Connaissance du bassin Rhin-Meuse

Le territoire de l’agence de l’eau Rhin-Meuse (ou bassin hydrographique) couvre partiellement 3 régions et 8 départements et comporte 3240 communes pour une superficie de 31 400 km2. Il fait partie de deux districts hydrographiques internationaux : celui du Rhin et celui de la Meuse.

Une vocation européenne

Le bassin Rhin-Meuse dans son contexte internationalLe bassin Rhin-Meuse est le bassin hydrographique français le plus transfrontalier. Trois ensembles le constituent :

  • le Rhin, dont le cours moyen entre Bâle et Lauterbourg, fait frontière entre la France (Alsace) et l'Allemagne (Bade-Wurtemberg) ;
  • la Moselle (et ses affluents la Meurthe et la Sarre) sur son cours amont. La Moselle rejoint le Rhin à Coblence en Allemagne ;
  • la Meuse, pour son cours amont. A la sortie du massif ardennais français, elle traverse la Belgique puis la Hollande où son estuaire sur la mer du Nord avoisine celui du Rhin.

L'ensemble de ce bassin hydrographique international de la Meuse et du Rhin se situe sur l'arc central de l'Europe dans une zone de très forte activité économique, issue des ressources du sous-sol (fer, charbon, sel) et d'une agriculture intensive. Le Rhin est une des artères fluviales les plus utilisées pour le transport.

Une proportion importante de la population de l'aval, en Belgique, en Hollande et en Allemagne, tire sa ressource en eau des rivières. Par ailleurs, certaines nappes concernent plusieurs pays (nappe rhénane ou nappe des grès d'Hettange-Luxembourg).

Des actions cohérentes avec celles des pays voisins

Cette situation a donné naissance à une coopération internationale de longue date entre la France, l'Allemagne et ses länders, le Luxembourg, la Belgique, les Pays-Bas et la Suisse. Cette coopération se traduit par la présence de l'agence de l'eau Rhin-Meuse dans les commissions internationales :

Les prélèvements en eau

Dans le bassin Rhin-Meuse, les cours d’eau et les eaux souterraines sont sollicitées pour les besoins en eau potable, industriels et, dans une moindre mesure, agricoles.

Les prélèvements peuvent avoir une influence lourde sur les débits ou sur le niveau des nappes. Les volumes d’eau prélevés pour l’alimentation en eau et pour l’industrie représentent une part significative des volumes prélevés en France.

Dans le bassin Rhin-Meuse, les prélèvements industriels, hors énergie, représentent la grande majorité des prélèvements en eaux de surface. Plus des 3/4 de ces prélèvements sont faits par les 10 plus gros consommateurs.

L’essentiel des prélèvements pour l’alimentation en eau des populations du bassin Rhin-Meuse est assuré à partir des eaux souterraines. Les prélèvements en eaux de surface sont moindres que ceux des industriels et ne concernent qu’une vingtaine de collectivités.

Les prélèvements agricoles sont très disséminés et peu importants, mais ces volumes sont presque totalement consommés. En eaux de surface, ces prélèvements concernent de petits ruisseaux en plaine d’Alsace. Ils peuvent donc entraîner des problèmes de débits à l’étiage.

La nappe d’Alsace est de loin la nappe d’eau souterraine la plus sollicitée. En Lorraine, c’est l’aquifère des Grès du trias. La surexploitation de cette nappe est une préoccupation forte dans la partie sud. C’est pourquoi un schéma d’aménagement et de gestion des eaux (SAGE) a été mis en place afin de permettre à tous les acteurs concernés de réfléchir à un plan d’actions visant à diminuer les prélèvements dans cet aquifère sensible.

Dans le bassin Rhin-Meuse, 360 millions de m3 d’eau sont prélevés tous les ans par les collectivités. Les réseaux de distribution d’eau potable (38 000 kilomètres) présentent des pertes de 25% en moyenne. Ces pertes peuvent atteindre plus de 50% par endroit. Estimées dans le bassin à environ 100 millions de m3 par an au total, elles correspondent à la consommation annuelle cumulée des villes de Strasbourg, Nancy et Metz.

La diminution des pertes en eau au niveau des réseaux constitue donc un gisement de ressource en eau et in fine de réduction des coûts.

L'hydrographie

Le bassin Rhin-Meuse est constitué de trois unités hydrographiques parallèles : la plaine du Rhin à l'est séparée par le massif vosgien et les bassins de la Moselle et de la Meuse à l'ouest.

Le bassin hydrographique Rhin-Meuse comprend les bassins versants suivants :

  • l'Ill et les autres affluents alsaciens du Rhin : Moder, Sauer, Lauter,
  • la Moselle, affluent du Rhin également,  et ses deux affluents principaux, la Meurthe et la Sarre,
  • la Meuse qui prend sa source en Haute-Marne et ses affluents principaux : le Vair, la Chiers et la Semoy (sur 21 km en France) et le Viroin (4 km en France) et la Houille (14 km en France).
L'étiage dans le bassin Rhin-Meuse, période au cours de laquelle les débits des cours d'eau sont les plus faibles, s'étale généralement de mai à octobre.

Focus sur le Rhin

A son entrée en plaine d'Alsace, dispose d'un bassin versant de 37 000 km2 situé dans la zone montagneuse des alpes suisses où il prend sa source.

Le Rhin dépend principalement de la fonte des glaciers alpins et présente des étiages d'hivers.
Au niveau de Strasbourg, la crue moyenne (juin-juillet) s'élève à 5 000 m3/s et l'étiage (novembre-janvier) à 600 m3, pour un débit moyen de 1 100 m3/s.

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Les eaux souterraines

Le bassin Rhin-Meuse est riche en eau souterraine. Le volume d'eau contenu dans les réservoirs aquifères se compte en centaines de milliards de m3.

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Les milieux naturels

Le bassin Rhin-Meuse se caractérise par une grande diversité de cours d’eau. Leurs caractéristiques varient très fortement depuis la montagne vosgienne jusqu’aux grandes plaines et plateaux lorrain et alsacien. C’est ainsi que l’on peut trouver des cours d’eau de montagne, des cours d’eau de moyenne montagne, des cours d’eau mobiles ou de piémont, des cours d’eau de côtes calcaires et des cours d’eau méandreux de plaine sur calcaire.

Sur le bassin Rhin-Meuse, les zones humides, qu’elles soient remarquables ou ordinaires, présentent une très grande diversité en termes de surface, de fréquence et de durée de submersion, mais aussi d’ « organisation » (zones humides ponctuelles et localisées, ou milieux humides en mosaïque avec d’autres habitats). Vallées alluviales de la Meuse, de la Moselle et de la Meurthe, anciens bras du Rhin, rieds alsaciens, tourbières vosgiennes, étangs de la plaine de la Woëvre ou du Pays des Etangs, prés et mares salés des vallées de la Nied Française et de la Seille, tous ces sites et milieux naturels emblématiques sont révélateurs de la grande diversité des zones humides présentes sur le bassin Rhin-Meuse.

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Le relief et la géologie

Le bassin Rhin-Meuse n’a pas de façade maritime. Il est limité au nord par le massif schisteux rhénan, à l'est et au-delà du Rhin par l'Ortengau et par la Forêt Noire, au sud par le plateau de Langres, et à l'ouest par les Côtes d'Argonne.

  • Les reliefs montagneux : massifs vosgiens et ardennais.
  • Les reliefs de côtes : Côtes de la Sarre, de la Moselle et de la Meuse.
  • Les plaines et plateaux : d'Alsace, du Jura alsacien, de la forêt de Haguenau, plateau Lorrain, la Woëvre, les Hauts de Meuse. Le point culminant est le Ballon de Guebwiller ou Grand Ballon (1424 m).

Les zones les plus basses, inférieures à 200 m se situent :

  • dans la plaine d'Alsace, entre Colmar et Strasbourg,
  • dans la vallée de la Moselle, entre Nancy et la frontière franco-germano-luxembourgeoise,
  • dans la vallée de la Meuse, entre Verdun et Givet.

Liées au relief, apparaissent les régions naturelles soumises également aux caractéristiques de la géologie. Le bassin Rhin-Meuse se divise en quatre secteurs géologiques :

  • l'Ardenne,
  • le massif Vosgien,
  • le plateau lorrain,
  • et le fossé rhénan.

Cartothèque

Relief du bassin Rhin-Meuse (à venir)

Le climat

Le climat lorrain est du type océanique tempéré, à tendance continentale : affaiblissement de l'influence des masses d'air atlantiques et influence conjuguée d'air froid en provenance d'Europe du Nord et d'air d'origine tropicale. Cette tendance correspond à une régularisation des précipitations en toutes saisons, à une augmentation de l'amplitude thermique, ainsi qu'à un allongement de la saison froide.

Le climat des reliefs (massif vosgien et massif ardennais) est particulier avec l'accentuation de l'influence océanique et montagnarde.

La plaine d'Alsace a une tendance nettement continentale : hivers rigoureux, étés chauds et orageux. On constate une faible pluviosité dans la zone centrale.

La pluviosité moyenne annuelle dans le bassin varie de 600 mm (Colmar, Sélestat), 650 mm (plateau lorrain et basse vallée de la Moselle) à 2 300 mm sur les sommets des Hautes-Vosges. La pluviosité du territoire national est de 800 mm en moyenne.

Le réchauffement climatique observé au cours des dernières décennies n’épargne par le quart Nord-Est de la France. On observe par exemple, une augmentation de la température moyenne de l’air de +1,1°C à Metz depuis 1988 par rapport à la période 1945-1987.

Le même phénomène est observé dans les milieux aquatiques : on observe ainsi une augmentation de plus de 3°C de la température du Rhin entre 1963 et 2008.

Des répercussions sur les écoulements

Une diminution des écoulements annuels des cours d’eau a été observée en parallèle de l’augmentation des températures. Il n’est pas possible d’affirmer avec certitude une relation de cause à effet entre les deux phénomènes, mais il y a une forte probabilité que la baisse des débits observée soit liée à une augmentation de l’évaporation en relation avec l’augmentation de température.

Le coût de l’eau

La gestion de l’eau se caractérise par des investissements lourds pour se doter des équipements nécessaires pour prélever et distribuer l’eau, ainsi que pour traiter les eaux usées. Tous ces équipements sont financés par leurs propriétaires, dont les collectivités publiques et les établissements industriels, qui bénéficient pour ce faire d’aides publiques à hauteur d’environ 40% dont celles de l’agence de l’eau.

Sur le bassin Rhin-Meuse, les dépenses relevant de l’eau et de l’assainissement sont financées à hauteur de 790 millions d’euros, soit 60% environ du total des dépenses, par la facture d’eau. Cette dernière est acquittée d’une part par les ménages et d’autre part par les acteurs économiques (industries isolées, industries raccordées et activités de production assimilées domestiques, telles que les artisans et les commerces locaux).

Le prix moyen du m3 d’eau facturé aux habitants du bassin Rhin-Meuse est de 3,48 € TTC (2009).

La facture d’eau reflète de plus en plus les coûts réels de gestion du service par la collectivité.

La population

Le bassin Rhin-Meuse compte 4,3 millions d’habitants (recensement INSEE 2008-2009).
L'essentiel de la population est localisé le long de trois grands axes économiques : rhénan, mosellan et mosan (Meuse).

C'est à la croisée des voies de communication et le long des cours d'eau que se situent les grandes agglomérations :

  • Strasbourg, Colmar et Mulhouse dans la plaine du Rhin. Elles représentent 25% de la population d'Alsace.
  • Epinal, Metz et Thionville, sur la Moselle, Nancy, sur la Meurthe. Près de 35% de la population lorraine est concentrée dans l'aire de la "métropole lorraine" qui s'étend de Toul à Lunéville au sud, à Thionville, au nord.
  • Verdun,Sedan et Charleville-Mézières sur la Meuse.
  • Deux concentrations urbaines importantes se trouvent à l'écart des grandes vallées : celle de Saint-Avold-Forbach-Merlebach-Stiring et celle de Longwy-Villerupt.
  • En Alsace, sur l'axe mosellan et dans le bassin houiller, la densité démographique dépasse souvent 150 habitants au km2
  • et jusqu'à 220. En Meuse, Haute-Marne et dans le sud de la Meurthe-et-Moselle, la densité est généralement inférieure à 50 habitants au km2