Qualité des eaux d’une rivière urbaine : Suivi réglementaire versus Perception des riverains Le cas du río Liberia (Costa Rica)

Water quality of an urban river : regulatory monitoring versus residents’ perception : The case of the Liberia River (Costa Rica)

• Auteur / Autrice : Christian Golcher Benavides
• Direction : Marie-George Tournoud, Flavie Cernesson
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'Eau
• Date : Soutenance le 04/12/2018
• Etablissement(s) : Paris, AgroParisTech
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Catherine Carré
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Catherine Carré, Christophe Cudennec, Narcis Prat Fornells, Christian Salles
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Cudennec, Narcis Prat Fornells

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écologie des cours d'eau

Forêts ripicoles

Cognition

Diagnostic qualité

Nature -- Effets de l'homme

Mots clés libres

Suivi réglementaire de la qualité des eaux

Pressions anthropiques

Perception sociale

Rivière urbaine

Enquêtes

Analyse spatiale

Water quality regulatory monitoring

Anthropic pressures

Social perception

Urban river

Surveys

Spatial analysis

Résumé

L'impact des activités humaines sur l'état d'une rivière est le plus souvent évalué réglementairement par le suivi d'indicateurs de la qualité de l'eau. La définition des réseaux de mesures réglementaires est contrainte par des aspects techniques ou pratiques qui font que les diagnostics sont établis sur une base de connaissances limitée. Etudier la relation qu'ont les riverains avec le cours d'eau peut-il servir à améliorer les connaissances scientifiques sur les pressions et l'état de la rivière, et donc à moyen terme à améliorer la définition des actions de contrôle et de restauration ? La réponse à cette question s'appuie sur l'étude du rio Liberia (longueur 30 km, bassin versant 46 km2) au Costa Rica situé dans la région du Pacifique Nord. La rivière traverse, à l'aval, la zone urbaine de Liberia (39000 habitants), représentative des villes dites périphériques du pays. La thèse est basée sur le couplage de deux démarches : (a) la réalisation du diagnostic réglementaire de la qualité de l'eau et la caractérisation des pressions anthropiques sur la rivière ; (b) l'étude de la perception et de la pratique de la rivière par les riverains. Dans un premier temps, quinze campagnes de mesure de la qualité de l’eau ont été effectuées conformément à la réglementation du Costa Rica, sur un réseau de sept stations, le long du rio Liberia, entre 2013 et 2015. Les indicateurs physico-chimique, biologique et bactériologique montrent un gradient amont-aval de l'état de rivière, de peu à très pollué. Ces indicateurs sont peu variables en fonction des conditions hydrologiques -vu par un indice de précipitation antérieur-, mais sont influencés par les pressions anthropiques, vu par les indices d'occupation du sol et d'état de la ripisylve. La qualité de la rivière est fortement dégradée à la traversée de la zone urbaine. Dans un deuxième temps, une enquête a été effectuée en 2016, auprès de 100 habitants et de 32 acteurs économiques riverains. Une cartographie de la rivière, en termes d'intensité de fréquentation et de perception de la qualité a été réalisée. La fréquentation de la rivière est différente selon le type de riverains. En général, les habitants traversent tous les jours la rivière par les différents ponts alors que les acteurs économiques fréquentent la rivière occasionnellement pour participer à des actions collectives de restauration. La rivière est perçue comme un espace dégradé et dangereux par la majorité des riverains. Mais, la partie amont du cours d'eau, et quelques sites urbains, sont appréciés pour leur bonne qualité. Dans un troisième temps, le croisement des connaissances issues du réseau de suivi avec les résultats de l’enquête de perception a été réalisé. Le niveau de dégradation des stations de mesure, localisées en des sites reconnus par les usagers, est concordant du point de vue des riverains et des observations scientifiques. De plus, l’identification par les habitants de nouveaux points dégradés permet d’étoffer le réseau de suivi. Ainsi, des nouvelles stations ont fait l’objet d’une campagne de mesures menée en 2017, qui permet d'affiner les connaissances de la variabilité spatiale de la qualité de l’eau et de la ripisylve. On démontre ainsi que les perceptions des riverains peuvent être utilisées comme système de connaissances pour améliorer l'évaluation de la qualité d'une rivière urbaine. Cette thèse est une première étape de diagnostic de la qualité d'une rivière urbaine, combinant approches hydrologique, par des indicateurs réglementaires, et socio-géographique, par un travail d'enquêtes. Il reste à mieux comprendre à la fois la dynamique de la qualité de l'eau, en lien avec l'hydrologie, et celle des pressions anthropiques, ainsi que la variabilité temporelle de la perception du cours d'eau par les riverains. Enfin, les modalités d'engagement des riverains au suivi et à la restauration de la qualité de la rivière restent à analyser, pour le développement d'une vraie démarche participative.

The impact of human activities on rivers status is most often assessed through the monitoring of regulatory water quality indicators. The definition of regulatory action networks is constrained by technical or practical aspects. As a result, diagnoses are made on the basis of limited knowledge. Can studying the relationship between residents and rivers be used to improve scientific knowledge on the pressures and state of the river, and therefore in the medium term to improve the definition of control and restoration actions? The thesis is based on the study of the Liberia River (30 km long, 46 km2 catchment area) in Costa Rica - North Pacific Region. The river flows downstream through the urban area of the city of Liberia (39 000 inhabitants). The thesis is based on the coupling of two approaches: (a) the regulatory diagnosis of water quality and the characterization of anthropogenic pressures on the river; (b) the study of the perception and practice of the river by residents. Firstly, fifteen water quality measurement campaigns were carried out in accordance with Costa Rica's regulations, on a network of seven stations along the Liberia River between 2013 and 2015. The physico-chemical, biological and bacteriological indicators show an upstream-downstream gradient of the river state, from slightly to highly polluted. These indicators are not very variable according to hydrological conditions - as seen by a previous rainfall index - but are influenced by anthropogenic pressures, as seen by land use and riparian condition indices. The quality of the river is severely degraded when crossing the urban area. Secondly, a survey was carried out in 2016, among 100 inhabitants and 32 professionals. A map of the river, in terms of use and perception, was carried out. In general, the inhabitants cross the river every day via the various bridges, while the professionals occasionally participate in collective restoration actions. The river is perceived as a degraded and dangerous space by the majority of residents. However, the upstream part of the river, and some urban sites, are appreciated for their good quality. Thirdly, knowledge from the monitoring network and results of the perception survey were analysed jointly. The level of degradation from monitoring stations is consistent with the point of view of residents that identify all the locations of the stations. In addition, inhabitants point new hot spots of degradation that makes it possible to strengthen the monitoring network. Thus, new stations were implemented during a campaign carried out in 2017. The spatial variability of water quality and riparian zones was refined. As a conclusion, residents’ perceptions can be used to improve the assessment of the quality of an urban river. This thesis is a first step in diagnosing the quality of an urban river, combining hydrological approaches, through regulatory indicators, and socio-geographic indicators, through survey of residents. However, it is necessary to better understand both dynamics of water quality, in relation to hydrology, and those of anthropogenic pressures, as well as the temporal variability of the perception of the river by residents. Finally, conditions for involving residents in monitoring and restoring the quality of the river remain to be analyzed, in order to develop a real participatory approach.