des informations supplémentaires qui, selon les conditions locales, peuvent être utiles, par exemple pour interpréter les effets biologiques de la pollution atmosphérique.

Tableau 3

Cours d'eau et lacs: paramètres minimaux recommandés, composition chimique dans le cadre du PIC-Eaux

Des détails et des explications complémentaires sont disponibles dans le manuel du PIC-Eaux (PIC-Eaux, 2010). Les références concernent les chapitres du manuel.

Mesures Paramètres Fréquence Méthode Données à notifier Sensibilité des bassins hydrographiques des lacs et effets hydrochimiques de la pollution atmosphérique (acidification) Alcalinité, sulfates, nitrates, chlorures, pH, calcium, magnésium, sodium, potassium, carbone organique dissous et conductivité spécifique Saisonnier/trimestriel à annuel, en fonction du taux de renouvellement Prélèvement ponctuel de la couche supérieure (0,1 à 1 m) ou au déversoir du lac. Description au chapitre 3. Ions majeurs (mg/l), nitrates (μg N/L), pH, COD (mg C/l), alcalinité (μeq/L), conductivité à 25 °C (μS/cm) Sensibilité des bassins hydrographiques des cours d'eau et ruisseaux et effets hydrochimiques de la pollution atmosphérique (acidification) Alcalinité, sulfates, nitrates, chlorures, pH, calcium, magnésium, sodium, potassium, carbone organique dissous et conductivité spécifique Mensuel Prélèvement ponctuel. Description au chapitre 3. Ions majeurs (mg/l), nitrates (μg N/L), pH, COD (mg C/l), alcalinité (μeq/L), conductivité à 25 °C (μS/cm)





Tableau 4

Cours d'eau et lacs: paramètres supplémentaires recommandés, composition biologique dans le cadre du PIC-Eaux

Des détails et des explications complémentaires sont disponibles dans le manuel du PIC-Eaux. Les références concernent les chapitres du manuel.

Mesures Paramètres Fréquence Méthode Données à notifier Indicateurs biologiques de la pollution atmosphérique (acidification). Invertébrés benthiques des cours d'eau et des lacs. Présence/absence ou abondance relative d'espèces ou de groupes particuliers De saisonnier à annuel Prélèvements rapides, prélèvements côtiers ou carottes. Voir le chapitre 4. Les méthodes de la DCE sont fondées sur les normes CEN et ISO et sont adéquates. Données qualitatives ou quantitatives. http://www.icp-waters.no/data/submit-data/ D'autres groupes tels que les poissons, les diatomées et le périphyton peuvent également être utilisés comme indicateurs biologiques de l'acidification.

3.4.3. Écosystèmes terrestres: dommages causés par l'ozone dans le cadre du PIC

La surveillance des dommages causés par l'ozone pose des défis spécifiques à ce polluant. Les dépôts de composés soufrés et azotés subsistent dans les écosystèmes d'eau douce et terrestres, tant dans la végétation que dans le sol, sous une forme chimique qui peut faire l'objet d'une surveillance, y compris les concentrations présentes dans les plantes et les mousses (voir tableaux 3 et 4). En outre, les dépôts de soufre et/ou d'azote entraînent une acidification des eaux douces et des sols qui peut faire l'objet d'une surveillance. En revanche, l'ozone ne s'accumule pas dans la végétation ou le sol; ce sont les produits issus de la décomposition de l'ozone qui sont présents dans les plantes et les réactions des plantes à ces produits qui causent les dommages.

Une exposition excessive à l'ozone troposphérique a des effets nocifs sur de nombreux types de végétation et a des répercussions sur les écosystèmes terrestres et les services qu'ils fournissent (par exemple, la production de bois et de denrées alimentaires, le piégeage du carbone, la qualité de l'air et la régulation du climat). Les effets sur les espèces sensibles à l'ozone sont notamment les dommages foliaires visibles, la réduction de la croissance, de la qualité et de la quantité du rendement des cultures, la réduction du nombre de fleurs et de la production de graines, la vulnérabilité accrue aux agressions abiotiques, telles que le gel ou la sécheresse, et aux agressions biotiques, notamment les espèces nuisibles et les maladies.

Les seuls dommages visibles dans les écosystèmes terrestres à pouvoir être attribués directement à l'ozone sont les dommages foliaires. Les dommages foliaires spécifiques à l'ozone se développent chez les espèces sensibles à l'ozone lorsque les concentrations d'ozone troposphérique sont élevées. Cependant, il n'existe pas de relation claire entre les dommages foliaires dus à l'ozone et les incidences sur des paramètres importants liés à la végétation, tels que la croissance (par exemple, la croissance des arbres) ou le rendement (dans le cas des cultures). Dans le cas des légumes à feuilles, la valeur marchande sera réduite en cas de dommages foliaires visibles. Des données expérimentales ont permis de définir des niveaux critiques d'ozone pour des paramètres tels que la biomasse des arbres et le rendement des cultures, dans la mesure où ceux-ci représentent les effets cumulatifs de l'exposition saisonnière à l'ozone.

Les niveaux critiques d'ozone correspondent au cumul des expositions ou à celui des flux stomatiques de polluants atmosphériques au-dessus desquels des incidences négatives directes sur la végétation sensible peuvent se produire, d'après les connaissances actuelles. Les niveaux critiques d'ozone et les valeurs cibles fixées dans la législation européenne en matière de protection de la végétation (directive 2008/50/CE (21)) sont fondés sur la concentration d'ozone cumulée. Des recherches plus récentes ont montré que les valeurs cibles basées sur le cumul des flux stomatiques d'ozone (par exemple, l'indicateur DOP - dose d'ozone phytotoxique) sont plus pertinentes sur le plan biologique que les valeurs cibles basées sur la concentration (par exemple, AOT40) car elles permettent d'estimer la quantité d'ozone qui pénètre par les pores des feuilles (stomates) et endommage la plante (Mills et al., 2011 a, b). La méthode de calcul de la DOP a été mise au point et appliquée par le PIC-Végétation à l'aide du modèle DO3SE. En surveillant les concentrations horaires d'ozone et les paramètres météorologiques (tableau 5), il est possible de calculer le cumul des flux stomatiques d'ozone pour des espèces végétales spécifiques. Le dépassement des niveaux critiques fondés sur les flux stomatiques donne une indication du risque d'incidence de l'ozone sur les espèces sensibles à l'ozone qui sont présentes sur le site. Le manuel sur les méthodes et critères de modélisation et de cartographie des charges et niveaux critiques et des effets, risques et tendances de la pollution atmosphérique (22) fournit des précisions sur le calcul de la DOP et son application.

Tableau 5

Indicateurs pour l'évaluation des dommages à la végétation dus à l'ozone conformément à l'annexe V de la directive PEN

Des détails et des explications complémentaires sont disponibles dans les manuels des PIC indiqués.

Indicateur Mesures Fréquence Références pour les méthodes et la communication des données Dommages foliaires sur les arbres dus à l'ozone Symptômes visibles dus à l'ozone sur le feuillage d'essences d'arbres et sur les arbres et les plantes ligneuses dans les sites de prélèvement situés à la lumière (Light Exposed Sampling Sites — LESS); croissance du diamètre des arbres. Symptômes visibles dus à l'ozone: tous les ans sur les placettes de niveau II; croissance du diamètre: tous les 5 ans. Partie VIII (symptômes visibles dus à l'ozone) et partie V (croissance du diamètre) du manuel du PIC-Forêts Dommages foliaires aux cultures et aux espèces autres que les arbres dus à l'ozone Symptômes visibles dus à l'ozone sur le feuillage; cultures: rendement des récoltes Symptômes visibles dus à l'ozone: au moins une fois par an pendant la période de végétation, de préférence juste après (3 à 7 jours) un épisode d'ozone (1); rendement des récoltes: tous les ans http://icpvegetation.ceh.ac.uk Révision des manuels antérieurs afin de les adapter à la directive PEN (notamment les listes d'espèces sensibles à l'ozone). Dépassement des niveaux critiques d'ozone fondés sur les flux Concentration d'ozone (2), météorologie (3) (température, humidité relative, intensité lumineuse, précipitations, vitesse du vent, pression atmosphérique) et type de sol (sableux, argileux ou limoneux) sur le site ou à proximité (4). Il est possible d'utiliser le modèle DO3SE basé sur les flux afin de calculer les flux d'ozone et le dépassement des niveaux critiques. Tous les ans: données horaires pendant la période de végétation (5) Method in Modelling and Mapping Manual (Manuel sur les méthodes de modélisation et de cartographie), convention PATLD, chapitre 3 — «Mapping critical levels for vegetation» (Cartographie des niveaux critiques pour la végétation) [http://icpvegetation.ceh.ac.uk, y compris un lien vers la version en ligne du modèle DO3SE (6)].

3.4.4. Surveillance intégrée des écosystèmes d'eau douce et des écosystèmes terrestres dans le cadre du PIC

La surveillance intégrée des écosystèmes consiste à mesurer simultanément et en profondeur les propriétés physiques, chimiques et biologiques d'un bassin hydrographique, dans le temps et entre les compartiments. En raison de sa complexité, la surveillance intégrée ne vise pas à couvrir de vastes zones géographiques, mais plutôt à mieux comprendre les liens de causalité entre l'atmosphère, le sol, l'eau et la réponse biologique, principalement dans les écosystèmes forestiers. En tant que telles, ces zones de surveillance pourraient, d'une part, fournir des données spécifiques à des écosystèmes, écosystèmes forestiers ou écosystèmes d'eau douce par exemple et, d'autre part, permettre de mieux distinguer les incidences liées à la pollution atmosphérique des autres sources de pollution possibles. D'une manière générale, les États membres disposent de quelques sites où une telle surveillance détaillée est effectuée. Il est recommandé aux États membres d'avoir au moins deux sites couvrant les variations pertinentes en ce qui concerne le climat et les dépôts. Les sites de surveillance intégrée devraient être des bassins hydrographiques de petite taille et bien définis, situés dans des zones naturelles ou semi-naturelles. Les mesures comprennent la météorologie, les dépôts humides et secs, les précipitations, la composition chimique du sol (phase solide et phase liquide), la composition chimique des eaux de surface et des eaux souterraines, et la réponse biologique (c.-à-d. la végétation et d'autres éléments biologiques). L'objectif consiste à surveiller et à évaluer les tendances biogéochimiques et les réponses biologiques; à séparer le bruit et les variations naturelles du signal de perturbation anthropique par la surveillance des écosystèmes forestiers naturels; et à élaborer et à appliquer des outils, par exemple des modèles, pour l'évaluation et la prévision des effets à long terme, au niveau régional.

Le tableau 6 présente les variables pertinentes au titre de l'annexe V de la directive PEN ainsi que les effets de la pollution atmosphérique sur les écosystèmes. Une description détaillée de l'équipement nécessaire, de la conception et des méthodes est disponible dans le manuel du PIC-Surveillance intégrée (23). Le programme de mesure complet permet également de réaliser une modélisation détaillée, une analyse des relations de cause à effet et une étude des interactions avec les processus du changement climatique (24) (25) (26).

Tableau 6

Paramètres et fréquence pour les sites relevant du PIC-Surveillance intégrée

Une description détaillée et les méthodes employées sont disponibles dans le manuel du PIC-Surveillance intégrée (27)

Mesure (complexe d'indicateurs) Paramètres Fréquence Méthode Météorologie Précipitations, température de l'air, température du sol, humidité relative, vitesse et direction du vent, rayonnement global et rayonnement net Mensuel Partie 7.1 Composition chimique de l'air Dioxyde de soufre, dioxyde d'azote, ozone, particules de sulfate, nitrates dans les aérosols et acide nitrique gazeux, ammoniac et ammonium dans les aérosols Tous les mois Partie 7.2 Composition chimique des précipitations (manuel EMEP) Sulfates, nitrates, ammonium, chlorures, sodium, potassium, calcium, magnésium et alcalinité Tous les mois Partie 7.3 Précipitations Sulfates, nitrates, ammonium, azote total, chlorures, sodium, potassium, calcium, magnésium, carbone organique dissous et acides forts (par pH) De toutes les semaines à tous les mois Partie 7.5 Composition chimique du sol pH (CaCl2), soufre total, phosphore total, azote total, calcium échangeable, magnésium échangeable. Potassium échangeable, sodium échangeable, aluminium échangeable, carbone organique total, acidité titrable échangeable (H + Al) Tous les cinq ans Partie 7.7 Composition chimique de l'eau du sol pH, conductivité électrique, alcalinité, titrage de Gran, azote total, ammonium, nitrates, phosphore total, calcium, magnésium, potassium, sodium, aluminium total, aluminium labile Quatre fois par an Partie 7.8 Composition chimique des eaux de ruissellement Alcalinité, sulfates, nitrates, chlorures, carbone organique dissous, pH, calcium, magnésium, sodium, potassium, aluminium inorganique (labile), azote total, ammonium, ruissellement des cours d'eau, conductivité spécifique Tous les mois Partie 7.10 Composition chimique des feuillages Calcium, potassium, magnésium, sodium, azote, phosphore, soufre, cuivre, fer, manganèse, zinc et carbone organique total Tous les cinq ans Partie 7.12 Composition chimique de la litière Calcium, potassium, magnésium, sodium, azote, phosphore, soufre, cuivre, fer, manganèse, zinc et carbone organique total Tous les ans Partie 7.13 Végétation (placette intensive) Végétation du sol, des champs, des arbustes et des arbres, en particulier les plantes vasculaires, les bryophytes et les lichens terricoles. Diamètre des arbres, structure de la canopée. Trois ans Partie 7.17 Épiphytes des troncs Espèces de lichens poussant sur des troncs d'arbres vivants Tous les cinq ans Partie 7.20 Algues vertes aériennes Nombre de branches, pousse la plus jeune présentant des algues couche d'algues la plus épaisse par arbre, nombre de pousses annuelles présentant > 50 % d'aiguilles restantes, nombre de pousses annuelles présentant > 5 % d'aiguilles restantes Tous les ans Partie 7.21

4. Liens avec d'autres activités de surveillance

L'article 9 de la directive PEN exige ce qui suit: «les États membres assurent la coordination avec d'autres programmes de surveillance établis en vertu de la législation de l'Union, notamment la directive 2008/50/CE, la directive 2000/60/CE […] et […] la directive 92/43/CEE, et, le cas échéant, de la convention PATLD et, le cas échéant, emploient les données collectées au titre de ces programmes.»

Ces dispositions ont pour objectif d'optimiser l'utilisation des données collectées dans le cadre des systèmes existants afin d'éviter les doubles emplois et d'exploiter les synergies. Il est néanmoins important de déterminer les types d'écosystèmes, les sites et les paramètres concernés, comme indiqué au point 3 ci-dessus, afin que la surveillance soit pertinente aux fins de la directive PEN.

4.1. Liens avec la surveillance relevant de la législation/des initiatives de l'Union européenne

La directive-cadre sur l'eau (2000/60/CE) prévoit une surveillance poussée des masses d'eau douce et la directive «Habitats» (92/43/CEE) prévoit la surveillance d'une grande diversité d'habitats. Les informations communiquées à l'Union sont disponibles dans les bases de données Eionet (28) que coordonne l'Agence européenne pour l'environnement.

Compte tenu des exigences relatives aux objectifs et au choix des sites en ce qui concerne la surveillance prévue par la directive PEN, seul un sous-ensemble de sites relevant de la directive-cadre sur l'eau est susceptible d'être pertinent pour les finalités actuelles. Ce sont surtout les sites proches des sources et entourés d'espaces naturels qui sont pertinents pour évaluer les incidences de la pollution atmosphérique sur la qualité de l'eau. Une étude de cas sur l'intégration de la surveillance au titre de la directive-cadre sur l'eau au sein d'un réseau de surveillance ciblant les incidences de la pollution atmosphérique en Finlande est présentée à la section 7.2.

D'autres sources de données importantes, qui peuvent être intégrées dans la surveillance relevant de l'article 9, peuvent être tirées du projet LUCAS (enquête sur l'utilisation et l'occupation des sols) (29), par exemple sur la teneur en carbone et en azote du sol. L'initiative de l'Union sur les pollinisateurs (30) ainsi que ses projets individuels relatifs à la surveillance des écosystèmes et de la biodiversité peuvent offrir des possibilités supplémentaires en matière d'harmonisation, d'intégration et d'efficacité accrue de la collecte de données dans l'ensemble des programmes de surveillance.

4.2. Liens avec la surveillance relevant des initiatives de la convention PATLD

Les activités de surveillance des écosystèmes menées dans le cadre du groupe de travail des effets de la convention PATLD sont directement pertinentes pour la mise en œuvre de la directive PEN car elles ont les mêmes objectifs et ont donné lieu à la mise au point d'un important matériel de référence technique au cours de plus de vingt ans de déploiement.

Par conséquent, cette surveillance à long terme dans le cadre de la convention PATLD fournit d'importants ensembles de données historiques collectées selon des méthodes validées, faisant donc appel à des procédures de prélèvement et d'analyse cohérentes selon une fréquence constante.

Les réseaux de surveillance intensive du groupe de travail des effets sont basés sur les écosystèmes, sont axés sur les problèmes (pollution atmosphérique) et offrent une perspective à long terme. Ces caractéristiques permettent de détecter les variations dans les écosystèmes, d'évaluer les facteurs qui y contribuent et d'en déterminer les conséquences, ce qui permet d'informer les décideurs de l'état des écosystèmes et prédire les variations futures.

En résumé, les objectifs de la surveillance des écosystèmes au titre de la directive PEN sont identiques à ceux des réseaux de surveillance existants au titre de la convention PATLD. Par conséquent, cette surveillance devrait être utile aux fins de la directive PEN car elle:

— surveille les indicateurs de l'acidification, de l'eutrophisation et des incidences de l'ozone sur les écosystèmes (presque tous les paramètres visés à l'annexe V),

— détecte les variations dans les écosystèmes,

— détermine le taux de variation ou la tendance (échelle de temps), l'ampleur de la variation (échelle spatiale) et l'intensité de la variation (ampleur de l'effet),

— permet de comprendre la manière dont les variations influeraient sur l'état des écosystèmes,

— permet de prédire et de déterminer les variations qui sont liées aux processus naturels et celles qui sont attribuables aux activités humaines,

— facilite la modélisation de la dynamique des écosystèmes et des processus connexes,

— permet de prévoir les éventuelles incidences négatives et donc d'émettre des «alertes précoces»,

— permet d'évaluer l'efficacité des politiques.

Il importe également de souligner que, dans le cadre de la convention PATLD, la surveillance axée sur les problèmes associe à la fois la surveillance des menaces et des effets de la pollution atmosphérique afin d'atteindre un niveau suffisant de prévisibilité et de mieux guider les actions politiques. La surveillance simultanée des tendances concernant à la fois les pressions sur l'écosystème (pollution atmosphérique) et les effets sur l'écosystème permet d'améliorer l'interprétation des résultats de la surveillance.

4.3. Liens avec d'autres réseaux de surveillance

Pour la surveillance des types d'écosystèmes qui ne sont pas couverts par les PIC, il est possible d'envisager le recours au réseau LTER-Europe (Long Term Ecosystem Research Europe). LTER-Europe est une organisation centrale européenne et une infrastructure de recherche qui regroupe des sites de recherche ainsi que des stations de surveillance et de recherche sur l'environnement et les écosystèmes (31). L'un de ses principaux objectifs est d'organiser tous ces sites européens afin de constituer une base de connaissances permettant de mieux comprendre la structure et les fonctions des écosystèmes et leur réponse à long terme face aux facteurs environnementaux, sociaux et économiques.

Les principaux objectifs de LTER-Europe sont les suivants:

— déterminer les facteurs de variation des écosystèmes pour l'ensemble des variations environnementales et économiques en Europe,

— étudier les relations entre ces facteurs, les réponses et les problèmes de développement dans le cadre d'un programme de recherche commun et en ayant recours à des paramètres et des méthodes harmonisés,

— élaborer des critères pour les sites relevant de l'initiative LTER et les plateformes LTSER (32) afin de soutenir les travaux scientifiques de pointe au moyen d'une infrastructure in situ unique,

— améliorer la coopération et les synergies entre les différents acteurs, groupes d'intérêt, réseaux, etc.

LTER-Europe s'emploie à réaliser ces objectifs en fournissant un cadre pour l'élaboration de projets, les travaux conceptuels, l'éducation, l'échange de savoir-faire, la communication et l'intégration institutionnelle. Certains des paramètres utiles pour la surveillance au titre de l'article 9 de la directive PEN font déjà l'objet d'une surveillance dans le cadre de LTER-Europe et les États membres souhaiteront peut-être examiner les possibilités et les moyens de compléter le système afin de couvrir d'autres paramètres (33).

En outre, il est possible d'utiliser les données provenant des inventaires forestiers nationaux et d'autres activités nationales de surveillance. Les projets de recherche peuvent constituer une autre source de données pertinentes, notamment les informations de télédétection, qui peuvent fournir des renseignements géographiques concernant les incidences de la pollution atmosphérique sur l'état des plantes [par exemple, Cotrozzi et al. (2018) (34)].

5. Communication d'informations

5.1. Communication d'informations sur les sites de surveillance et les indicateurs, à compter du 1er juillet 2018 et tous les quatre ans par la suite

Conformément à l'article 10, paragraphe 4, point a), de la directive PEN, les éléments suivants doivent figurer dans les informations communiquées sur l'emplacement des sites de surveillance et les indicateurs connexes utilisés pour assurer la surveillance des incidences de la pollution atmosphérique:

— les coordonnées et l'altitude du site, le nom et le type d'habitat/d'écosystème ainsi qu'une brève description du site,

— des détails concernant les paramètres qui font l'objet d'une surveillance sur chaque site.

Ces informations devraient être accompagnées d'une explication concernant la manière dont le réseau a été conçu compte tenu des exigences énoncées à l'article 9 de la directive PEN.

5.2. Communication d'informations sur les flux de données, à compter du 1er juillet 2019 et tous les quatre ans par la suite

La communication des données de surveillance prévue à l'article 9 de la directive PEN, conformément à l'article 10, paragraphe 4, point b), devrait refléter les principes suivants:

— la communication d'informations devrait être normalisée et utiliser, dans la mesure du possible, les flux de données existants,

— elle devrait tenir compte de la conformité avec la directive INSPIRE (35),

— elle devrait s'appuyer sur les systèmes de communication d'informations définis dans le cadre des PIC.

Sur cette base, la Commission et l'Agence européenne pour l'environnement ont élaboré un modèle (36) pour ces exigences en matière de communication d'informations. Il est vivement conseillé de l'utiliser afin que les données soient cohérentes, qu'elles puissent être comparées et qu'il soit plus facile de les analyser.

6. Aide à la mise en œuvre

Les échanges d'informations sur les pratiques des États membres, qui ont servi de base à l'élaboration des présentes orientations, ont été très utiles. Dans ce contexte, l'outil d'échange entre pairs qui a été créé dans le cadre de l'examen de la mise en œuvre de la politique environnementale de la Commission, permet de renforcer le soutien mutuel, que ce soit sous la forme de mécanismes d'aide aux jumelages ou d'échanges entre des groupes plus importants d'États membres dans le domaine de la mise en œuvre et des bonnes pratiques. L'outil utilise TAIEX, un instrument bien établi de la Commission. À la demande des autorités publiques d'un État membre (nationales, régionales, locales, etc.), TAIEX peut charger des missions d'experts appartenant à des autorités publiques responsables de l'environnement de fournir une expertise, organiser des visites d'étude dans un autre État membre afin de permettre à des responsables d'apprendre de leurs homologues, et proposer des ateliers dans un ou plusieurs pays. Le site internet fournit de plus amples informations et permet aux entités intéressées d'envoyer leur candidature par voie électronique et aux experts de s'inscrire:

http://ec.europa.eu/environment/eir/p2p/index_en.htm

Il convient également de noter que les PIC organisent des réunions annuelles auxquelles les experts nationaux peuvent assister afin d'en apprendre davantage sur la surveillance et de partager leurs expériences en matière de gestion des sites. Des informations sont disponibles sur le site internet:

https://www.unece.org/environmental-policy/conventions/envlrtapwelcome/meetings-and-events.html#/

7. Études de cas

7.1. Surveillance de l'ozone au Royaume-Uni

Le Royaume-Uni dispose d'un site de surveillance intensive de l'ozone géré par le centre de coordination du programme du PIC-Végétation. Sur ce site, les concentrations horaires d'ozone et la météorologie font l'objet d'une surveillance permettant de calculer le cumul des flux stomatiques d'ozone (DOP) au cours de la période de végétation pour une variation des espèces végétales [cultures, arbres, végétation (semi-)naturelle]. Ainsi, il est possible de calculer le dépassement des niveaux critiques d'ozone fondés sur les flux. De plus, les dommages foliaires chez les espèces sensibles à l'ozone font l'objet d'une surveillance régulière, mais ne sont pas observés fréquemment en raison des faibles concentrations d'ozone dans l'air ambiant sur le site. Le Royaume-Uni dispose également d'un réseau rural composé d'une vingtaine de sites de surveillance où les concentrations horaires d'ozone sont enregistrées. En les combinant à des données météorologiques modélisées, il est possible de calculer les dépassements des niveaux critiques d'ozone fondés sur les flux pour ces sites. Les dommages foliaires dus à l'ozone ne font actuellement l'objet d'aucune surveillance sur ces sites.

7.2. Intégration de la surveillance des eaux de surface finlandaises au titre de la directive-cadre sur l'eau (DCE), des PIC de la convention PATLD et de la directive PEN

La directive-cadre sur l'eau (2000/60/CE) oblige les États membres à mettre en œuvre un programme de surveillance afin de fournir des informations, par exemple pour l'évaluation des variations à long terme des conditions naturelles et des variations à long terme résultant d'une activité anthropogénique généralisée (mondiale). Pour atteindre ces objectifs en matière de surveillance, il est nécessaire d'assurer la surveillance de l'état écologique et de l'état chimique des eaux de surface généralement dans des masses d'eau qui présentent des conditions de référence naturelles ou semi-naturelles et/ou un état écologique très bon/bon. La surveillance des incidences de la pollution atmosphérique par le soufre et l'azote sur les écosystèmes aquatiques dans le cadre de la convention PATLD implique essentiellement les mêmes objectifs et les mêmes modèles de surveillance, si bien que la surveillance des écosystèmes aquatiques dans le cadre des PIC de la convention PATLD est pertinente pour la surveillance au titre de la DCE sur les sites de référence (et inversement). Les finalités et les objectifs de ces programmes de surveillance sont également pertinents pour la surveillance des écosystèmes au titre de la directive PEN.

La surveillance, tant chimique que biologique, assurée sur les sites de référence en Finlande au titre de la DCE s'effectue principalement dans les lacs et les cours d'eau situés dans des zones protégées ou éloignées ou dans des bassins hydrographiques situés dans d'autres zones présentant peu ou pas d'influence humaine directe. En général, ces types d'eaux douces en Finlande sont oligotrophes ou dystrophiques, le bassin hydrographique terrestre est principalement boisé et la composition chimique de l'eau se caractérise par une force ionique faible ou moyenne. Ces masses d'eau sont donc sensibles aux effets de la pollution atmosphérique. Pour assurer la surveillance de l'état écologique et chimique des lacs et des cours d'eau dans le cadre de la DCE, la typologie, qui est représentative des eaux douces et de leurs habitats naturels et semi-naturels en Finlande, comprend les types de lacs et de cours d'eau suivants (tableau 8):

Tableau 8

Typologie des masses d'eau douce en Finlande

(http://www.ymparisto.fi/en-US/Waters/State_of_the_surface_waters/Typology_of_surface_waters)

Types de lacs Types de cours d'eau Lacs de petite à moyenne taille pauvres en humus Petits cours d'eau de tourbières Petits lacs humiques Petits cours d'eau situés dans des régions à sols minéraux Lacs humiques de taille moyenne Petits cours d'eau situés dans des régions à sols argileux Grands lacs pauvres en humus Cours d'eau de tourbières de taille moyenne Grands lacs humiques Cours d'eau de taille moyenne situés dans des régions à sols minéraux Lacs riches en humus Cours d'eau de taille moyenne situés dans des régions à sols argileux Lacs peu profonds pauvres en humus Grands cours d'eau de tourbières Lacs humiques peu profonds Grands cours d'eau situés dans des régions à sols minéraux Lacs peu profonds riches en humus Grands cours d'eau situés dans des régions à sols argileux Lacs caractérisés par une période de rétention de l'eau très courte Très grands cours d'eau de tourbières Lacs du nord de la Laponie Très grands cours d'eau situés dans des régions à sols minéraux Lacs naturellement riches en éléments nutritifs et en calcium

Sur ces douze types de lacs pour lesquels une surveillance est assurée au titre de la DCE, les types «Lacs de petite taille pauvres en humus» ou «Petits lacs humiques» (y compris les lacs peu profonds) concernent de petits lacs forestiers d'amont (d'une surface inférieure à 1 km2) qui sont communs dans les forêts de conifères et les tourbières des régions boréales et nombreux en Finlande, et qui se sont avérés être sensibles à la pollution atmosphérique et être aussi de bons indicateurs des incidences de la pollution atmosphérique. Le type «Lacs du nord de la Laponie» comprend également les lacs sensibles situés dans des zones forestières ou montagneuses du nord de la Finlande qui présentent des caractéristiques chimiques pauvres en ions et en éléments nutritifs. En conséquence, les «Petits cours d'eau de tourbières» et les «Petits cours d'eau situés dans des régions à sols minéraux» comprennent les petits cours d'eau situés dans les régions forestières ou montagneuses. Bon nombre d'entre eux sont également sensibles et constituent de bons indicateurs des effets des polluants atmosphériques.

La surveillance des incidences de la pollution atmosphérique sur les lacs et les cours d'eau dans les zones forestières et montagneuses de référence en Finlande s'effectue dans le cadre de la convention PATLD (PIC-Eaux, PIC-Surveillance intégrée) et des programmes nationaux de surveillance. La plupart des sites font l'objet d'une surveillance régulière depuis 1990. Actuellement, cette surveillance est assurée sur 34 sites disséminés dans tout le pays. Pour compléter la surveillance assurée au titre de la DCE sur les sites de référence, 18 des 34 sites nationaux du PIC ont été intégrés à la surveillance et à la communication d'informations relevant de la DCE afin de fournir des informations sur les variations à long terme des conditions naturelles et les variations à long terme résultant des pressions mondiales, principalement des dépôts atmosphériques et du changement climatique. En retour, la surveillance assurée au titre de la DCE fournit des données biologiques pour les besoins des évaluations relevant de la convention PATLD. Les évaluations fondées sur la convention PATLD et les programmes nationaux de surveillance permettant d'évaluer les effets de la pollution atmosphérique répondent aux exigences des analyses chimiques dans le cadre de la DCE, notamment en ce qui concerne le pH, l'alcalinité, les principaux anions et cations, les éléments nutritifs et le carbone organique dissous. Les objectifs de surveillance, le modèle de surveillance (notamment l'établissement/le choix du site, les prélèvements et les analyses chimiques) et une base de données commune sont coordonnés par les organismes publics responsables de l'environnement, notamment l'Institut finlandais de l'environnement et treize centres pour l'économie, le développement, les transports et l'environnement. L'Institut public finlandais des ressources naturelles (Luke) participe également à la surveillance nationale au titre de la DCE, en apportant son autorité et son expertise en matière de surveillance des poissons. La centralisation des activités permet une approche souple, fondée sur les risques et efficace au regard des coûts en matière de surveillance et de communication d'informations dans le cadre de différents programmes internationaux, ainsi qu'en matière de planification et de mise en œuvre de nouveaux programmes de surveillance, tels que la surveillance prévue par la directive PEN.

(1) Clause de non-responsabilité: le présent document d'orientation est destiné à aider les autorités nationales dans l'application de la directive (UE) 2016/2284. Il reflète la position de la Commission européenne et, en tant que tel, n'est pas juridiquement contraignant. L'interprétation contraignante de la législation de l'Union européenne relève de la compétence exclusive de la Cour de justice de l'Union européenne (CJUE). Les points de vue exposés dans le présent document d'orientation ne sauraient préjuger la position que la Commission pourrait adopter devant la CJUE.

(2) Directive (UE) 2016/2284 du Parlement européen et du Conseil du 14 décembre 2016 concernant la réduction des émissions nationales de certains polluants atmosphériques, modifiant la directive 2003/35/CE et abrogeant la directive 2001/81/CE (JO L 344 du 17.12.2016, p. 1).

(3) Directive 2001/81/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 octobre 2001 fixant des plafonds d'émission nationaux pour certains polluants atmosphériques (JO L 309 du 27.11.2001, p. 22).

(4) Communication de la Commission au Parlement européen, au Conseil, au Comité économique et social européen et au Comité des régions — Programme «Air pur pour l'Europe», COM(2013) 918 final.

(5) https://www.unece.org/env/lrtap/welcome.html

(6) Noms complets: PIC d'évaluation et de surveillance de l'acidification des cours d'eau et des lacs; PIC d'évaluation et de surveillance des effets de la pollution atmosphérique sur les forêts; PIC relatif aux effets de la pollution atmosphérique sur la végétation naturelle et les cultures; PIC de surveillance intégrée des effets de la pollution atmosphérique sur les écosystèmes.

(7) Décision no 1386/2013/UE du Parlement européen et du Conseil du 20 novembre 2013 relative à un programme d'action général de l'Union pour l'environnement à l'horizon 2020 «Bien vivre, dans les limites de notre planète» (JO L 354 du 28.12.2013, p. 171).

(8) 7e PAE, point 28 d).

(9) Directive 2009/147/CE du Parlement européen et du Conseil du 30 novembre 2009 concernant la conservation des oiseaux sauvages (JO L 20 du 26.1.2010, p. 7).

(10) Directive 92/43/CEE du Conseil du 21 mai 1992 concernant la conservation des habitats naturels ainsi que de la faune et de la flore sauvages (JO L 206 du 22.7.1992, p. 7).

(11) Directive 2000/60/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 octobre 2000 établissant un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l'eau (JO L 327 du 22.12.2000, p. 1).

(12) Voir, par exemple, l'annexe 1 de la directive «Habitats» 92/43/CEE.

(13) Cartographie et évaluation des écosystèmes et de leurs services — MAES: http://ec.europa.eu/environment/nature/knowledge/ecosystem_assessment/pdf/MAESWorkingPaper2013.pdf

(14) Système d'information européen sur la nature — EUNIS: https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/eunis-habitat-classification

(15) Nomenclature Corine Land Cover.

(16) Metzger, M.J., Bunce, R.G.H, Jongman, R.H.G, Mücher, C.A., Watkins, J.W. 2005. À climatic stratification of the environment of Europe (Une stratification climatique de l'environnement de l'Europe.). Global Écology and Biogeography 14: 549-563. Lien DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1466-822x.2005.00190.x

(17) Voir http://ec.europa.eu/environment/air/reduction/ecosysmonitoring.htm, en particulier http://ec.europa.eu/environment/air/pdf/Technical%20Specifications%20NEC%20Article%209%20location%20and%20indicators%20final.docx et http://ec.europa.eu/environment/air/pdf/template%20NEC%20Article%209%20location%20and%20indicators%20for%2001%20July%202018%20final.xlsx

(18) Maes, J. et al., 2018, Analytical framework for mapping and assessing of ecosystem condition (Cadre analytique pour la cartographie et l'évaluation de l'état des écosystèmes), http://ec.europa.eu/environment/nature/knowledge/ecosystem_assessment/pdf/Brochure%20MAES.pdf

(19) Le PIC emploie le terme «placette» au lieu de «site».

(20) Centre de coordination du programme du PIC-Forêts de la CEE-ONU 2016. http://www.icp-forests.org/Manual.htm

(*1) []: concentrations

(21) Directive 2008/50/CE du Parlement européen et du Conseil du 21 mai 2008 concernant la qualité de l'air ambiant et un air pur pour l'Europe (JO L 152 du 11.6.2008, p. 1).

(22) https://icpvegetation.ceh.ac.uk/publications/thematic; notamment https://www.icpmapping.org/Latest_update_Mapping_Manual Chapter 3: Mapping critical levels for vegetation (Chapitre 3: cartographie des niveaux critiques pour la végétation), convention PATLD, 2017.

(1) Pour consulter une définition d'un épisode d'ozone, voir https://www.eea.europa.eu/themes/air/air-quality/resources/glossary/ozone-episode

(2) Informations sur la hauteur de mesure requise.

(3) Si aucune donnée mesurée n'est disponible, des données horaires modélisées pourraient être utilisées.

(4) Informations sur la latitude et l'altitude du site requis ainsi que sur la zone biogéographique dans laquelle se trouve le site (voir figure 1).

(5) Les concentrations horaires d'ozone mesurées et les données météorologiques sont nécessaires afin de calculer les flux stomatiques d'ozone. Le calcul des flux à partir des estimations de données sur les concentrations horaires d'ozone à l'aide d'échantillonneurs passifs (accumulation d'ozone sur une période de 1 à 2 semaines) est associé à un haut degré d'incertitude.

(6) https://www.sei-international.org/do3se

(23) www.syke.fi/nature/icpim

(24) Holmberg, M., Vuorenmaa, J., Posch, M., Forsius, M., et al., 2013. Relationship between critical load exceedances and empirical impact indicators at Integrated Monitoring sites across Europe. (Relation entre les dépassements des charges critiques et les indicateurs d'impacts empiriques sur les sites de surveillance intégrée en Europe.) Écological Indicators 24, 256-265.

(25) Dirnböck, T., Grandin, U., Bernhardt-Römermann, M., Beudert, B., Canullo, R., Forsius, M., Grabner, M.-T., Holmberg, M., Kleemola, S., Lundin, L., Mirtl, M., Neumann, M., Pompei, E., Salemaa, M., Starlinger, F., Staszewski, T., Uziębło, A.K., 2014. Forest floor vegetation response to nitrogen deposition in Europe. (Réponse de la végétation des sols forestiers aux dépôts d'azote en Europe.) Global Change Biology 20, 429-440.

(26) Vuorenmaa, J., Augustaitis, A., Beudert, B., Clarke, N., de Wit, H.A., Dirnböck, T., Frey, J., Forsius, M., Indriksone, I., Kleemola, S., 2017. Long-term sulphate and inorganic nitrogen mass balance budgets in European ICP Integrated Monitoring catchments (1990–2012). (Budgets de bilans massiques à long terme des sulfates et de l'azote inorganique dans les bassins hydrographiques européens relevant du PIC-Surveillance intégrée (1990-2012).) Écological Indicators 76, 15-29.

(27) Manuel du PIC-Surveillance intégrée de la CEE-ONU 2017, http://www.syke.fi/en-US/Research__Development/Ecosystem_services/Monitoring/Integrated_Monitoring/Manual_for_Integrated_Monitoring

(28) https://bd.eionet.europa.eu/activities/Reporting/Article_17, http://cdr.eionet.europa.eu/help/WFD/WFD_521_2016

(29) https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/LUCAS_-_Land_use_and_land_cover_survey

(30) http://ec.europa.eu/environment/nature/conservation/species/pollinators/index_en.htm

(31) www.lter-europe.net

(32) Long-Term Socio-Economic Research (Recherche socioéconomique à long terme).

(33) Les sites LTER et leurs programmes de mesure sont disponibles à l'adresse suivante: https://data.lter-europe.net/deims/

(34) Cotrozzi, L., Townsend, P. A., Pellegrini, E., Nali, C., Couture, J. J., 2018, Reflectance spectroscopy: a novel approach to better understand and monitor the impact of air pollution on Mediterranean plants (Spectroscopie par réflectance: une approche novatrice pour mieux comprendre et assurer la surveillance de l'incidence de la pollution atmosphérique sur les plantes méditerranéennes). https://doi.org/10.1007/s11356-017-9568-2

(35) https://inspire.ec.europa.eu/

(36) http://ec.europa.eu/environment/air/reduction/ecosysmonitoring.htm