Sédiments, vases et vasières

Contexte morphologique et géologique

Le bassin maritime de l’estuaire présente une morphologie très découpée en relation avec la nature pétrographique des roches. La succession de "plaines" et de détroits résulte de la juxtaposition de micaschistes, gneiss et granulite de la série métamorphique de St Malo (Brun, 1985). L'altérabilité relative de ces roches détermine à la fois la morphologie de l'estuaire et les pentes de ses berges qui sont faibles au niveau des plaines, et très abruptes dans les détroits.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figure extraite du site internet de la Société Géologique et Minéralogique de Bretagne
 
Le débit de la Rance fluviale est en moyenne de 7 m3/s, avec un débit d'étiage de 0,5 m3/s et une crue décennale de  80 m3/s. Ces valeurs sont extrêmement faibles par rapport au volume oscillant de la marée qui représente des débits entrants au niveau de l'usine marémotrice de l'ordre de 9000 m3/s en morte-eau et de 18 000 m3/s en vive-eau. Cette prépondérance de l'action de la marée par rapport au débit fluviatile se traduit dans la répartition de la salinité (Bonnot Courtois, 1993) et des matières en suspension.
 

Origine et types de sédiments

De nombreux estuaires sont soumis à un phénomène d'envasement qui résulte notamment de la présence d'un bouchon vaseux. Le phénomène est modifié dans l'estuaire de la Rance par l'impact des aménagements successifs, notamment la construction de l'écluse du Châtelier au 19ème siècle puis la construction du barrage de l'usine marémotrice en 1963. Ces ouvrages ont profondément modifié les paramètres hydrodynamiques et hydrosédimentaires de l'estuaire. Ils favorisent respectivement l'accumulation de sédiments fins organiques dans la Rance fluviale et de tangues dans le bassin maritime.
La répartition actuelle et la nature des dépôts sédimentaires sont déterminées par la morphologie du bassin maritime et par l'hydrodynamisme qui résulte du fonctionnement de l'usine marémotrice.
 
Un système de fonctionnement sédimentaire artificialisé
Originellement soumis à un gradient longitudinal de salinité jusqu'au port de Dinan, la Rance présente depuis la construction du barrage marémoteur et des ouvrages annexes (clapets de l'écluse du Chatelier), deux écosystèmes bien distincts :
L'un, situé en amont du barrage-écluse du Châtelier et dont les composantes biologiques présentent des caractéristiques dulçaquicoles (eau douce) ;
L'autre, à l'aval du Châtelier soumis à un marnage d'une amplitude de 7-8 mètres maximum et dont le processus sédimentaire entraîne un apport annuel de produit d'origine marine. Cet écosystème maritime peut être soumis dans sa partie amont à de fortes fluctuations de salinité.
La mise en place des clapets sur la barre rocheuse de l'écluse du Châtelier, fait de cet ouvrage un barrage coupant les relations entre la partie maritime et la partie fluviale. Les fonctionnements hydrologique et sédimentologique de ces deux écosystèmes sont donc devenus indépendants, le barrage-écluse du Châtelier jouant le rôle d'obstacle quasi infranchissable

Le fonctionnement de l’usine marémotrice implique désormais une réduction du marnage et une prolongation des étales (durées pouvant aller jusqu’à 4 heures à l’intérieur du bassin alors qu’elles n’excédent pas une quinzaine de minutes pour la marée naturelle) qui exacerbent la tendance naturelle au colmatage des zones soumises au va-et-vient du bouchon vaseux (Stratakis, 1986). En effet, la modification des courants devenus faibles à nuls pendant un temps plus prolongé, influence directement la dynamique des matières en suspensions qui circulent dans l’estuaire (Malassingne, 1994 ; Cukalla, 1994) et par conséquence influent également sur l’évolution de la répartition sédimentaire.

Origine marine des sédiments et répartition
Les sédiments de la Rance ont une composition tout à fait comparable à celle des autres estuaires voisins, et leur comportement suit les lois de l’hydrodynamique estuarienne, largement guidée par la géomorphologie de la ria.
La sédimentation dans l’estuaire de la Rance se caractérise par un apport de matière en suspension essentiellement d’origine marine (à 95 %). Les particules portées par les courants de flots remontent vers les zones de moindre courant comme les anses latérales et la partie amont de l’estuaire. Ces dépôts sédimentaires de vase sont propres à ce milieu où l’hydrodynamisme diminue naturellement en remontant vers l’amont.
Les vases de Rance sont constituées à 95% de sédiments marins et 5% de sédiments fluviaux (Bonnot-Courtois, 1991).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
L'examen comparé des cartes sédimentologiques établies par Ruellan (1956), le L.C.H.F (1982) et Bonnot Courtois et al. (1994) montre une extension progressive des vases. De ce fait, tout le secteur amont de l'estuaire, compris entre l'écluse du Châtelier et la plaine de Mordreuc, est comblé par des sables fins et des vases. On peut considérer que le linéaire compris entre Lyvet et Morgrève est aujourd'hui dans sa phase terminale de comblement. La vasière est colonisée par de nombreux îlots de végétation halophyte qui témoigne d'une évolution rapide vers un marais salé.
 
 
Composition des vases, qu'est-ce que la tangue ?
Les sédiments présents dans le bassin maritime comportent des matériaux détritiques grossiers, des sables et enfin des sédiments fins appelés localement marre ou marne et qui ont des caractéristiques de vases.
Selon C. Bonnot-Courtois et L.R. Lafond qui ont réalisé une première étude de caractérisation et de comportement des sédiments de l’estuaire de la Rance en 1991, ceux-ci sont constitués d’un mélange de particules de quartz fin de la classe granulométrique des silts (63 μm) et de minéraux argileux (2 μm). Un tiers du matériel est formé de composés calcaires de toute granulométrie. La proportion silts/argiles diminue de l’aval vers l’amont (sédimentation différentielle) et est minimale à l’écluse du Châtelier.
 
Le terme de tangue est localement employé, il s’agit d’un sédiment formé d'une fraction sableuse principalement à base de débris coquilliers calcaires et d'une fraction vaseuse de limons et d'argiles.
Camuzard dans son article reprend une définition précise et complète du sédiment qualifié de tangue, en précisant les quatre aspects cardinaux qui en font la spécificité :
1. le caractère détritique du sédiment,
2. la teneur en calcaire (40 à 60 %),
3. la distribution granulométrique unimodale pour chacun des types, fins ou grossiers (médiane comprise entre 2 à 40 μm pour les premiers, 40 à 100 μm pour les seconds),
4. la morphologie en lits successifs, chacun d’eux, (fins ou grossiers) ayant un bon classement granulométrique
 

Le rôle environnemental des estuaires et des vasières

Lieux de mélange des eaux, les estuaires offrent une potentialité environnementale liée à la diversité et la complémentarité des milieux et des conditions hydro-sédimentaires. Les zones humides de l’estuaire représentent un potentiel considérable et de multiples fonctions, paysagères, environnementales, de réservoir pour la biodiversité.
Les vasières font partie des habitats d'intérêt européens. Peu spectaculaires, elles sont pourtant importantes dans le cycle du carbone et à l'origine d'une importante productivité biologique.
 
On distingue 2 types de milieux dans les vasières estuariennes :
-La slikke est la partie recouverte à chaque marée, surtout composée de vase molle, lisse et non végétalisée. Elle abrite une faune composée d'espèces benthiques (dont des larves, vers, annélides, polychètes, palourdes, coques…) et de petits gastéropodes brouteurs appréciés des oiseaux limicoles.
-Le schorre est la partie haute et plus souvent émergée, exposée aux embruns et couverte aux grandes marées. Le schorre est couvert de plantes halophiles (supportant le sel), et présente une végétation étagée selon les conditions naturelles. On retrouve notamment : la soude, la salicorne, la spartine, l’aster, la lavande de mer (limonium) et des prés salés ou une végétation buissonnante dans la partie haute.
 
La vasière est l'habitat privilégié de certaines espèces et une zone de ponte et de refuge pour de nombreuses larves et alevins. Un biofilm se forme à l'interface vase/eau ou vase/air. Une partie des organismes qui forment ce biofilm et une partie des organismes microscopiques qui s'en nourrissent servent de nourriture à de nombreux invertébrés, alevins ou mollusques filtreurs, faisant des vasières des estuaires des nourriceries de première importance.
Ces différents organismes oxygènent la vase, se nourrissent des bactéries et participent à l'améioration de la qualité de l'eau. Les vasières émergentes à marée basse (vasières intertidales) sont les plus riches faunistiquement et peuvent présenter  des densités d'individus dépassant 10 000 ind/m². Premier maillon de la chaine trophique, ces milieux fragiles, dont les surfaces mondiales diminuent, doivent aussi être préservés car ils contribuent à l'activité des pécheurs mais aussi des consommateurs de poissons.
L'interview d'Eric Feunteun (Directeur du CRESCO Dinard) résume ces différentes fonctionnalités.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Photographies : Biofilm sur la vasière, Tadorne de Belon sur la vasière de Lyvet, exemples d'organismes benthiques.
Les vasières sont des interfaces écologiques très particulières. Selon les cas (teneur en matière organique de la vase, turbidité et température de l'eau…) elles consomment ou produisent une quantité plus ou moins importante d'oxygène et fixent une quantité plus ou moins grande de carbone (puits de carbone).
La richesse en biodiversité de ces milieux estuariens, se traduit par les plus forts taux de production primaire dans le monde (supérieurs aux taux de la forêt Amazonienne) et joue un rôle déterminant dans l’évolution des estuaires.

Un enjeu majeur : concilier les usages actuels et passés

Les usages de l'estuaire de la Rance sont nombreux et pas toujours facile à concilier : plaisance, pêche professionnelle, pêche à pieds, algoculture, tourisme. Afin de préserver l’attractivité du territoire, ces différentes activités maritimes doivent perdurer.

Photographies : Pêche à pied sur l'estuaire de la Rance ; Pêche à la coquille Saint Jacques, Chantier Naval (Minihic sur Rance) ; Algoculture (Crédit Photo C-Weed) ; Plaisance (Port de Plöuer sur Rance)

L'exploitation de la tangue ou marne (lire notre onglet valorisation) dans l'estuaire de la Rance est une pratique traditionnelle et ancienne, comme le montre ces anciennes cartes postales des années 1900. (ci dessous à gauche : Dépôts de marne sur le quai du port de Livet vers 1910 et à droite : Dépôts de marne sur le quai à gauche de la photo au début du siècle à Dinan).
 
Il faut donc trouver un équilibre entre la préservation des milieux d’intérêts et les usages du site. Les qualités naturelles de ces milieux très riches ne pourront être maintenues de façon durable, sans une gestion adaptée des apports sédimentaires. Le bassin maritime connaît aujourd'hui une extension rapide de ses vasières et un comblement total de sa partie amont qui évolue vers un marais salé (Jigorel et. al, 2003). Soucieuse de l'évolution de l'estuaire et de ses conséquences économiques, sociales et culturelles, l'association CŒUR Emeraude (Comité des Elus et Usagers de la Rance et de la Côte d’Emeraude) œuvre depuis de nombreuses années (lire notre onglet historique du projet) tout d’abord en coordination et en partenariat avec l’ICIRMON (pour la partie fluviale jusqu’en 2013) et EDF (partie maritime) et même dernièrement en tant que maitre d’ouvrage (lire nos onglets curage du piège et centre de transit).
 
Bibliographie :
Bonnot-Courtois C., Lafond L.R., 1991. Caractérisation et comportement des vases dans l’Estuaire de la Rance. Résumé 15 p. et Rapport complet 113 p.
 
Bonnot-Courtois C., 1993. Analyse comparée des effets de dragage et de chasse hydraulique sur l'envasement à l'amont du bassin maritime de la Rance. La Houille Blanche 8 : 539-550.
Brun J., La vallée de la Rance. In Durand et Lardeux (éd.) : Bretagne ; Guides Géologiques Régionaux ; éd. Masson, 2e edition, 209 p.
 
Cukalla A., 1994. Etude par analyse granulométrique du rôle de l’usine marémotrice dans le régime sédimentologique de l’estuaire de la Rance. Mémoire de DESS Génie Géologique, Orsay, 57 p.
 
Jigorel A., Lang F., Melec D., Ledrappier M., 2003..Impacts sédimentologique et biologique de la gestion des sédiments dans le bassin maritime de la Rance. Extrait du Colloque Barrages et Développement Durable en France, Paris, 2003 p 163-177.
 
Malassingne O. 1994. Etude sédimentologique de la retenue de la Rance. Mémoire de DESS Génie Géologique, Orsay, 53p.
 
Stratakis S. 1986. L’environnement du bassin maritime de la Rance, Impacts de l’usine marémotrice et potentialités actuelles de mise en valeur. Mémoire de Maîtrise Sciences et Techniques d’Aménagement et de Mise en Valeur des Régions, Université de Rennes 1, 116p