Utilisation des données sol pour l’identification
         des zones humides en Bretagne




 Anne-Laure Le Bris, Agrocampus Ouest, UMR INRA 1069 SAS



             UMR 1069 Sol, Agro et                         1
          hydrosystème, Spatialisation
Définition
                             Loi sur l'eau du 3 janvier 1992
                                 les zones humides sont définies
                                 comme
                                 « des terrains exploités ou non,
                                 habituellement inondés ou gorgés
                                 d'eau douce, salée ou saumâtre,
                                 de     façon     permanente     ou
                                 temporaire; la végétation, quand
                                 elle existe, y est dominée par des
                                 plantes hygrophiles pendant une
                                 partie de l’année»

             - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -          2
Enjeux autour de ces milieux
 Préservation et gestion de la ressource en eau
    Épuration naturelle
    Régulation hydrologique
 Fonctions écologiques
    Habitats biologiques
    Corridors écologiques
 Valeurs économique et sociétale
    Support d’activités, production de ressources (eau, biomasse)
    Patrimoine paysager, culturel


Intérêt pour la préservation et la gestion durable de ces milieux
 sensibles
Disposer d’outils et de méthodes d’indentification et de délimitation
                            - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -   3
Aspects réglementaires
                       Décret 30/01/2007 (art. R.211-108) : une
                           zone est dite humide

                              Si le sol présente des caractéristiques
                                 morphologiques liées à une présence
                                 prolongée d’eau d’origine naturelle

                              Si éventuellement il y a présence de
                                 plantes hygrophiles

                              En l’absence de telles plantes le sol
                                 suffit…


             - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -              4
Aspects réglementaires
 Décret 30/01/2007 mis en application par les arrêtés du 24/06/08 et
  du 01/10/09 qui explicitent les critères de définition et de
  délimitation des zones humides
 Réglementation pour l’application de la police de l’eau
  (articles L.214-7-1 et R.211-108 du code de l’environnement)

        Les sols de zones humides sont identifiés par :
    La présence de traits caractéristiques, notamment de traits rédoxiques
                et/ou de traits réductiques
    Leur profondeur d’apparition et leur distribution dans le sol




                                                                              5
Critères d’hydromorphie des sols de ZH




              - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -   6
Identification et délimitation des ZH
    Inventaires de terrain longs, fastidieux, coûteux et
     incomplets
    Recours à des outils numériques et des BDD sol pour
     en améliorer l’efficacité



        Modélisation                                     Valorisation de
       topographique                                      données sol




       Enveloppes de
         référence


                       - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -          7
Enveloppes de référence (1)
 Outil Territ’eau        (Agro-transfert Bretagne)
Objectif : délimiter les ZH potentielles
Méthodologie : utilisation d’un indice topographique d'estimation des
                  zones saturées par l'eau basé sur un MNT




                          - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -    8
Enveloppes de référence (1)
 Outil Territ’eau
  (Agro-transfert Bretagne)




                              (http://agro-transfert-bretagne.univ-rennes1.fr, 2009)




                                Carte pédologique




                                                                             Modélisation
                                                                                 9
Enveloppes de référence (2)
 Agence de l’Eau Loire-Bretagne
Objectif : délimiter des secteurs sur lesquels la probabilité de présence de
           ZH est particulièrement forte
Méthodologie :
    Inventaires des délimitations
     existantes (périmètre : SAGE)
    Bibliographie protections
     réglementaires, « porter-à-
     connaissance », autres
     inventaires nationaux
    Analyse topographique

                                            Source: AELB, 2010. Guide d’inventaire des zones humides dans le cadre de
                                            l’élaboration ou de la révision des Sage

                              - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -                                         10
Modélisation                                          Valorisation de
             topographique                                           données sol




             Enveloppes de                       Modélisation
               référence                         pédologique


    - Simplicité


    - Peu coûteux
    - Disponibilité


    - Doit être calibré


    - Résultat : oui / non
    - ZH liées au réseau hydro
    - Pas/peu de critères pédologiques



                           - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -                 11
Modélisation pédologique
 Cartographie numérique par
   1. apprentissage sur des situations connues (5159 descriptions
      ponctuelles)
   2. extrapolation à l’ensemble de la région



 Modèle basé sur des arbres de
   classification

 Variables environnementales
   explicatives :
       Topographiques
       Géologiques
       Paysagères
       Géophysiques
       Pédologiques


                               - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -   12
Modélisation pédologique




• ZH estimées : 16,3% de la Bretagne
• Validation : 57% des pixels sont correctement prédits
                              - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -   13
Modélisation                                          Valorisation de
              topographique                                           données sol




             Enveloppes de                        Modélisation                  Inventaire régional des
               référence                          pédologique                         sols (IGCS)


    - Simplicité                           - Prise en compte du sol


    - Peu coûteux                          - Info sur l’intensité de
    - Disponibilité                          l’hydromorphie
                                           - Indice de qualité

    - Doit être calibré

   - Résultat : oui / non
    - ZH liées au réseau hydro
                                           - Résultat dépendant de
                                             l’échantillonnage
    - Pas de critères pédologiques         - Validation



                            - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -                                14
Inventaire régional des sols (IGCS)
 Volet cartographique de Sols de Bretagne (échelle : 1/250 000)
 Différents niveaux d’information sont mobilisables :




                          - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -   15
Un exemple d’utilisation de la BDD régionale
    estimation du % de sols hydromorphes




                   - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -   16
Proportion de sols hydromorphes dans le 29




                                               % surface   Dont associé au réseau hydro
1) Engorgement permanent < 50 cm                  6                    79
2) Sols indicateurs de zones humides              18                   74
3) Sols hydromorphes (tous degrés confondus)      22                   63           17
Modélisation                                          Valorisation de
              topographique                                           données sol




             Enveloppes de                        Modélisation                  Inventaire régional des
               référence                          pédologique                         sols (IGCS)


                                           - Prise en compte du sol
    - Simplicité                           - Info sur l’intensité de         -Typologie des sols et de


    - Peu coûteux                            l’hydromorphie                    causes de l’hydromorphie
    - Disponibilité                        - Indice de qualité               - Estimation quantitative


    - Doit être calibré                    - Résultat dépendant de           - Echelle régionale

   - Résultat : oui / non
    - ZH liées au réseau hydro
                                             l’échantillonnage
                                           - Validation
                                                                             - Types de sols non délimités

    - Pas de critères pédologiques



                            - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -                                    18
Bilan sur le 29 : une diversité d’approches
                                                                                                     Inventaire
      Outil                      Modélisation
                                                                     BDD IGCS                        permanent
    Territ’eau                   pédologique
                                                                                                    des ZH du 29




Source: http://agro-transfert-   Source: Walter et al, 2010.   Source: Berthier L., 2010. Extrait   Source:
bretagne.univ-rennes1.fr                                       de la base de données au 1/250       http://www.zoneshumides29.fr
                                                               000 du Finistère                     /index.html




       16.7 %                         13 %                                 18 %                          10.7 %
       de ZHP                         de ZH                                de ZH                          de ZH
                                                                                                     Source: CG29, 2009. Les
                                                                                                     territoires d’eau du Finistère
Conclusion
 Les zones humides sont des milieux sensibles, menacés
  par les activités humaines et le changement climatique.

 Intérêt des bases de données sol pour l’identification et la
  délimitation des zones humides :
    établir des zonages au niveau régional
    basés sur l’observation des sols
    Typologie possible des sols hydromorphes


 Complémentaires des inventaires de terrain menés sur les
  territoires

                      - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 -   20
Merci de votre attention
Typologie des zones humides
 1 Les mares et leurs bordures
 2 Les plans d'eau, les étangs et leurs
  bordures
 3 Les zones humides artificielles :
  gravières, sablières et carrières
 4 Les prairies inondables
 5 Les bandes boisées des rives
 6 Les tourbières et étangs tourbeux
 7 Les marais et landes humides de
  plaines
 8 Les prairies humides de bas fond à
  sols hydromorphes
 9 Les vasières littorales
 10 Les marais et herbiers côtiers
 11 Les lagunes côtières

                                           Source : SAGE Vilaine
                                                          22
Zones potentiellement
humides
 Définies sur la base
  d’une cartographie
  régionale des sols
 Résultat basé sur les
  critères des arrêtés 24
  juin 2008 et 1er octobre
  2009.




                         23
Milieux à composante humide en France




           Source : CGDD/SoeS - MNHN. Version 2, mai 2009
                                                            24

Allebris utilisation donnees_sur_les_sols_bretons

  • 1.
    Utilisation des donnéessol pour l’identification des zones humides en Bretagne Anne-Laure Le Bris, Agrocampus Ouest, UMR INRA 1069 SAS UMR 1069 Sol, Agro et 1 hydrosystème, Spatialisation
  • 2.
    Définition  Loi sur l'eau du 3 janvier 1992 les zones humides sont définies comme « des terrains exploités ou non, habituellement inondés ou gorgés d'eau douce, salée ou saumâtre, de façon permanente ou temporaire; la végétation, quand elle existe, y est dominée par des plantes hygrophiles pendant une partie de l’année» - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 2
  • 3.
    Enjeux autour deces milieux  Préservation et gestion de la ressource en eau  Épuration naturelle  Régulation hydrologique  Fonctions écologiques  Habitats biologiques  Corridors écologiques  Valeurs économique et sociétale  Support d’activités, production de ressources (eau, biomasse)  Patrimoine paysager, culturel Intérêt pour la préservation et la gestion durable de ces milieux sensibles Disposer d’outils et de méthodes d’indentification et de délimitation - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 3
  • 4.
    Aspects réglementaires  Décret 30/01/2007 (art. R.211-108) : une zone est dite humide  Si le sol présente des caractéristiques morphologiques liées à une présence prolongée d’eau d’origine naturelle  Si éventuellement il y a présence de plantes hygrophiles  En l’absence de telles plantes le sol suffit… - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 4
  • 5.
    Aspects réglementaires  Décret30/01/2007 mis en application par les arrêtés du 24/06/08 et du 01/10/09 qui explicitent les critères de définition et de délimitation des zones humides  Réglementation pour l’application de la police de l’eau (articles L.214-7-1 et R.211-108 du code de l’environnement) Les sols de zones humides sont identifiés par :  La présence de traits caractéristiques, notamment de traits rédoxiques et/ou de traits réductiques  Leur profondeur d’apparition et leur distribution dans le sol 5
  • 6.
    Critères d’hydromorphie dessols de ZH - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 6
  • 7.
    Identification et délimitationdes ZH  Inventaires de terrain longs, fastidieux, coûteux et incomplets  Recours à des outils numériques et des BDD sol pour en améliorer l’efficacité Modélisation Valorisation de topographique données sol Enveloppes de référence - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 7
  • 8.
    Enveloppes de référence(1)  Outil Territ’eau (Agro-transfert Bretagne) Objectif : délimiter les ZH potentielles Méthodologie : utilisation d’un indice topographique d'estimation des zones saturées par l'eau basé sur un MNT - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 8
  • 9.
    Enveloppes de référence(1)  Outil Territ’eau (Agro-transfert Bretagne) (http://agro-transfert-bretagne.univ-rennes1.fr, 2009) Carte pédologique Modélisation 9
  • 10.
    Enveloppes de référence(2)  Agence de l’Eau Loire-Bretagne Objectif : délimiter des secteurs sur lesquels la probabilité de présence de ZH est particulièrement forte Méthodologie :  Inventaires des délimitations existantes (périmètre : SAGE)  Bibliographie protections réglementaires, « porter-à- connaissance », autres inventaires nationaux  Analyse topographique Source: AELB, 2010. Guide d’inventaire des zones humides dans le cadre de l’élaboration ou de la révision des Sage - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 10
  • 11.
    Modélisation Valorisation de topographique données sol Enveloppes de Modélisation référence pédologique - Simplicité  - Peu coûteux - Disponibilité - Doit être calibré  - Résultat : oui / non - ZH liées au réseau hydro - Pas/peu de critères pédologiques - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 11
  • 12.
    Modélisation pédologique  Cartographienumérique par 1. apprentissage sur des situations connues (5159 descriptions ponctuelles) 2. extrapolation à l’ensemble de la région  Modèle basé sur des arbres de classification  Variables environnementales explicatives :  Topographiques  Géologiques  Paysagères  Géophysiques  Pédologiques - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 12
  • 13.
    Modélisation pédologique • ZHestimées : 16,3% de la Bretagne • Validation : 57% des pixels sont correctement prédits - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 13
  • 14.
    Modélisation Valorisation de topographique données sol Enveloppes de Modélisation Inventaire régional des référence pédologique sols (IGCS) - Simplicité - Prise en compte du sol  - Peu coûteux - Info sur l’intensité de - Disponibilité l’hydromorphie - Indice de qualité - Doit être calibré  - Résultat : oui / non - ZH liées au réseau hydro - Résultat dépendant de l’échantillonnage - Pas de critères pédologiques - Validation - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 14
  • 15.
    Inventaire régional dessols (IGCS)  Volet cartographique de Sols de Bretagne (échelle : 1/250 000)  Différents niveaux d’information sont mobilisables : - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 15
  • 16.
    Un exemple d’utilisationde la BDD régionale estimation du % de sols hydromorphes - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 16
  • 17.
    Proportion de solshydromorphes dans le 29 % surface Dont associé au réseau hydro 1) Engorgement permanent < 50 cm 6 79 2) Sols indicateurs de zones humides 18 74 3) Sols hydromorphes (tous degrés confondus) 22 63 17
  • 18.
    Modélisation Valorisation de topographique données sol Enveloppes de Modélisation Inventaire régional des référence pédologique sols (IGCS) - Prise en compte du sol - Simplicité - Info sur l’intensité de -Typologie des sols et de  - Peu coûteux l’hydromorphie causes de l’hydromorphie - Disponibilité - Indice de qualité - Estimation quantitative - Doit être calibré - Résultat dépendant de - Echelle régionale  - Résultat : oui / non - ZH liées au réseau hydro l’échantillonnage - Validation - Types de sols non délimités - Pas de critères pédologiques - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 18
  • 19.
    Bilan sur le29 : une diversité d’approches Inventaire Outil Modélisation BDD IGCS permanent Territ’eau pédologique des ZH du 29 Source: http://agro-transfert- Source: Walter et al, 2010. Source: Berthier L., 2010. Extrait Source: bretagne.univ-rennes1.fr de la base de données au 1/250 http://www.zoneshumides29.fr 000 du Finistère /index.html 16.7 % 13 % 18 % 10.7 % de ZHP de ZH de ZH de ZH Source: CG29, 2009. Les territoires d’eau du Finistère
  • 20.
    Conclusion  Les zoneshumides sont des milieux sensibles, menacés par les activités humaines et le changement climatique.  Intérêt des bases de données sol pour l’identification et la délimitation des zones humides :  établir des zonages au niveau régional  basés sur l’observation des sols  Typologie possible des sols hydromorphes  Complémentaires des inventaires de terrain menés sur les territoires - 12ème CGLE, 26 janvier 2011, atelier 1 - 20
  • 21.
    Merci de votreattention
  • 22.
    Typologie des zoneshumides  1 Les mares et leurs bordures  2 Les plans d'eau, les étangs et leurs bordures  3 Les zones humides artificielles : gravières, sablières et carrières  4 Les prairies inondables  5 Les bandes boisées des rives  6 Les tourbières et étangs tourbeux  7 Les marais et landes humides de plaines  8 Les prairies humides de bas fond à sols hydromorphes  9 Les vasières littorales  10 Les marais et herbiers côtiers  11 Les lagunes côtières Source : SAGE Vilaine 22
  • 23.
    Zones potentiellement humides  Définiessur la base d’une cartographie régionale des sols  Résultat basé sur les critères des arrêtés 24 juin 2008 et 1er octobre 2009. 23
  • 24.
    Milieux à composantehumide en France Source : CGDD/SoeS - MNHN. Version 2, mai 2009 24