Ne laissez pas la rivière et le lac "perdre leur couleur" ! 3 étapes pour trouver le code écologique de l'eau claire et des berges vertes

Les dommages écologiques causés aux masses d'eau naturelles (rivières et lacs) constituent actuellement un problème environnemental mondial, dont les causes sont complexes et impliquent des facteurs naturels, artificiels et autres facteurs multidimensionnels. La restauration écologique doit suivre le principe du "diagnostic de la cause de la maladie, puis des mesures précises", combiné à la nature holistique de l'écosystème de l'eau, la pertinence d'une gestion systématique.

I. Principales causes des dommages écologiques causés aux masses d'eau naturelles

   Les écosystèmes aquatiques naturels sont constitués de "l'eau - du substrat - des organismes (micro-organismes, plantes, animaux) - de la terre environnante", et tout déséquilibre dans l'un des maillons déclenche une réaction en chaîne, et les causes des dommages peuvent être classées comme suitfacteur humainrépondre en chantantCompléments naturelsLe facteur humain est le principal moteur.

(i) Facteurs anthropogéniques : les principaux facteurs de dommages écologiques

1. Apports de pollution : causes directes de "l'empoisonnement" des masses d'eau,

La pollution est la cause principale de l'eutrophisation des masses d'eau et du déclin de la biodiversité, et se compose de trois catégories principales :

• pollution ponctuellePollution concentrée provenant d'émissaires fixes, tels que les rejets directs non traités d'eaux usées industrielles (contenant des métaux lourds, des matières organiques, des acides et des bases) et d'eaux usées domestiques urbaines (contenant de l'azote, du phosphore, des détergents, des antibiotiques), entraînant une baisse soudaine de l'oxygène dissous dans la masse d'eau et une accumulation de substances toxiques (par exemple, un excès de métaux lourds peut entraîner la mort de poissons et la disparition d'organismes benthiques).
• pollution de surfaceLes sources agricoles de surface : les engrais (azote, phosphore), les pesticides (organophosphorés, herbicides) convergent vers la masse d'eau par les précipitations, déclenchant la croissance de cyanobactéries et d'algues vertes (par exemple, la crise des cyanobactéries du lac Taihu) ; les sources urbaines de surface : le ruissellement de surface transporte dans la masse d'eau la poussière des routes, les polluants des gaz d'échappement des automobiles, le lixiviat des ordures ménagères et les éléments nutritifs provenant de l'application excessive d'engrais sur les ceintures vertes. Les nutriments provenant de la fertilisation excessive des ceintures vertes pénètrent dans la masse d'eau ;
• pollution endogèneLes polluants qui se sont déposés dans le substrat d'une masse d'eau (par exemple, les métaux lourds laissés par les eaux usées industrielles historiques, les matières organiques provenant des eaux usées domestiques) sont relargués lorsque la température de l'eau augmente et que la masse d'eau est perturbée (par exemple, par la navigation et les fortes pluies), formant ainsi une "pollution secondaire" et maintenant l'odeur noire ou l'eutrophisation de la masse d'eau pendant une longue période de temps.

2. Modification des schémas hydrologiques : destruction des "squelettes" des écosystèmes

       La "modification dure" des masses d'eau par l'homme perturbe les rythmes hydrologiques naturels et les structures physiques, ce qui entraîne une perte de la fonction écologique :

• Durcissement des cours d'eau / DrainageLa transformation des cours d'eau naturels en digues de béton et en canaux rectilignes (par exemple, les cours d'eau "à trois côtés" dans certaines villes) pour la lutte contre les inondations, la navigation ou la construction urbaine a détruit le substrat de fixation des plantes aquatiques (par exemple, les plantes aquatiques ne peuvent pas s'enraciner) et a éliminé les lieux de frai et d'abri pour les poissons (par exemple, les plages peu profondes et les mares profondes), ce qui a entraîné la rupture de la chaîne alimentaire.
• Impact de l'ingénierie hydrauliqueLa construction de réservoirs et d'écluses a bloqué les voies de migration des poissons (par exemple, l'esturgeon chinois n'a pas pu migrer pour frayer en raison de la construction du barrage de Gezhouba), tout en modifiant le "rythme d'abondance et de dessiccation" de l'écoulement naturel (par exemple, l'assèchement des rivières et les morts biologiques causées par les réductions de débit pendant les périodes sèches), et en détruisant la capacité d'auto-épuration des masses d'eau.
• Enclavement de lacs / Remplissage de rivières pour la construction de maisonsVoici quelques exemples : empiètement direct sur la superficie des masses d'eau (par exemple, le lac Dongting est passé de 4 350 km² en 1949 à 2 625 km² en 2000 en raison de la fermeture du lac pour construire des champs), ce qui entraîne une diminution de la capacité de stockage des masses d'eau, une fragmentation des habitats aquatiques et une réduction drastique de la stabilité des écosystèmes.

3. Perturbations biologiques : facteurs clés des "déséquilibres" des écosystèmes

       Interférence directe ou indirecte des activités humaines avec les communautés biologiques des masses d'eau, entraînant une rupture dans la chaîne "producteur-consommateur-décomposeur" de l'écosystème :surpêcheLa surpêche des poissons (en particulier des poissons algaux et benthiques) entraîne une perte de contrôle des algues par les prédateurs naturels (par exemple, la prolifération des cyanobactéries a augmenté dans l'étang de Dianchi en raison de la surpêche des poissons algaux) et détruit la structure des populations de poissons (par exemple, la proportion élevée de poissons juvéniles rend difficile le rétablissement des populations).espèces exotiques envahissantesExemples : la jacinthe d'eau, qui se reproduit très rapidement et recouvre la surface de l'eau, bloquant la lumière du soleil, provoquant la mort des plantes submergées et une diminution de l'oxygène dissous, ainsi qu'une entrave à la navigation et à l'échange d'eau (les lacs de nombreuses provinces du sud de la Chine ont été gravement envahis par cette espèce) ; et les poissons mangeurs de moustiques, qui s'attaquent férocement aux petits poissons indigènes et à leurs œufs, ce qui entraîne le déclin des populations de poissons indigènes.Destruction de l'habitatLa coupe de la végétation riveraine (roseaux, saules pleureurs, etc.) et le comblement des zones humides ont entraîné la perte d'habitats et de sites d'alimentation pour les organismes riverains, tels que les oiseaux et les insectes, ainsi qu'une réduction de l'interception des polluants par la végétation (les herbes riveraines filtrant les sédiments et les nutriments des eaux de ruissellement, par exemple).

(ii) Cofacteurs naturels : causes secondaires de la destruction exacerbée

        Les facteurs naturels font généralement "boule de neige" en plus des dommages anthropogéniques et ont moins d'impact sur les masses d'eau saines lorsqu'ils agissent seuls :

• le changement climatiqueLe réchauffement des températures entraîne une évaporation accrue des masses d'eau (par exemple, les lacs rétrécissent dans les zones arides), tout en accélérant la prolifération des algues (les cyanobactéries se développent le plus rapidement entre 25 et 35 °C) ; les précipitations extrêmes déclenchent le ruissellement des eaux de pluie, qui entraîne davantage de polluants provenant de sources superficielles dans la masse d'eau, ce qui intensifie l'impact de la pollution.
• l'évolution géologiqueLa sédimentation à long terme entraîne la formation de lacs et de rivières peu profonds (par exemple, les cours inférieurs du fleuve Jaune sont devenus des "rivières hors sol" en raison de la sédimentation), la diminution du volume de la masse d'eau, la détérioration de la mobilité et la réduction de la capacité d'autoépuration.

II. solutions de base pour la restauration écologique des eaux naturelles

      L'objectif principal de la restauration écologique est de "restaurer l'intégrité structurelle et la stabilité fonctionnelle des écosystèmes aquatiques", et il est nécessaire de combiner les aspects multidimensionnels du contrôle de la pollution, de la restauration hydrologique, de la restauration biologique et des garanties de gestion, et de prendre des mesures globales du type "traitement des symptômes (contrôle de la pollution et amélioration de la qualité de l'eau) + traitement des causes profondes (réparation de la chaîne écologique et renforcement de la capacité d'autorégulation)". "des mesures globales.

(i) Première étape : contrôle des sources et interception de la pollution - couper les apports de pollution et "préparer" le terrain pour l'assainissement

      La lutte contre la pollution est une condition préalable à la restauration écologique ; si la pollution continue d'être importée, toute mesure de restauration sera inefficace ; il faut donc se concentrer sur les trois types de lutte contre la pollution "ponctuelle, superficielle et endogène" :

(ii) Étape 2 : Restauration hydrologique et morphologique - rétablissement du "squelette naturel" d'une masse d'eau

        Les mesures essentielles visant à fournir un environnement adapté aux organismes vivants en modifiant les berges durcies et en rétablissant le ruissellement naturel sont les suivantes :

1. Transformation écologique du littoral
         Les techniques courantes de suppression des digues en béton au profit de "rivages flexibles" sont les suivantes :zone de protection écologiqueUtilisation de matériaux tels que les gabions (remplis de pierres), le béton bitumineux, les pieux en bois, etc. pour conserver la perméabilité et la porosité du littoral (par exemple, la zone humide de Hangzhou Xixi utilise des pieux en bois et des roseaux pour protéger le littoral, et les poissons peuvent se percher dans les interstices des pieux) ;Revégétalisation des zones riverainesPlantation de plantes aquatiques (roseaux, balsamines), d'arbustes humides (saules) et d'arbres (séquoia, sapin des marais) le long du rivage pour former une zone de végétation tridimensionnelle "arbres - arbustes - herbes", qui stabilise le rivage et fournit un habitat pour les organismes vivants.
2. Restauration de la morphologie des rivières et des lacsRétablir la forme naturelle des courbes : transformer les rivières droites canalisées en "cours d'eau courbes" afin d'augmenter le débit et le temps de rétention de la masse d'eau (pour améliorer la capacité d'auto-épuration), tout en formant des bas-fonds et des bassins profonds (par exemple, la transformation de la rivière Turning de Pékin, qui a changé un canal droit de 1,6 km en un cours d'eau courbé, avec trois nouveaux bas-fonds et deux bassins profonds, et une augmentation du nombre d'espèces de poissons de trois à quinze). Rétablissement de la connectivité des masses d'eau : suppression des petites vannes qui bloquent la migration, ou construction de passes à poissons (par exemple, passes à poissons en escalier, passes à poissons bioniques) pour assurer la migration des poissons (par exemple, construction de passes à poissons pour les poissons migrateurs tels que l'esturgeon chinois dans le projet des Trois Gorges) ; réapprovisionnement du volume d'eau écologique : veiller à ce que les masses d'eau ne s'assèchent pas pendant la saison sèche et maintenir le débit écologique de base (le débit écologique doit généralement atteindre le niveau du débit pluriannuel), et transférer l'eau à travers les bassins par le biais des réservoirs ou du transfert d'eau du sud vers le nord (par exemple, la voie médiane du projet de transfert d'eau du sud vers le nord pour réapprovisionner les lacs dans le nord). Débit écologique (le débit écologique doit généralement atteindre plus de 30% du ruissellement moyen pluriannuel).

(iii) Étape 3 : Restauration du biome - reconstruction du "mécanisme d'équilibre" de la chaîne écologique

          Les organismes sont au cœur de l'écosystème et renforcent la capacité des masses d'eau à s'autoréguler en rétablissant la synergie entre les producteurs (plantes), les consommateurs (animaux) et les décomposeurs (micro-organismes) :

1. Restauration de plantes aquatiques (producteurs)
          En fonction de la profondeur de la masse d'eau et du degré de pollution, sélectionner des plantes indigènes, résistantes à la pollution et écologiquement fonctionnelles pour construire une communauté végétale tridimensionnelle "submergée - flottante - aquatique" : plantes submergées : telles que l'herbe amère, l'algue noire, l'algue rouge, peuvent absorber l'azote et le phosphore dans la masse d'eau, libérer de l'oxygène et, en même temps, fournir des frayères pour les poissons (adaptées aux masses d'eau à forte transparence, la transparence doit être > 0,5 m). Fournir des frayères pour les poissons (adaptées aux masses d'eau très transparentes, la transparence doit être > 0,5 m) ; Plantes flottantes : telles que les nénuphars, Nymphaea (pour éviter l'introduction d'espèces envahissantes telles que la jacinthe d'eau), qui peuvent bloquer la lumière du soleil pour inhiber la croissance des cyanobactéries, et absorber les nutriments de la couche superficielle de la masse d'eau ; Plantes de soutien de l'eau : telles que les roseaux, les pandanus, qui poussent sur le rivage dans les eaux peu profondes, qui peuvent intercepter la pollution de la source superficielle, et fournir un habitat pour les oiseaux.Remarque : pour éviter la surpopulation d'une seule plante, une récolte régulière est nécessaire (pour retirer de la colonne d'eau les nutriments absorbés et prévenir la pollution secondaire due à la décomposition).
2. Restauration des animaux aquatiques (consommateur)
          Suivant le principe de la "priorité locale et de l'adéquation de la chaîne alimentaire", les poissons, les animaux benthiques, les oiseaux, etc. sont relâchés ou protégés pour lutter contre les algues et les polluants : poissons : relâcher des poissons mangeurs d'algues (par exemple, la carpe à grosse tête et la carpe argentée, pour lutter contre les algues à l'aide de poissons), des poissons omnivores (par exemple, la carpe cruciforme, pour consommer des débris organiques) et des poissons omnivores (par exemple, la carpe cruciforme, pour consommer des débris organiques). (la carpe à grosse tête, qui se nourrit de débris organiques) et des poissons omnivores (la carpe cruciforme, qui se nourrit de débris organiques), ainsi que l'interdiction de la surpêche (mise en place d'une période et d'une zone de fermeture) ; la faune benthique : introduire des escargots (qui se nourrissent d'algues et de débris organiques), des moules (qui se nourrissent de plancton et améliorent la qualité de l'eau) et des crevettes (qui servent d'appâts aux poissons et enrichissent la chaîne alimentaire) ; et les organismes riverains : protéger les oiseaux (aigrettes, canards sauvages) et les insectes (larves de libellules), et améliorer la qualité de l'eau. La biodiversité.
3. Amélioration microbiologique (décomposeurs)
          Les micro-organismes sont au cœur de la dégradation des matières organiques dans les masses d'eau, et leur activité peut être renforcée par "l'ajout exogène + la culture locale" : ajouter des micro-organismes fonctionnels, tels que des bactéries photosynthétiques, des bacilles, pour accélérer la dégradation de l'azote ammoniacal et de la DCO (adapté à la gestion d'urgence des masses d'eau à odeur noire) ; construire des supports microbiens : placer des charges biologiques (telles que des charges élastiques, des roches volcaniques) pour fournir une surface d'attache aux micro-organismes et former un "biofilm" (par ex, roches volcaniques) pour fournir une surface d'attachement aux micro-organismes et former un "biofilm" (par exemple, en créant une île flottante biologique dans la rivière, les micro-organismes présents sur la charge peuvent purifier la qualité de l'eau en continu).

(iv) Étape 4 : Gestion à long terme - veiller à ce que les résultats de la restauration ne rebondissent pas

         La restauration écologique est un processus à long terme qui nécessite la mise en place d'un mécanisme de gestion "dirigé par le gouvernement, responsable des entreprises et participatif" :

1. Suivi et évaluation
   Mise en place d'un réseau de surveillance de l'eau pour contrôler régulièrement la qualité de l'eau (DCO, azote ammoniacal, phosphore total), la biodiversité (espèces de poissons, couverture végétale) et la situation hydrologique (débit, niveau de l'eau) afin d'évaluer l'efficacité de la restauration et d'apporter des ajustements au programme en temps opportun.
2. Réglementation et application
   Améliorer les réglementations relatives à la protection des masses d'eau (telles que les réglementations sur le système des chefs de rivières et de lacs), mettre en œuvre les responsabilités des "chefs de rivières et de lacs" et sévir contre les déversements illégaux d'eau, la fermeture des lacs et la surpêche.
3. l'engagement public
   La publicité et l'éducation (conférences sur la protection de l'environnement, activités bénévoles pour la protection des masses d'eau) permettent de sensibiliser le public à la protection de l'environnement et d'encourager sa participation à l'inspection des masses d'eau et au nettoyage des déchets (par exemple, le système des "chefs civils de rivière" du Zhejiang mobilise le public pour qu'il participe à la surveillance des cours d'eau).
4. Gestion intelligente
   En utilisant l'IdO et la technologie du big data, construire une plateforme "rivière et lac intelligents" (par exemple, surveillance en temps réel des capteurs de qualité de l'eau, télédétection par satellite pour surveiller la zone de la masse d'eau) pour parvenir à une régulation dynamique et à une gestion précise des masses d'eau.

III. résumé des principes clés de la restauration

1. Le principe de globalitéLa restauration doit intégrer "l'eau - le substrat - les organismes - les terres environnantes" et éviter de se concentrer uniquement sur l'amélioration de la qualité de l'eau en négligeant la biodiversité et les schémas hydrologiques ;
2. le principe de localité (dans la théorie marxiste)Les espèces indigènes doivent être privilégiées et les espèces exotiques envahissantes évitées ;
3. Le principe de la progression graduelle et ordonnéeMise en œuvre par phases, de la "lutte contre la pollution" à la "restauration morphologique" et à la "restauration biologique", sans précipitation ;
4. Principes de la gestion adaptativeAdapter le programme de manière dynamique aux changements de l'environnement naturel sur la base des résultats de la surveillance (par exemple, l'augmentation de la température de l'eau due au changement climatique nécessite des ajustements des mesures de contrôle des algues).

        Grâce aux mesures globales susmentionnées, l'écosystème des masses d'eau naturelles peut progressivement restaurer l'état de "qualité de l'eau propre, de biodiversité et de fonction stable", et finalement atteindre l'objectif écologique "d'eau claire et de rives vertes, avec des poissons volant dans les fonds peu profonds".