Sédiments

Les sédiments : une ressource profitable moyennant une extraction mesurée

Historique

L’usage des granulats et du sable alluvionnaire remonte à l’antiquité, où les romains s’en servaient comme matériaux de construction pour les besoins de l’urbanisation (1). Les exploitations étaient alors faibles car limitées par les moyens techniques. Cette pratique a évolué au fil du temps et plus particulièrement au cours du XX^ème siècle avec l’émergence de l’industrialisation. Suivant logiquement la création de nouvelles pratiques industrielles, des règlementations commencent à s’appliquer aux usages des carrières. Les limites de la pratique proviennent principalement des effets indésirables et néfastes qui apparaissent suite à une exploitation non-raisonnée.

En effet, selon Stéphane Rodrigues, professeur  en Géosciences à Polytech Tours, CITERES (UMR 7321- Université de Tours/ CNRS), l’activité d’extraction de matériaux fluviatiles est devenue très impactante à la fin de la Seconde Guerre Mondiale qui a été suivi par d’importants projets de construction de logements (politique de constructions des grands ensemble en France de 1953 à 1973)(2). Ainsi, les premières réglementations voient le jour lorsque un affaissement des chenaux est constaté avec pour cause l’extraction massive de matière (3). La situation se maintient aujourd’hui avec de nouvelles réglementations qui s’adaptent aux pratiques en constante évolution, dues aux changements des mentalités et aux prises de position de défense de l’environnement de plus en plus poussées.

Présentation des acteurs

De nombreux acteurs interviennent dans la gestion et l’exploitation de la ressource sédimentaire de la Loire. L’échelle la plus haute de cette gestion est nationale, via les Directions Générales de l’Aménagement et de l’Environnement et les Préfectures, responsables de délivrer les autorisations d’exploitation sous réserve du respect des engagements de limitation des impacts sur le site proposé par les professionnels en fin d’activité. Face à la gestion d’État, se trouvent les Unions Nationales des professionnels de l’extraction des granulats et des matériaux de construction, qui fédèrent les entreprises d’extraction de substrat alluvionnaire. Dépendant de la région, la Direction Régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et du Logement gère la tâche de la gestion de l’exploitation via l’Observatoire Régional des Matériaux de Carrières (4). Ils tiennent un rôle de contrôle du bon respect de l’engagement des professionnels sur leurs quotas, leur impact environnemental et la remise en état du milieu. 

Dans un contexte public, la Maison de la Loire, financée par la Région Centre, est une structure départementale d’information sur le fleuve ligérien. C’est une association ayant pour but « d’informer, de sensibiliser, éduquer à l’environnement et faire découvrir le patrimoine naturel et culturel de la Loire » – Maison de la Loire. (5)

Les agents de la Métropole et des communes ont un rôle de contrôle du bon respect des règles de prélèvement. Ils interviennent lorsque les lois ne sont pas suivies par les usagers, professionnels ou particuliers, en transmettant les informations aux autorités compétentes, comme à la DREAL. 

Les usages des sédiments ligériens

Les sables et les graviers de la Loire sont destinés à de nombreux usages. Néanmoins, deux usages principaux sont distinguables :

Construction

Faits de quartz et de silex, les grains de sable peuvent avoir une dimension de 0.15mm à 4.76mm. Le premier usage est d’en faire des matériaux de construction, à destination du BTP et de l’aménagement paysager. Extrait depuis le lit majeur du fleuve, le Sable de la Loire est un sable alluvionnaire naturel, non issu du concassement de roche. Sa particularité est d’être arrondi et dur. Il provient de l’action d’érosion de l’eau sur la roche. Pour la construction, le sable doit répondre à deux critères: une pureté importante (moins de 3% de poussière, limon, etc…) et présenter des particules de tailles variables, afin de combler les trous dans le substrat obtenu (14). En 1995, le volume de granulats alluvionnaires consommés par le département d’Indre-et-Loire avait atteint 1.56 million de tonnes. Ainsi, la consommation annuelle ramenée par habitant s’élevait à 6.2 tonnes, soit légèrement moins qu’à l’échelle nationale, qui s’élevait à 6.5 tonnes (15).

Aquariophilie

Le second usage est d’en faire un substrat pour les aquariums. Le commerce de ce sable se fait dans des structures spécialisées telles que des animaleries ou des magasins de décoration/amélioration de l’habitat. De par sa nature fine et par la rondeur de ses grains, le sable de Loire est très populaire auprès des adeptes de l’aquariophilie, qui consiste à mettre en valeur esthétiquement des milieux aquatiques (16). Les volumes de sable utilisés pour l’aquariophilie sont difficilement mesurables. Il existe de nombreuses sources d’information sur les ventes de volumes fixes de sable de Loire ainsi que sur les rapports en volumes de sable sur la contenance de l’aquarium, mais pas d’étude de volume général de sable à destination de l’aquariophilie (17) (18).

Les granulats en Indre-et-Loire

La quantité de matériaux prélevés dans la Loire fait l’objet d’un objectif de réduction prévu dans le Schéma Directeur d’Aménagement et de Gestion des Eaux Loire-Bretagne (2016-2021). Le but est d’assurer la protection de l’environnement et d’éviter les atteintes au milieu aquatique (comme “la découverte de la nappe qui la rend vulnérable aux pollutions et à l’évaporation, la consommation d’espace correspondant à des écosystèmes aquatiques…”), tout en assurant “l’approvisionnement durable des territoires en matériaux” (p.44-45). Concrètement, certaines dispositions sont privilégiées pour des installations dans le lit majeur, en dehors de l’espace de mobilité du cours d’eau (l’espace du lit majeur à l’intérieur duquel le lit mineur peut se déplacer) où cela est interdit. Ainsi sont pris en compte “les modalités de réduction des extractions sur le long terme ;  les aspects économiques de ces extractions ;  les politiques incitatives à mettre en place, permettant de réserver les granulats alluvionnaires à des usages justifiés et de favoriser la substitution des granulats alluvionnaires extraits en lit majeur par des granulats de roches massives ou par des granulats alluvionnaires issus d’exploitation hors lit majeur et de préférence hors eau ;  les conditions d’implantation et d’exploitation de ces carrières” (SDAGE, p. 45). (19)

Cela se retranscrit également sur l’évolution des productions de granulats alluvionnaires en France qui atteint en 2014 environ 130 millions de tonnes au total.

L’Indre-et-Loire représente 0,98 million de tonnes d’alluvions prélevées en 2014 ce qui est deux fois moins que ses départements voisins l’Indre et le Loir-et-Cher et trois fois moins que le département de l’Eure-et-Loire qui compte pour près de 25% de la production régionale (qui se situe à 12,2 millions de tonnes en 2014). La production en Centre-Val de Loire dépasse d’ailleurs la consommation qui est de 11,5 millions de tonnes. Ainsi, sur  0,98 million de tonnes produits dans le département, 0,9 sont consommés sur place soit 91%. (20)

Populations et fleuves, des systèmes qui s’influencent

Vidéo du Professeur Stéphane RODRIGUES, expert en géoscience de l’école polytechnique de l’Université de Tours (CITERES, UMR 7324) sur les conséquences des prélèvements de matériaux alluvionnaires sur le cours et la dynamique de la Loire.

Coordinateur du programme R-TEMUS de Restauration du lit et Trajectoires Écologiques, Morphologiques et d’USages en Basse Loire, celui-ci s’est tenu de 2016 à 2021 et se décompose en deux phases : une première phase qui a permis l’évaluation de la qualité morphologique et des flux solides de tronçons de la Loire, une étude sur des bioindicateurs  ainsi que l’exploration des usages et jeux d’acteurs sous l’angle de programmes de restauration. La deuxième phase, quant à elle, a permis de mettre en lumière le fonctionnement sédimentaire du fleuve ainsi que les dynamiques de végétation liées à celui-ci afin de proposer des voies de gestion ou de restauration (21). Dans cette vidéo, M. RODRIGUES fait l’exposé de l’état des connaissances sur les effets de l’extraction de granulats depuis le lit de la Loire. Ces extractions causent une cascade d’évènements, commençant par le creusement du chenal principal, concentrant le flux du fleuve et vidant ses chenaux secondaires. Le départ des eaux laisse la végétation se développer sur les espaces autrefois immergés, transformant la biodiversité du fleuve. Cette nouvelle ripisylve ralentit également le courant du fleuve en cas de montée des eaux, augmentant le risque d’inondation. M. RODRIGUES exprime également les limites des connaissances qui existent à l’heure actuelle sur les flux de granulats et le transport des solides benthiques dans les fleuves.

Toutefois, la littérature scientifique sur ces questions met en évidence les différents impacts de l’extraction de sable et de gravier sur la biodiversité, le paysage et les dynamiques fluviales (cf. Références connexes) comme présentés par M. RODRIGUES. Une étude de Mikel Calle de 2017 sur les dynamiques de chenal et la résilience géomorphologique sur la Rambla de la Viuda (Espagne), rivière éphémère affectée par l’extraction de gravier, a par exemple pu démontrer que les activités d’extraction :

• ont réduit à moins de 50% la section de rivière active par rapport à ses conditions préliminaires
• ont incisé significativement le lit de la rivière
• ont créé de nouvelles conditions hydrosédimentaires auxquelles la rivière prend du temps pour se réajuster 
• ont causé une dégradation fort probablement irréversible 

Sur ces constats, l’article conseille vivement la cessation immédiate de toute activité d’extraction dans l’espoir de retrouver au minimum 70% des conditions de références (avant extraction), les 30% restant correspondant aux changements irréversibles pour lesquels une restauration forcée n’aboutirait pas à un résultat stable. 

G. Mathias KONDOLF explique plus précisément le mécanisme “d’incision” du lit de la rivière par le fait que l’extraction occasionne une perturbation de l’équilibre naturel entre l’apport en sédiments et la capacité de transport du cours d’eau.

En effet, à l’entrée de la dépression qui a été creusée, le gradient local est plus abrupt et la force du courant plus importante. Cette combinaison entraîne l’érosion du lit sur plusieurs kilomètres et cette “incision” créée des bancs de sable qui peuvent rendre la rivière difficilement navigable. C’est ainsi le cas à Orléans comme le montre ce reportage de France 3 :  

France 3 Centre-Val de Loire

Mr. Bertrand DESHAYES, marinier à Orléans, LOIRET (45000), parle des dégâts causés sur le cours de la Loire à Orléans et sur l’ensemble du lit du fleuve. Son expérience de la Loire est plus personnelle qu’une approche de recherche car sa carrière en dépend. Dans cette vidéo, il exprime son amertume vis-à-vis de la dégradation du chenal de la Loire et explique comment la situation a évolué pour en arriver là. En plus des effets délétères sur le flux saisonnier du fleuve, Mr. DESHAYES parle des dommages causés aux ouvrages d’art, prévus pour être perpétuellement submergés mais qui se dégradent à l’air libre depuis plusieurs années.

Ainsi, les activités d’extraction de matériaux alluvionnaires ont un impact direct sur l’environnement et les usages de la Loire, au travers notamment des risques d’inondation et la fragilisation des constructions. Même si des mesures ont été prises afin de réduire ces impacts négatifs, l’extraction se poursuit encore aujourd’hui, et les politiques publiques ne sont pas assez efficaces pour enrayer la dégradation des milieux.

Voir aussi :

→ Le projet de réhabilitation de la carrière de La Riche, site des “Gévrioux”

→ La prévention des risques d’inondation

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Bibliographie

1.   Rohaut M. Etude du lien entre exploitation de roches meubles, eau et zones humides – Bilan des connaissances nationales et étude de l’extraction en lit mineur en Loire [Internet]. Université d’Angers; 2004. Disponible sur: https://www.unicem.fr/wp-content/uploads/lien-exploitation-roches-meubles-eaux-et-zones-humides-bilan-national-extraction-loire.pdf

2.     Dumez N. La Loire à la reconquête du sable [Internet]. 2014 [cité 10 nov 2020]. Disponible sur: https://www.scrollkit.com/s/YGtB4A1

3.     Loire DC-V de. Observatoire régional des materiaux de carrière [Internet]. 2012 [cité 14 déc 2020]. Disponible sur: http://www.centre-val-de-loire.developpement-durable.gouv.fr/observatoire-regional-des-materiaux-de-carriere-a1044.html

4.     Maison de la Loire. Maison de Loire d’Indre-et-Loire en région Centre [Internet]. 2020 [cité 10 nov 2020]. Disponible sur: https://maisondelaloire37.fr/

5.     Direction de l’information légale et administrative. Direction générale de l’aménagement, du logement et de la nature (DGALN) [Internet]. service-public.fr. 2020 [cité 26 janv 2021]. Disponible sur: https://lannuaire.service-public.fr/gouvernement/administration-centrale-ou-ministere_172160

6.     UNICEM. UNICEM [Internet]. UNICEM. 2020 [cité 26 janv 2021]. Disponible sur: https://www.unicem.fr/

7.     UNPG. UNPG [Internet]. UNPG. 2020 [cité 26 janv 2021]. Disponible sur: https://www.unpg.fr/

8.     Etablissement Public Loire. Etablissement public Loire [Internet]. 2020 [cité 27 janv 2021]. Disponible sur: http://www.eptb-loire.fr/

9.     DREAL Centre-Val-de-Loire. Les schémas départementaux des carrières [Internet]. Préfet de la région Centre-Val de Loire. 2020 [cité 27 janv 2021]. Disponible sur: http://www.centre-val-de-loire.developpement-durable.gouv.fr/les-schemas-departementaux-des-carrieres-r112.html

10.     Nouvel Espace du Cher | Facebook [Internet]. [cité 27 janv 2021]. Disponible sur: https://www.facebook.com/NouvelEspaceduCher

11.     Préfète d’Indre-et-Loire. Installations classées pour la protection de l’environnement [Internet]. Les services de l’État en Indre-et-Loire. 2020 [cité 27 janv 2021]. Disponible sur: https://www.indre-et-loire.gouv.fr/Politiques-publiques/Risques-naturels-et-technologiques/Installations-classees-pour-la-protection-de-l-environnement/Installations-classees-pour-la-protection-de-l-environnement-la-legislation/Installations-classees-pour-la-protection-de-l-environnement-la-legislation

12.     Tours Métropole Val-de-Loire. Tours Métropole Val de Loire entretient ses infrastructures sur le Cher [Internet]. Tours Métropole Val de Loire. 2020 [cité 27 janv 2021]. Disponible sur: https://tours-metropole.fr/actualites/tours-metropole-val-de-loire-entretient-ses-infrastructures-sur-le-cher

13.     Les différents types de sable : utilisations et prix – Ooreka [Internet]. Ooreka.fr. [cité 8 déc 2020]. Disponible sur: https://construction-maison.ooreka.fr/astuce/voir/617185/les-differents-types-de-sable

14.     Schéma départemental des carrières d’Indre et Loire [Internet]. [cité 28 janv 2021]. Disponible sur: http://webissimo.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/carrieres_37_cle7c58ca.pdf

15.     Comment choisir le sol pour un aquarium ? [Internet]. Materiel-aquatique.com. 2018 [cité 8 déc 2020]. Disponible sur: https://materiel-aquatique.com/tutos-et-astuces/comment-choisir-le-sol-pour-un-aquarium/

16.     Comment réaliser le fond de mon aquarium? – Aqua Store [Internet]. AquaStore. [cité 5 janv 2021]. Disponible sur: https://www.aqua-store.fr/content/321-comment-realiser-le-fond-de-mon-aquarium

17.     Calcul du volume de substrat pour aquarium – AQUAPREMS [Internet]. [cité 5 janv 2021]. Disponible sur: https://www.aquaprems.com/content/26-calcul-du-volume-de-substrat-pour-aquarium

18.     Comité de bassin Loire-Bretagne. Schéma directeur d’aménagement et de gestion des eaux 2016-2021 Bassin Loire-Bretagne [Internet]. 2015 nov [cité 27 janv 2021] p. 360. Disponible sur: https://sdage-sage.eau-loire-bretagne.fr/files/live/sites/sdage-sage/files/Planification-gestion%20des%20eaux/Sdage/Elaborer%20le%20Sdage/PUBLI_Sdage16-21_20151104.pdf

19.     Cellule économique régionale du bâtiment et des travaux publics du Centre-Val de Loire. Les granulats en région Centre-Val de Loire Bilan annuel 2015 [Internet]. 2015 [cité 27 janv 2021]. Disponible sur: http://www.centre-val-de-loire.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/bilan_2015_valide.pdf

20.    CITERES. R-TEMUS : Restauration du lit et Trajectoires Ecologiques, Morphologiques et d’Usages en Basse Loire [Internet]. CITERES. 2021 [cité 27 janv 2021]. Disponible sur: http://citeres.univ-tours.fr/spip.php?article2476

21.     Etude du lien entre exploitation de roches meubles, eau et zones humides – Bilan des connaissances nationales et étude de l’extraction en lit mineur en Loire.pdf [Internet]. [cité 5 janv 2021]. Disponible sur: https://www.unicem.fr/wp-content/uploads/lien-exploitation-roches-meubles-eaux-et-zones-humides-bilan-national-extraction-loire.pdf

Références connexes

• Calle M, Alho P, Benito G. Channel dynamics and geomorphic resilience in an ephemeral Mediterranean river affected by gravel mining. Geomorphology. 2017 May 15;285:333–46

• Kondolf GM. PROFILE: Hungry Water: Effects of Dams and Gravel Mining on River Channels. Environmental Management. 1997 Jul 1;21(4):533–51.