Faits:
A. Aluminium Industrie AG a obtenu en 1905 et 1907 une concession qui lui permettait d'exploiter la force hydraulique résultant de la chute des eaux du Rhône entre La Souste et Chippis. Dans ce but, elle a construit la prise d'eau sur le Rhône à La Souste, un dessableur, un canal à ciel ouvert dans le bois de Finges, une galerie sous le Gorvetsch, un château d'eau en amont de Chippis et une centrale de turbinage dans le complexe de ses usines en rive gauche du fleuve. Cette concession, octroyée jusqu'au 20 avril 2004, a été transférée en 1966 à Rhonewerke AG, qui a constaté la nécessité de construire une nouvelle galerie en remplacement de celle initialement aménagée. Le coût de l'investissement de modernisation de cette installation, d'une durée d'exploitation évaluée à 130 ans, devait être dédommagée à la fin de la concession pour sa partie non amortie. Le Grand Conseil du canton du Valais a ratifié la convention conclue en ce sens entre l'Etat du Valais et Rhonewerke AG le 26 janvier 1993.
En vue d'obtenir le renouvellement de cette concession de droits d'eau sur le Rhône, d'une production annuelle moyenne de 230 GWH, Rhonewerke AG, qui appartient pour 70 % à la société Forces Motrices valaisannes SA (FMV SA), a engagé en 1997 les démarches administratives utiles, puis déposé sa demande proprement dite le 15 janvier 2003. Publiée au Bulletin officiel le 29 août 2003, cette requête a entre autres oppositions suscité celle de la Fondation WWF Suisse (ci-après: WWF). Le 3 mars 2004, le Conseil d'Etat du canton du Valais a décidé d'exercer le droit de retour de l'Etat sur l'aménagement précité dont le canton devenait propriétaire dès le 22 avril 2004 et de ne pas en attribuer la concession à Rhonewerke AG, lui signalant qu'il l'indemniserait pour la partie sèche de cette installation, la partie non amortie de la galerie et le coût du dossier technique constitué en vue du renouvellement.
B. Le 21 avril 2004, le Conseil d'Etat a décidé d'accorder d'office, à titre de mesures provisoires fondées sur l'art. 28 de la loi valaisanne du 28 mars 1990 sur l'utilisation des forces hydrauliques (ci-après: LFH/VS), à FMV SA le droit d'exploiter les eaux du Rhône dans l'aménagement Chippis-Rhône jusqu'à l'entrée en force de la nouvelle concession, mais au plus tard jusqu'au 21 avril 2009.
C. Dans le cadre des travaux visant à préparer l'octroi d'une nouvelle concession et sur la base des documents déposés par Rhonewerke AG, le Service cantonal des forces hydrauliques, chargé de l'instruction du dossier, a recueilli les préavis nécessaires dont ceux de l'Office fédéral des eaux et de la géologie (remplacé par l'Office fédéral de l'énergie pour ce qui a trait aux domaines de l'utilisation des forces hydrauliques; rapport du 12 janvier 2004), de l'Office fédéral de l'environnement, des forêts et du paysage (actuellement l'Office fédéral de l'environnement; rapport du 4 novembre 2004), l'expertise de la Commission fédérale pour la protection de la nature et du paysage (CFPNP; 29 mars 2005) et la synthèse du Service cantonal de la protection de l'environnement (SPE) sur les impacts du projet (14 mars 2006).
Constatant que les circonstances n'avaient pas permis à FMV SA de formaliser une requête de concession avant l'échéance fixée au 21 avril 2004, le Conseil d'Etat a autorisé FMV SA, le 18 mars 2009, à continuer l'exploitation jusqu'au 31 décembre 2014 en munissant cette décision de conditions relatives au débit de dotation et aux purges (2) et à un suivi scientifique du débit de dotation (3), aux détritus flottants (4), à l'étude dans certains délais de la passe à poisson, à l'élaboration du dossier de défrichement et à celui de l'essartage (5) et de ceux des demandes d'autorisations spéciales pour la réalisation de diverses mesures liées au système hydrologique de Finges et aux améliorations passagères souhaitables (6).
Par arrêt du 27 août 2010, le Tribunal cantonal du canton du Valais (ci-après: le Tribunal cantonal) a rejeté le recours de WWF contre la décision du Conseil d'Etat précitée. Il a considéré en substance que la possibilité d'autoriser la poursuite transitoire de l'exploitation prévue par l'art. 28 LFH/VS n'avait rien d'illégal et qu'elle revêtait un caractère transitoire. En l'espèce, la sauvegarde des intérêts liés à l'exploitation de l'aménagement Chippis-Rhône en commandait le maintien pour la durée prévisible nécessaire à la prise d'une décision finale.
D. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, WWF demande au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt du Tribunal cantonal du 27 août 2010 ainsi que la décision du Conseil d'Etat du 18 mars 2009. La recourante se plaint pour l'essentiel d'une violation de son droit d'être entendue (art. 29 al. 2 Cst.) et du principe de la force dérogatoire du droit fédéral (art. 49 Cst.), d'abus de droit et d'arbitraire (art. 9 Cst.) ainsi que d'une mauvaise application de la législation fédérale en matière de protection des eaux, de la nature et du paysage.
Le Tribunal cantonal renonce à se déterminer. FMV SA conclut au rejet du recours. Invité à se déterminer, l'Office fédéral de l'environnement (OFEV) considère que l'arrêt attaqué ne respecte pas les dispositions fédérales sur la protection des eaux ni celles de la protection de la nature et du paysage et ne peut être soutenu, dans la mesure où il remet à plus tard l'examen de questions juridiques importantes. L'Office fédéral de l'énergie (OFEN) salue pour sa part le maintien de l'aménagement hydroélectrique litigieux qui serait rationnel au sens de la loi fédérale du 22 décembre 1916 sur l'utilisation des forces hydrauliques (LFH; RS 721.80) et indispensable pour répondre au but fixé par la législation sur l'énergie en matière de promotion et maintien des énergies renouvelables - en particulier la force hydraulique. Les parties ont pu se prononcer sur les déterminations précitées.
Par ordonnance du 19 octobre 2010, le Juge présidant de la Ire Cour de droit public a admis la requête d'effet suspensif et de mesures provisionnelles de la recourante, en tant qu'elle portait sur la construction de la passe à poissons prévue par le Conseil d'Etat dans sa décision du 18 mars 2009.
Considérant en droit:
1. Le Tribunal fédéral examine d'office (art. 29 al. 1 LTF) et librement la recevabilité des recours qui lui sont soumis (ATF 136 II 470 consid. 1 p. 472).
Le recours porte sur la décision du Conseil d'Etat du 18 mars 2009, confirmée par le Tribunal cantonal, par le biais de laquelle FMV SA est autorisée à continuer l'exploitation de l'aménagement hydroélectrique de Chippis-Rhône jusqu'à l'entrée en force de la nouvelle concession, mais au plus tard jusqu'au 31 décembre 2014. Selon le Conseil d'Etat et le Tribunal cantonal, il s'agit d'une décision incidente, de type provisionnel, ce qui est contesté par la recourante. Celle-ci fait en effet valoir que la décision correspond à la délivrance d'une concession, limitée dans le temps à cinq ans, et constitue dès lors une décision finale.
1.1 D'après la loi sur le Tribunal fédéral, le recours en matière de droit public est recevable contre les décisions qui mettent fin à la procédure (art. 90 LTF) ou contre les décisions partielles (art. 91 LTF). En revanche, les décisions incidentes notifiées séparément qui ne portent pas sur la compétence ou sur une demande de récusation (cf. art. 92 LTF) ne peuvent faire l'objet d'un recours en matière de droit public que si elles peuvent causer un préjudice irréparable, ou si l'admission du recours peut conduire immédiatement à une décision finale qui permet d'éviter une procédure probatoire longue et coûteuse (art. 93 al. 1 LTF).
1.2 Le Conseil d'Etat a pris sa décision sur la base de l'art. 28 LFH/VS, intitulé "mesures provisoires". Selon cette disposition, lorsque le régime d'utilisation des forces hydrauliques n'est pas encore défini à l'échéance d'une concession, le Conseil d'Etat prend d'office ou sur demande les mesures provisoires autorisant la continuation de l'exploitation et nécessaires au maintien d'un état de fait ou de droit, ou à la sauvegarde d'intérêts compromis. De par sa nature, la décision litigieuse constitue manifestement une mesure provisionnelle de droit public (cf. PIERRE MOOR, Droit administratif, Volume II, Les actes administratifs et leur contrôle, 3ème édition, 2011, p. 305 ss; BENOÎT BOVAY, Procédure administrative, 2000, p. 409 ss), quoi qu'en dise la recourante. La question de savoir si une telle mesure est légale relève du fond.
1.3 Les mesures provisionnelles sont tantôt des décisions finales au sens de l'art. 90 LTF, lorsqu'elles sont prises dans une procédure autonome, tantôt des décisions incidentes lorsqu'elles sont prononcées au cours d'une procédure conduisant à une décision finale ultérieure (cf. ATF 134 I 83 consid. 3.1 p. 86 s. et les nombreuses références). En droit administratif, il est généralement admis que des mesures provisionnelles, qui doivent régler une situation de manière provisoire, soient ordonnées dans une procédure accessoire, indépendante de celle qui aboutira à la décision principale (arrêt 1C_283/2007 du 20 février 2008 consid. 2.1; cf. notamment ISABELLE HÄNER, Vorsorgliche Massnahmen im Verwaltungsverfahren und Verwaltungsprozess, RDS 116/1997 II p. 280 ss). Dans ces cas, elles ont un caractère final.
1.4 En l'espèce, la concession octroyée à Rhonewerke AG jusqu'au 20 avril 2004 est échue et l'Etat du Valais a exercé son droit de retour sur les installations. En attendant de finaliser le dossier visant l'octroi d'une nouvelle concession à FMV SA, le Conseil d'Etat a autorisé cette dernière à exploiter l'aménagement hydroélectrique en question, à titre provisoire, en vue d'une utilisation rationnelle de l'énergie. Cette décision ne préjuge en rien du fond. On peut ainsi considérer que la mesure litigieuse intervient dans une procédure accessoire, distincte de celle qui aboutira à la décision principale (cf. arrêt 1A.46/1997 du 1er septembre 1997, RDAF 1999 I 577, consid. 1c). L'arrêt attaqué, qui met fin à la procédure sur le plan cantonal, est donc une décision finale au sens de l'art. 90 LTF.
1.5 Dirigé contre une décision finale rendue dans une cause de droit public, sans qu'aucune des exceptions prévues à l'art. 83 LTF ne soit réalisée, le recours est en principe recevable comme recours en matière de droit public en vertu des art. 82 ss LTF. La Fondation WWF Suisse fait partie des organisations d'importance nationale habilitées à déposer un recours en matière de droit public (art. 55 LPE en relation avec l'art. 1 et le ch. 3 de l'annexe de l'ordonnance relative à la désignation des organisations habilitées à recourir dans les domaines de la protection de l'environnement ainsi que de la protection de la nature et du paysage [ODO; RS 814.076]). Dans la mesure où elle rend vraisemblable que l'accomplissement d'une tâche de la Confédération est en jeu, elle a la qualité pour recourir au sens des art. 89 al. 1 let. a et al. 2 let. d LTF (cf. ATF 123 II 289 consid. 1e p. 292).
Pour le surplus, les autres conditions de recevabilité sont remplies, si bien qu'il y a lieu d'entrer en matière.
2. En principe, le Tribunal fédéral statue sur la base des faits établis par l'autorité précédente (art. 105 al. 1 LTF). Le recourant ne peut critiquer ceux-ci que s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte - notion qui correspond à celle d'arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. (ATF 134 V 53 consid. 4.3 p. 62) - ou en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF (art. 97 al. 1 LTF), ce qu'il lui appartient d'exposer et de démontrer de manière claire et circonstanciée. La correction du vice soulevé doit en outre être susceptible d'influer sur le sort de la cause (art. 97 al. 1 LTF).
La recourante conteste la formulation choisie par le Tribunal cantonal lorsqu'il constate que les circonstances n'ont pas permis à FMV SA de formaliser une requête de concession avant l'échéance fixée par la décision du 21 avril 2004. Elle estime cette affirmation erronée ou mal dite car aucune circonstance n'existe, ou n'est en tous les cas alléguée, qui permettrait de fonder cette appréciation. A son avis, aucune requête de concession ne peut être déposée simplement parce que FMV SA n'a rien fait pour affiner son dossier et le compléter dans le sens des exigences de l'autorité. En réalité, la recourante ne critique pas l'établissement des faits par l'autorité intimée, mais lui reproche plutôt de les avoir appréciés de façon erronée. Il s'agit là d'une question de droit que le Tribunal fédéral examine en principe d'office (art. 106 al. 1 LTF). Il n'y a dès lors pas lieu de corriger les faits retenus dans l'arrêt attaqué et le Tribunal fédéral est lié par ceux-ci conformément à l'art. 105 al. 1 LTF.
3. 3.1 Dans le cas d'un recours dirigé, comme en l'espèce, contre une décision portant sur une mesure provisionnelle au sens de l'art. 98 LTF, seule peut être invoquée la violation des droits constitutionnels (cf. ATF 134 I 83 consid. 3.2 p. 88; 133 III 589 consid. 2 p. 591).
A cet égard, le Tribunal fédéral n'examinera les moyens fondés sur la violation d'un droit constitutionnel que s'ils ont été invoqués et motivés de manière précise (art. 42 al. 2 et 106 al. 2 LTF). L'acte de recours doit, à peine d'irrecevabilité, contenir un exposé succinct des droits constitutionnels ou des principes juridiques violés et préciser en quoi consiste la violation (ATF 134 I 83 consid. 3.2 p. 88; 133 II 249 consid. 1.4.2 p. 254; 133 IV 286 consid. 1.4 p. 287). Ainsi, si le recourant se plaint d'arbitraire, il ne peut se contenter de critiquer la décision attaquée comme il le ferait en instance d'appel, où la juridiction supérieure jouit d'une libre cognition; en particulier, il ne saurait se limiter à opposer son opinion à celle de l'autorité cantonale, mais il doit démontrer par une argumentation précise que cette décision se fonde sur une application de la loi ou une appréciation des preuves manifestement insoutenables (cf. ATF 133 II 396 consid. 3.2 p. 400 et la jurisprudence citée). Enfin, se prononçant sur le bien-fondé d'une mesure provisionnelle, le Tribunal fédéral a déjà fait sous l'empire de la loi fédérale d'organisation judiciaire du 16 décembre 1943 preuve d'une grande retenue, assimilable à un contrôle sous l'angle restreint de l'arbitraire (THOMAS MERKLI, Vorsorgliche Massnahmen und die aufschiebende Wirkung bei Beschwerden in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten und subsidiären Verfassungsbeschwerden, ZBL 2008 p. 416 ss, p 431 s.).
3.2 Les griefs relatifs à la violation de la législation fédérale en matière de protection des eaux, de la nature et du paysage ne peuvent dès lors être examinés que sous l'angle de l'arbitraire.
La recourante reproche aux juges cantonaux une violation de l'art. 33 de la loi fédérale du 24 janvier 1991 sur la protection des eaux (LEaux; RS 814.20) en relation avec l'art. 58a al. 3 LFH et une violation des art. 6 et 18 de la loi fédérale du 1er juillet 1966 sur la protection de la nature et du paysage (LPN; RS 451). Elle fait valoir que les débits résiduels exigés par la LEaux auraient dû être respectés par FMV SA depuis l'année 2004 déjà; en vertu de l'art. 58a al. 3 LFH, il ne suffirait plus d'appliquer les exigences minimales de l'art. 31 LEaux mais les débits résiduels fixés dans le cadre de l'art. 33 LEaux. Il n'existerait par ailleurs pas d'étude scientifique qui permettrait à l'autorité de prendre en compte les réels enjeux environnementaux et naturels du dossier. La recourante ne fait pas valoir que le Tribunal cantonal se serait fondé sur une application arbitraire des dispositions de droit fédéral précitées ni ne démontre en quoi l'arrêt attaqué serait insoutenable, déraisonnable ou manifestement contraire au sens et au but de ces dispositions. Ses critiques, de nature purement appellatoire, sont par conséquent irrecevables. Le Tribunal fédéral n'est dès lors pas tenu d'examiner d'office si, en l'occurrence, les art. 33 LEaux ainsi que 6 et 18 LPN ont été correctement appliqués.
4. La recourante se plaint d'une violation de son droit d'être entendue, le Tribunal cantonal n'ayant pas motivé les raisons pour lesquelles il avait qualifié la décision entreprise de provisoire ou d'incidente.
4.1 Le droit d'être entendu, tel qu'il est garanti par l'art. 29 al. 2 Cst., implique pour l'autorité l'obligation de motiver sa décision, afin que l'intéressé puisse se rendre compte de la portée de celle-ci et l'attaquer en connaissance de cause. Selon la jurisprudence, la motivation d'une décision est suffisante lorsque l'autorité mentionne, au moins brièvement, les motifs qui l'ont guidée et sur lesquels elle a fondé son raisonnement (ATF 130 II 530 consid. 4.3 p. 540 et les arrêts cités).
4.2 Dans l'arrêt attaqué, le Tribunal cantonal explique que les conditions pour la prise de mesures provisionnelles au sens de l'art. 28 LFH/VS sont données; il énumère au consid. 3b les raisons pour lesquelles il n'était, selon lui, pas possible d'interrompre l'exploitation de l'aménagement au 21 avril 2009, en précisant que la sauvegarde des intérêts liés à cette exploitation en commandait le maintien, à titre provisoire, pour la durée prévisible nécessaire à la prise d'une décision finale. Ce faisant, les juges cantonaux ont exposé de façon suffisante au point de vue du droit d'être entendu pourquoi ils considéraient la décision litigieuse comme une mesure provisoire, et non comme une décision d'octroi de concession. On peut relever à ce propos que le fait de savoir si la motivation présentée est correcte est une question distincte de celle du droit à une décision motivée. Mal fondé, le grief de violation du droit d'être entendu doit être rejeté.
5. Invoquant l'art. 49 Cst., la recourante fait valoir que le droit fédéral ne permet pas la mise en place d'un régime transitoire tel que celui prévu par l'art. 28 LFH/VS et que celui-ci fait échec aux principes qui se dégagent de la LFH puisque l'eau du Rhône est turbinée en dehors de toute concession et sans que les exigences fédérales en la matière soient respectées.
5.1 L'art. 49 al. 1 Cst. consacre le principe de la primauté du droit fédéral. Celui-ci fait obstacle à l'adoption ou à l'application de règles cantonales qui éludent des prescriptions de droit fédéral ou qui en contredisent le sens ou l'esprit, notamment par leur but ou par les moyens qu'elles mettent en oeuvre, ou qui empiètent sur des matières que le législateur fédéral a réglementées de façon exhaustive (ATF 135 I 106 consid. 2.1 p. 108). Cependant, même si la législation fédérale est considérée comme exhaustive dans un domaine donné, une loi cantonale peut subsister dans le même domaine si elle poursuit un autre but que celui recherché par le droit fédéral. Par ailleurs, dans la mesure où une loi cantonale renforce l'efficacité de la réglementation fédérale, le principe de la force dérogatoire n'est pas violé (ATF 133 I 110 consid. 4.1 p. 116). En outre, même si, en raison du caractère exhaustif de la législation fédérale, le canton ne peut plus légiférer dans une matière, il n'est pas toujours privé de toute possibilité d'action. Ce n'est que lorsque la législation fédérale exclut toute réglementation dans un domaine particulier que le canton perd toute compétence pour adopter des dispositions complétives, quand bien même celles-ci ne contrediraient pas le droit fédéral ou seraient même en accord avec celui-ci (ATF 133 I 110 consid. 4.1 p. 116).
5.2 En vertu de l'art. 3 al. 1 LFH, la communauté qui dispose de la force d'un cours d'eau peut l'utiliser elle-même ou en concéder l'utilisation à des tiers. Si l'exploitant et la communauté concédante sont juridiquement distincts, une concession octroyée à l'exploitant est nécessaire (JACQUES FOURNIER, Vers un nouveau droit des concessions hydroélectriques, 2002, p. 24 et 98). La concession s'éteint de plein droit par l'expiration de sa durée, qui est en principe limitée à quatre-vingt ans (art. 58 et 64 let. a LFH). La fin de la concession supprime le droit d'utilisation du concessionnaire sur les forces hydrauliques. Le concédant peut alors décider soit de renouveler la concession, soit d'exploiter lui-même ses forces hydrauliques ou encore de les concéder à une autre entité juridique.
L'art. 58a LFH règlemente le renouvellement de la concession. Il a la teneur suivante:
1 Le renouvellement peut avoir lieu à l'expiration de la concession ou avant cette date.
2 La demande de renouvellement de la concession existante doit être présentée au moins quinze ans avant l'échéance de celle-ci. Les autorités compétentes décident, au moins dix ans avant l'expiration, si, en principe, elles sont prêtes à l'accorder.
3 Les nouvelles prescriptions sur les débits résiduels s'appliquent sans restrictions cinq ans au plus tard après la date fixée pour l'expiration de la concession.
4 La durée maximale d'une concession renouvelée avant son échéance se compte à partir du jour de l'entrée en vigueur convenue avec le concessionnaire. Cette dernière doit avoir lieu au plus tard 25 ans après la décision d'octroi de la concession.
Cette disposition vise à diminuer l'incertitude du concessionnaire quant à l'avenir et par conséquent à lui faciliter la prise de décisions relatives à la transformation de son aménagement. Il ne doit ainsi pas nécessairement attendre l'expiration de la concession pour demander le renouvellement de celle-ci et l'autorité compétente doit se prononcer dix ans avant l'expiration de la concession, lorsque la demande de renouvellement lui est présentée au moins quinze ans avant l'échéance. Le concessionnaire peut ainsi connaître par avance le sort de l'aménagement (Message du 16 août 1995 relatif à la révision partielle de la loi fédérale sur l'utilisation des forces hydrauliques, FF 1995 IV 964, p. 985 s.).
Selon l'art. 60 al. 1 LFH, la procédure pour l'octroi des concessions cantonales est réglée par les cantons. La mise à l'enquête publique est obligatoire (art. 60 al. 2 LFH).
En droit cantonal valaisan, le législateur a prévu des mesures provisoires lorsque le régime d'utilisation des forces hydrauliques n'est pas encore défini à l'échéance d'une concession. Selon l'art. 28 LFH/VS, le Conseil d'Etat prend en effet, dans ces conditions, d'office ou sur demande les mesures provisoires autorisant la continuation de l'exploitation et nécessaires au maintien d'un état de fait ou de droit, ou à la sauvegarde d'intérêts compromis.
5.3 L'organisation de la procédure pour l'octroi des concessions cantonales est du ressort des cantons. L'art. 58a LFH règlemente le renouvellement anticipé de la concession mais ne prévoit pas de mesures provisoires lorsque la concession est échue et que le futur régime d'utilisation des forces hydrauliques n'est pas encore défini. Comme l'a relevé à juste titre le Tribunal cantonal, l'absence de prescription de droit fédéral à cet égard n'empêche donc nullement le législateur cantonal de prévoir des solutions adaptées à cette situation, que ce soit dans le droit spécial propre aux forces hydrauliques ou dans son droit ordinaire. Le Tribunal fédéral a déjà jugé qu'une autorisation provisoire d'exploiter les forces hydrauliques, au cours de la procédure d'octroi d'une nouvelle concession, n'était en soi pas contraire au droit fédéral (arrêt 1A.46/1997 du 1er septembre 1997, RDAF 1999 I 577, consid. 4; cf. RICCARDO JAGMETTI, Energierecht, 2005, n. 4218). Il s'ensuit que, dans leur principe, les mesures provisoires prévues à l'art. 28 LFH/VS n'empêchent pas la bonne application du droit fédéral. Mal fondé, le grief de violation de l'art. 49 Cst. doit être rejeté.
6. La recourante se plaint d'arbitraire. Elle estime que le Conseil d'Etat a commis un abus manifeste dans la gestion du présent dossier, abus consistant à détourner la LFH en octroyant à FMV SA des autorisations provisoires successives, chacune limitée dans le temps mais permettant d'exercer une activité qui serait en temps normal interdite. Le dossier relatif à l'octroi de la concession serait resté sans suite depuis 2004, aucune étude complémentaire n'ayant été réalisée malgré les intentions exprimées, et il serait par conséquent arbitraire de tolérer cette manière de faire et de délivrer une nouvelle autorisation provisoire dans ce contexte.
6.1 Une décision est arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. lorsqu'elle viole gravement une norme ou un principe juridique clair et indiscuté, ou lorsqu'elle contredit d'une manière choquante le sentiment de la justice et de l'équité (cf. ATF 134 II 244 consid. 2.2 et 2.3 p. 246 s.; 130 I 258 consid. 1.3 p. 261 s.; 129 I 113 consid. 2.1 p. 120 et les arrêts cités). Le Tribunal fédéral ne s'écarte ainsi de la solution retenue par l'autorité cantonale de dernière instance que si elle est insoutenable ou en contradiction manifeste avec la situation effective, ou si elle a été adoptée sans motifs objectifs et en violation d'un droit certain. En outre, il ne suffit pas que les motifs de la décision critiquée soient insoutenables, encore faut-il que cette dernière soit arbitraire dans son résultat (ATF 132 I 13 consid. 5.1 p. 17).
Les mesures provisionnelles visent à régler transitoirement une situation donnée jusqu'à ce que soit prise la décision finale. Suivant leur but, on distingue les mesures conservatoires qui servent à garantir, dans l'attente d'une décision définitive, que l'état de fait ou de droit qui doit lui servir de base ne se modifie pas, et les mesures formatrices destinées à réglementer une relation juridique de manière provisoire pour la durée d'une procédure; le rapport de droit est ensuite infirmé ou confirmé par une décision définitive. Si l'intérêt qui justifie les mesures provisionnelles se trouve en contradiction avec d'autres intérêts privés ou publics, l'autorité doit procéder à une pesée des intérêts. Ces mesures doivent donc être justifiées par un intérêt prépondérant et doivent en outre se limiter à ce qui est nécessaire pour assurer l'efficacité de la décision rendue au fond. Les motifs justifiant l'intervention de l'autorité doivent par ailleurs être objectivement fondés: l'importance de l'intérêt vraisemblablement compromis par le maintien pur et simple de la situation, de même que la gravité possible des effets de l'absence de l'intervention provisoire, l'urgence qu'il y a à agir (BENOÎT BOVAY, Procédure administrative, 2000, p. 409 ss; PIERRE MOOR, Droit administratif, Volume II, Les actes administratifs et leur contrôle, 3ème édition, 2011, p. 305 ss; ISABELLE HÄNER, Vorsorgliche Massnahmen im Verwaltungsverfahren und Verwaltungsprozess, RDS 116 II p. 253, n. 89 ss).
6.2 En l'espèce, le Tribunal cantonal a relevé que, sans les mesures provisoires litigieuses, l'utilisation de la force hydraulique en question en vue d'une utilisation rationnelle de l'énergie n'aurait plus pu se réaliser conformément au droit, ce qui aurait entraîné la disparition de toutes les places de travail liées à l'aménagement, la perte d'une production d'énergie dont le type est souhaité et le besoin indéniable, le manque de rendement auprès du locataire auquel l'exploitation avait été confiée durant la première mesure, et la menace de dommage aux installations ayant fait retour du fait de leur manque d'entretien. Tous ces inconvénients et ceux liés aux dommages consécutifs à l'écoulement de toute l'eau dans le bois de Finges sans autres mesures d'accompagnement démontreraient qu'il n'était pas envisageable d'interrompre l'exploitation de l'aménagement au 21 avril 2009 et que la sauvegarde des intérêts liés à cette exploitation en commandait le maintien, à nouveau à titre provisoire, pour la durée prévisible nécessaire à la prise d'une décision finale.
La recourante ne conteste aucun de ces éléments, lesquels soulignent avec vraisemblance la gravité des effets de l'absence de toute exploitation provisoire. La mesure provisoire litigieuse est sans aucun doute justifiée par des intérêts publics importants et n'est donc a priori pas arbitraire.
6.3 La recourante allègue toutefois que la délivrance de deux autorisations provisoires d'exploiter successives, qui couvriront une période de dix ans, revient à détourner la LFH puisqu'elle permet de turbiner les eaux du Rhône sans concession pendant une longue période. Il ne serait par ailleurs pas admissible de prolonger une situation provisoire censée permettre à FMV SA d'affiner son dossier, de préciser ses analyses et de mieux comprendre les enjeux notamment environnementaux alors que celle-ci ne fait strictement rien dans ce but.
S'agissant de l'avancement du dossier, FMV SA fait valoir qu'un programme de suivi scientifique, arrêté d'entente avec l'Office cantonal de construction des routes nationales, a débuté en été 2010 et que la mise à jour du dossier de concession suit également son cours de manière à déposer une demande de concession. L'intimée indique d'ailleurs qu'elle envisage de lancer les procédures dans les meilleurs délais, en principe en 2012 déjà. Il n'y a pas lieu de mettre en doute ces affirmations et FMV SA a ainsi rendu suffisamment vraisemblable qu'elle mettait tout en oeuvre pour finaliser le dossier et pouvoir déposer prochainement une demande de concession.
Il n'est contesté par aucune partie que l'aménagement de Chippis-Rhône se situe dans l'objet IFP n° 1716 Pfynwalrd-Illgraben et dans la zone alluviale d'importance nationale n° 133 Pfynwald. Il n'est pas non plus controversé que cet aménagement s'inscrit dans la politique énergétique de la Confédération, laquelle vise à conserver à long terme la force hydraulique comme principale énergie renouvelable indigène pour la production de l'électricité (cf. observations de l'OFEN du 14 février 2011). Afin de concilier au mieux ces intérêts apparemment contradictoires et de tenir compte de la protection du site du bois de Finges, le Conseil d'Etat a repris toutes les exigences formulées par l'OFEV et le SPE dans le cadre de l'évaluation du rapport d'impact sur l'environnement établi par l'ancienne concessionnaire Rhonewerke AG lors de la demande de renouvellement de la concession. La décision litigieuse est ainsi assortie de diverses mesures de compensation et prescrit d'ores et déjà un débit de dotation minimal reconnu par tous les spécialistes. Dans ces conditions, il apparaît que la décision du Conseil d'Etat, justifiée par un intérêt prépondérant, tient largement compte des buts de protection de l'environnement, et notamment de protection du Bois de Finges, souhaités par la recourante. La pesée des intérêts à laquelle ont procédé les autorités cantonales ne prête ainsi pas le flanc à la critique. Il ne faut au demeurant pas perdre de vue que ces mesures provisionnelles visent à permettre aux différentes parties de mener des négociations et de préparer la future concession et, comme l'a souligné le Tribunal cantonal, qu'elles ne préjugent pas des éléments essentiels de la décision de fond. L'on ne saurait dès lors suivre la recourante lorsqu'elle soutient que la décision litigieuse revient à détourner la LFH.
Il découle de ce qui précède que la décision de mesures provisoires litigieuse, la seconde depuis 2004, n'est pas insoutenable et que le grief de comportement arbitraire et abusif du Conseil d'Etat est mal fondé. Il sied toutefois de rendre le canton du Valais attentif au fait qu'une telle mesure ne saurait être renouvelée une troisième fois à son échéance. Une période de dix ans devrait en effet normalement suffire pour finaliser les transactions et aboutir à une concession (cf. art. 58a al. 2 LFH), même si, comme en l'espèce, il s'agit d'un dossier délicat en raison des mesures protectrices du bois de Finges.
7. A la fin de son mémoire, la recourante soutient que l'obligation de construire la passe à poissons prévue dans la décision du 18 mars 2009 viole l'art. 49 Cst. Elle n'indique toutefois pas quelle norme de droit cantonal appliquée en l'espèce éluderait des prescriptions de droit fédéral, ni de quelles prescriptions de droit matériel fédéral il s'agirait. Or, comme il a été jugé aux consid. 5 et 6 ci-dessus, les mesures provisoires litigieuses, fondées sur l'art. 28 LFH/VS, n'empêchent pas la bonne application du droit fédéral et échappent à l'arbitraire. Quoi qu'il en soit, le présent grief n'est pas fondé et doit être rejeté. En effet, la recourante admet qu'elle ne s'oppose pas sur le principe à la réalisation d'ouvrages permettant d'améliorer la situation et de diminuer les impacts environnementaux du projet, ce qui, elle ne le conteste pas, est le cas de la passe à poissons. Elle reproche dès lors en vain aux autorités cantonales d'anticiper la réalisation de mesures qui devront de toute façon suivre l'octroi de la concession et l'on voit mal en quoi la construction de cet ouvrage sortirait du cadre posé par l'art. 28 LFH/VS, lequel a notamment pour but de sauvegarder les intérêts compromis.
8. Il s'ensuit que le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable, aux frais de la recourante qui succombe (art. 65 et 66 LTF). Il n'y a pas lieu d'allouer de dépens à l'intimée qui n'en a pas fait la demande et qui s'est défendue sans l'assistance d'un avocat (cf. art. 68 al. 1 et 2 LTF).
Vu l'issue du recours, la requête de production de l'intégralité de son dossier par le Conseil d'Etat est sans objet. De même, la question de savoir si les pièces produites par l'intimée sont nouvelles, et dans quelle mesure elles peuvent être prises en compte, peut rester indécise.
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 2'000 fr., sont mis à la charge de la recourante.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Conseil d'Etat et au Tribunal cantonal du canton du Valais, Cour de droit public, ainsi qu'à l'Office fédéral de l'environnement, Division Droit, et à l'Office fédéral de l'énergie.
Lausanne, le 20 juillet 2011
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Fonjallaz Mabillard