Peut-on concilier petite hydroélectricité et maintien de la biodiversité ?

Pendant des décennies, le développement d’installations hydroélectriques s’est fait sans prise en compte de leurs impacts sur la biodiversité. Qu’en est-il aujourd’hui ? Peut-on concevoir de nouvelles installations sans se soucier des éventuels dommages engendrés sur la faune et la flore ? Comment peut-on réduire ces impacts ?

Pendant des décennies, le développement d’installations hydroélectriques s’est fait sans prise en compte de leurs impacts sur la biodiversité. Qu’en est-il aujourd’hui ? Peut-on concevoir de nouvelles installations sans se soucier des éventuels dommages engendrés sur la faune et la flore ? Comment peut-on réduire ces impacts ?

L’hydroélectricité, grande et petite, est incontestablement une énergie renouvelable. Ses impacts négatifs sur les milieux aquatiques d’eau courante, souvent considérables, ont été longtemps ignorés. Cela n’est plus possible dans le cadre de la transition écologique en cours, avec la montée en conscience de la fragilité des hydrosystèmes et de la rareté croissante de la ressource en eau. Faut-il pour autant stopper toute nouvelle installation, le développement étant forcément limité dans notre pays, déjà massivement équipé depuis la fin du XIXème siècle ? Clairement non. Des pistes existent pour co-construire des projets réussis, quand les acteurs du territoire ont une approche globale et cherchent ensemble un compromis entre accès aux énergies renouvelables et conservation de la biodiversité.

L’hydroélectricité est la première source d’électricité renouvelable dans le monde, avec 721 gigawatts (GW) de puissance installée, dont 25 GW en France, troisième producteur en Europe1. Dans un pays dont 90 % du potentiel hydroélectrique est déjà exploité, la réponse aux enjeux environnementaux et à la nécessité de déployer les énergies renouvelables consiste-elle à développer davantage l’hydroélectricité, grâce à des dizaines de nouvelles microcentrales programmées partout sur le territoire ? La question mérite un examen approfondi.

Entre petite et grande hydroélectricité, des différences considérables

Apparue à la fin du XIXème siècle et développée au XXème siècle, l’hydroélectricité a produit en 2018 environ 60 % de l’électricité renouvelable française, avec 68 térawattheure (TWh) mis sur le marché2. L’essentiel est produit par deux acteurs majeurs : 75 % par EDF, 12 % par Engie. Du côté de la petite hydro-électricité, 7 à 8 TWh sont produits chaque année3, soit environ 11 % du total de la production hydraulique et 1,5 % de la production électrique française.

Il convient d’établir une distinction nette entre petite et grande hydroélectricité. Un grand barrage, pour la nomenclature internationale, mesure plus de 15 mètres de hauteur, stocke au minimum 3 millions de mètres cubes d’eau, et a une puissance de 10 mégawatts (MW)4. Il existe environ 45 000 grands barrages dans le monde5, dont 550 en France, et parmi eux 285 dévolus à la grande hydroélectricité6. Ces grands barrages n’ont pas tous été construits uniquement pour la production d’électricité. Certains servent aussi à l’irrigation agricole, à l’alimentation en eau potable ou au « contrôle » des inondations. Leur érection a profondément bouleversé le fonctionnement des hydrosystèmes : obstacles physiques pour les poissons migrateurs et les sédiments, altération des régimes naturels, ennoiement d’habitats sur des surfaces immenses, baisse de la qualité de l’eau, le tout couplé parfois avec des émissions massives de gaz à effets de serre7.

La petite hydroélectricité se distingue d’abord, et c’est capital, par la taille modeste des installations et leur puissance inférieure à 10 MW. Elle est souvent implantée sur les seuils d’anciens moulins8, progressivement reconvertis à partir de la deuxième moitié du XIXème siècle9. L’Hexagone compte environ 2 500 petites centrales10 qui présentent en moyenne une puissance installée de 640 kilowatts (kW).

Si les grands barrages créent des dommages considérables, la petite hydroélectricité est-elle, du fait de sa taille, totalement écologique et sans impacts négatifs ? Comme pour les grands ouvrages, elle fonctionne de deux manières. La plus courante est au fil de l’eau : l’intégralité du débit de la rivière en amont de l’ouvrage est restituée à l’aval, sans dérivation. Ces centrales produisent de l’électricité 24 heures sur 24. Le second type correspond à des centrales de lacs ou d’éclusées, qui stockent l’eau dans des réservoirs. En période de pointe, l’eau est turbinée, souvent loin du lieu de stockage, afin de répondre aux pics de consommation. Le plus souvent, l’eau est dérivée via des conduites forcées en acier, dépourvues de toute vie11.

La comparaison est certes difficile entre un barrage hydroélectrique de 50 mètres de hauteur et un seuil de seulement quelques mètres. Il n’y a ainsi pas grand-chose de commun entre le grand barrage de Grangent sur la Loire, au droit de la ville de Saint-Étienne (avec ses 32 MW de puissance et sa retenue de 370 hectares) et la petite centrale de Roanne (6 MW), installée en 2012 à l’aval de l’autre grand barrage de Villerest (65 MW). L’impact des petites installations sur les écosystèmes d’eau courante est-il neutre ? Pas vraiment.

Des points communs concernant l’impact négatif sur les milieux aquatiques

La petite taille n’est pas un gage de neutralité écologique. La croyance est pourtant bien établie : les microcentrales ne poseraient pas de problèmes pour les rivières, en vertu du principe, souvent pertinent, du small is beautiful popularisé par l’économiste Ernst Friedrich Schumacher en 197312. Hélas, tout ce qui est petit n’est pas bon, ni idéal par nature. Citons d’abord Dominique Baril, directeur de la cellule ingénierie écologique à l’Onema/AFB13 qui rappelait en 2016 que chaque centrale ennoie un linéaire plus ou moins grand d’habitats d’eau courante, qui ne peut être compensé : « c’est une perte nette en habitats pour le milieu14 ».

Complétons par quelques généralités sur l’état global des habitats d’eau douce, en France et ailleurs. En 2016, le rapport Planète Vivante du WWF15 confirmait l’effondrement global des 3 700 populations étudiées depuis 1970 avec la Zoological Society de Londres, une organisation scientifique reconnue, créée au XIXe siècle. Les milieux les plus touchés sont globalement les milieux d’eau douce. Le nouveau rapport 201815 du WWF montre que la tendance ne s’inverse pas : « Au XXème siècle, les poissons d’eau douce ont connu le plus fort taux d’extinction mondiale parmi les vertébrés ». Plus récemment, le rapport mondial de l’IPBES16, le « GIEC de la biodiversité », a tiré la sonnette d’alarme sur la disparition accélérée des espèces. Un document de 1 700 pages alerte sur les menaces pesant sur les poissons d’eau douce, les amphibiens, les oiseaux, les végétaux, dont beaucoup, si ce n’est tous, sont inféodés à divers titres aux habitats aquatiques. Un des principaux responsables mis en avant par le rapport est l’atteinte à l’hydro-morphologie des fleuves générée par les aménagements hydrauliques.

Quels sont les impacts d’une petite centrale hydroélectrique sur la biodiversité ?

Un éventuel développement de la petite hydroélectricité doit tenir compte du contexte global très préoccupant et ces connaissances doivent être acquises et partagées avant de lancer tout projet. En effet, quelle que soit sa taille, une centrale hydroélectrique est un ouvrage qui barre un flux d’eau courante qu’elle modifie et ralentit. Elle rompt ainsi ce que les scientifiques nomment la « continuité écologique ». Elle transforme, et c’est très rarement complètement neutre, des milieux d’eau courante en milieux d’eau stagnante. Elle modifie le régime d’un cours d’eau quand elle fonctionne par éclusées. Elle perturbe le déplacement des sédiments vers l’aval, gêne le déplacement de certaines espèces menacées17. Elle peut contribuer à aggraver l’altération de la qualité de l’eau en stockant divers polluants. « Un seuil constitue un obstacle transversal qui impacte les cinétiques de déplacement des organismes et de transport de sédiments, plus ou moins significativement en fonction du contexte hydraulique et biologique. (…) Il entraîne un ralentissement de l’écoulement, la formation d’une retenue et l’uniformisation des faciès d’habitats à l’amont. Ces modifications ont donc des conséquences sur les communautés faunistiques et floristiques qui trouvent, dans la zone d’influence de la retenue, des habitats aquatiques plus ou moins modifiés par rapport à leurs exigences », précise une note sur la continuité écologique du Conseil scientifique de l’AFB, publiée en avril 201818.

L’hydroélectricité ne porte néanmoins pas seule le fardeau de l’appauvrissement de la biodiversité. Il est en grande partie causé par les espèces invasives, les polluants divers, en particulier ceux qui sont liés au modèle agricole conventionnel (pesticides, nitrates, phosphates) et à ses pratiques (drainages, arasement de haies, appauvrissement des sols), les polluants d’origine pharmaceutiques, les prélèvements excessifs pour les cultures irriguées, les endiguements, l’urbanisation des zones inondables et bien sûr, plus globalement, par le dérèglement climatique. Un examen attentif de ces causes se développe peu à peu, avec une vision holistique, à tous les niveaux de réflexion et de décision.

Partager les connaissances, dialoguer, hiérarchiser, fabriquer de l’exemplarité, protéger les ultimes joyaux en eau courante

Dans un pays qui n’a pas une culture du débat suffisante, un dialogue permettant de partager en amont les connaissances est le premier pas décisif. En aval, les évolutions techniques peuvent permettre la réduction des impacts négatifs.

Face aux dommages constatés, des améliorations ont vu le jour au cours des trente dernières années, avec le relèvement des débits réservés au 1er janvier 2014, le classement des cours d’eau en liste 1 et 2 suite à la Loi sur l’eau et les milieux aquatiques (LEMA) de décembre 2007, les obligations de résultat imposées aux ouvrages de franchissements, passes à poissons, rivières de contournements. Citons aussi le lancement du PARCE, le Plan d’action pour la restauration de la continuité écologique lancé par Chantal Jouanno en novembre 2009. La profession elle-même s’est emparée du sujet avec l’édition du guide Vers la centrale du XXIème siècle19, et s’est impliquée dans le référentiel Refmadi de l’Onema/AFB20. Un nouveau type de turbines à rotation lente avec moins d’impacts sur la migration des poissons, la Very Low Head (VLH)21, a également émergé.

Néanmoins, il manque encore un ingrédient indispensable pour faire les bons choix : la culture du partage de connaissances et du débat entre acteurs, très en amont des projets. Elle est nécessaire pour hiérarchiser les enjeux dans un contexte de transition énergétique, où la construction de nouvelles capacités pour la petite hydroélectricité sera très marginale.

Comment aller dans cette direction, et créer cette nouvelle culture ? Rappelons d’abord que la volonté de concilier les contraintes avec un haut degré d’ambition n’est pas totalement neuve en France22. Elle est notamment apparue dans les années 2000 avec la campagne des ONG pour l’effacement de trois grands barrages obsolètes sur l’Allier et la Sélune23. L’émergence d’un nouveau paradigme pour une hydroélectricité plus écologique a été inscrite dans l’espace public avec le Grenelle de l’Environnement lancé en 2007. Pour la première fois, sur ce sujet, une concertation d’un genre nouveau a permis de fabriquer de l’intelligence collective avec le concours de nombreux acteurs d’horizons variés. Et en 2010, les ONG, la Fondation Nicolas Hulot, l’Union internationale pour la conservation de la nature, SOS Loire Vivante, le WWF-France, le CLER (Réseau pour la transition énergétique), des acteurs économiques tels que les pêcheurs professionnels en eau douce24 et le Syndicat des énergies renouvelables ont co-signé une Convention pour une hydroélectricité durable25 avec EDF, la Compagnie nationale du Rhône, l’Union française de l’électricité, l’Association des maires de France, l’Association nationale des maires de montagne et le ministère de l’Écologie. Des groupes de travail ont été alors créés pour mieux apprécier les retombées de la petite hydroélectricité sur les territoires. Au ministère, la Direction de l’eau et de la biodiversité et la Direction générale de l’énergie et du climat ont pris part aux échanges.

Cette culture innovante s’est néanmoins essoufflée au cours des dernières années. L’esprit de dialogue n’est plus aussi présent26 et les exigences éthiques et environnementales se sont réduites, conduisant à une conflictualité exacerbée, renforcée par l’effet d’aubaine lié aux conditions du tarif d’achat de l’électricité produite. Des projets dénués de sens ont vu le jour sur les ultimes cours d’eau indemnes du pays. De plus, suite au vote de la loi d’autoconsommation de février 201727, les droits fondés en titre (DFT) créent une sorte d’exonération du régime de droit commun. Ainsi, des projets de microcentrales sont-ils proposés dans le Parc national de la Vanoise28, dans le Parc national des Écrins, sur des cours d’eau à migrateurs, dans des « réservoirs biologiques », des sites Natura 2000. Une centrale est par exemple proposée sur le pont-barrage de Vichy29, sur l’Allier, ultime rivière à grands saumons atlantiques sauvages d’Europe30. En Haute-Loire, sur la Desges, la construction d’une microcentrale en amont du Conservatoire national du saumon sauvage, élément clé de la sauvegarde du saumon atlantique a débuté en 2017, sans aucun débat local. Ce chantier est heureusement stoppé aujourd’hui.

Par bonheur, d’autres pratiques nettement plus vertueuses naissent ailleurs. La construction exemplaire d’une microcentrale sur l’ouvrage Voies navigables de France de Roanne a ainsi permis de la rendre transparente pour les migrateurs. Sur la Mayenne, l’exploitant de plusieurs microcentrales, la SHEMA, une filiale d’EDF31, agit en lien avec les pêcheurs professionnels et stoppe le fonctionnement de ses installations en période de dévalaison des anguilles. Des actions citoyennes exemplaires ont été conduites pour remettre en état des installations abandonnées sur des cours d’eau sans enjeu majeur identifié, comme HydroEpinal sur la Moselle, Hydro Cévenole dans l’Hérault32. Citons aussi le travail que fait le Fonds Rivières sauvages33, autour d’une Garantie d’origine et d’une additionnalité exigeantes, certifiées par Ecocert.

Mais il faut aller plus loin, rehausser l’ambition de conservation autour de ces « communs » que sont les rivières qui, en « bon état écologique », rendent aux communautés humaines des services écologiques précieux et gratuits34. Nous devons aussi mieux hiérarchiser, explorer des pistes innovantes, évoquées dans le rapport du Conseil général de l’environnement et du développement durable35 de 2013, proposant de réfléchir à la mise en place de cours d’eau libérés de toute hydroélectricité, comme l’ont fait les Américains ou les Norvégiens.

Bien que représentant un faible enjeu dans l’atteinte des objectifs d’augmentation de production des énergies renouvelables, la petite hydroélectricité présente un intérêt difficilement contestable pour les territoires locaux : sa production décentralisée, proche des lieux de consommation, fournit des ressources économiques à un monde rural qui en manque souvent. Mais elle doit être exemplaire et appropriée par tous les acteurs. L’hydroélectricité est nécessaire, mais une faune et une flore variées sont, quant à elles, tout simplement indispensables. Des solutions pour concilier hydroélectricité et biodiversité existent, et de nombreuses installations en sont la preuve. Il revient aux acteurs concernés de les mettre en place.

Cet article est issu d’un travail collectif mené par Enercoop, Énergie Partagée et Terre de liens pour comprendre et donner des clés de réponse sur les liens entre transitions agricole et énergétique, en s’appuyant sur le travail de décryptage de l’Association négaWatt et Solagro, et avec le soutien de l’Ademe. En savoir plus.

  1. On estime qu’il y a 23 000 ouvrages hydroélectriques sur les 120 bassins hydrographiques des 27 pays d’Europe, dont 21 000 microcentrales.
  2. Bilan électrique 2018, RTE, disponible sur : https://www.rte-france.com/fr/article/bilans-electriques-nationaux
  3. Pour une puissance installée de 2 000 MW. Source : http://www.france-hydro-electricite.fr/lenergie-hydraulique/chiffres-cles
  4. Selon les sources, la nomenclature peut varier.
  5. Enlever les vieux barrages inutiles sur la Loire et les rivières de France, un progrès pour la restauration écologique des fleuves, WWF-France, 2008.
  6. Séminaire du ministère de l’Écologie (MEEDDAT), Vienne, 2008.
  7. Ces émissions sont dues à la décomposition dans l’eau de la végétation présente avant l’ennoiement ; dans les zones tropicales, les températures chaudes favorisent la formation de méthane, un puissant gaz à effet de serre.
  8. Il y en avait 69 620 recensés en France par les services agricoles en 1890. La lettre Eau FNE, décembre 2007.
  9. Rappelons la construction en 1880 par Aristide Bergès de sa célèbre centrale pour les Papèteries de Lancey, en Isère, à l’origine de la mythologique « houille blanche ».
  10. L’inventaire est variable selon qu’on y inclue les toutes petites installations de quelques kW de puissance.
  11. C’est ainsi par exemple qu’a fonctionné pendant 70 ans le complexe de Poutès, sur le Haut Allier, avec une installation sur l’Allier et une autre sur l’Ance du Sud. La partie Allier est en cours de reconfiguration complète depuis l’été 2019.
  12. Ernst Friedrich Schumacher, Small is beautiful. Une société à la mesure de l’homme, Contretemps/Le Seuil 1973.
  13. Agence française pour la biodiversité.
  14. Hydroélectricité, autres usages de l’eau et reconquête de la biodiversité, colloque CGEDD MEEM, 4 novembre 2016.
  15. www.wwf.fr/champs-daction/rapport-planete-vivante
  16. Un million d’espèces en danger d’extinction. IPBES Plateforme inter-gouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques, Pierre le Hir, Le Monde, 7 mai 2019.
  17. Citons par exemple la situation très préoccupante de l’anguille européenne, dont les migrations d’avalaison à l’âge adulte sont périlleuses du fait de la présence des turbines dans Le plan français de gestion de l’anguille. Une réponse au règlement européen, Onema, 2010.
  18. Éléments de réponse sur la restauration écologique dans les cours d’eau. Conseil scientifique de l’Agence française pour la biodiversité. Séance des 26-27 avril 2018. Le CS de l’AFB est présidé par Gilles Bœuf, ancien président du Muséum national d’histoire naturelle.
  19. Vers la centrale hydroélectrique du XXIe siècle, Ademe / France Hydroélectricité, 2011.
  20. Concilier l’usage hydroélectrique et les milieux aquatiques, RefMADI-Hydroelec, Onema/AFB, 2013.
  21. Elle a commencé à être installée à partir de 2004. MJ2 Technologies.
  22. En Suisse, un pays très fortement équipé, aux rivières très artificialisées, la demande d’amélioration est plus ancienne. Citons le travail sur les critères GreenHydro fait par l’EAWAG dans les années 90 et le label Naturemade lancé par le WWF et l’association VUE en 1999.
  23. Les ouvrages EDF de Poutès, sur le Haut Allier, Vezins et La Roche qui Boit sur la Sélune. Le CLER a aussi lancé, en 2006, en lien avec l’Ademe, un travail pour la création d’un label d’hydroélectricité écologique.
  24. Conapped. Comité national des pêcheurs professionnels en eau douce.
  25. Convention d’engagements pour le développement d’une hydroélectricité durable en cohérence avec la restauration des milieux aquatiques suite au Grenelle de l’Environnement 23 juin 2010 et Développer l’hydroélectricité en respectant la biodiversité des rivières, Gaëlle Dupont, Le Monde, 26 juin 2010. La convention n’avait pas été signée par France nature environnement et la Fédération nationale de la pêche en France.
  26. À titre d’exemple, en 2014, l’amorce de travail partagé autour de l’effacement du grand barrage de Vezins sur la Sélune a été stoppé brutalement, par une décision unilatérale de la ministre en exercice ; l’effacement de cet ouvragea finalement débuté en avril 2019, avec quatre années de retard.
  27. Des microcentrales hydro-électriques sur toutes nos rivières, même les plus protégées ; est-ce la bonne réponse au dérèglement climatique ? Le Chant des Rivières, Fédération de pêche et de protection des milieux aquatiques de Haute-Loire, 2017.
  28. Projets de microcentrales à Peisey-Nancroix : aucune utilité avérée et désastre environnemental assuré, Nant sauvage et al., 2017.
  29. Appel d’offre 2017/S 082-159305 sur la réalisation et l’exploitation d’installations hydroélectriques et le développement de la petite hydroélectricité. Le projet de Vichy est porté par la SHEMA, une filiale d’EDF.
  30. Appel à projet petite hydroélectricité 2017/S 082-159305. Il y avait 100 000 saumons sur la Loire au XVIIIème siècle. La population est de 1000 adultes environ aujourd’hui. Source : Onema
  31. La SHEMA se conforme à un arrêté préfectoral prescrivant des arrêts de turbines, en suite d’une pression des pêcheurs professionnels auprès du Préfet de Région des Pays de la Loire, le dossier des turbinages d’anguilles sur la Mayenne étant arrivé à la Commission européenne à Bruxelles. Donc c’est sur du rapport de force et non de l’intelligence collective que ce résultat, unique encore en France, a pu être obtenu.
  32. Énergie citoyenne : mon argent agit, Énergie Partagée, 2018.
  33. Watt Value : votre énergie sur mesure. Le soutien à Rivières Sauvages. 2016
  34. Panorama des services écologiques fournis par les milieux naturels en France. Volume 2.5 les écosystèmes d’eau douce. Comité français de l’Union internationale pour la conservation de la nature, mars 2015.
  35. Évaluation de la politique de l’eau : quelles orientations pour faire évoluer la politique de l’eau ? Anne-Marie Levrault et al., CGEDD – IGA – IGF, Université Paul Diderot, septembre 2013.