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Le barrage des Trois Gorges

Le barrage des Trois Gorges. Doc D.Granger.

Les conséquences environnementales (II)

Parmi de nombreux chercheurs, les Dr Zehao Shen du Département de Géographie de l'Université d'Iowa et le Dr Jianguo J. Wu du Département de Botanique de l'Université d'Arizona étudient depuis quelques années les conséquences de l'installation du barrage des Trois Gorges sur l'environnement, en particulier sur la biodiversité.

De manière générale nous savons que partout où l'homme s'installe, les espèces endémiques subissent une fragmentation de leur habitat et tendent à disparaître. Bien que la réduction et l'altération de leur biotope soient les principales causes de la perte de biodiversité et des écosystèmes, nous comprenons encore difficilement les processus et les mécanismes à la base de ces transformations. 

A ce jour les principales études ont concerné la fragmentation des habitats autour du lac Gatun au Panama et du lac Guri au Vénézuéla, toutes deux provoquées par l'installation d'un barrage, ainsi que les effets des projets agraires sur la dynamique des espèces biologiques dans le centre de l'Amazonie. On peut également cité l'impact socio-économique du barrage d'Assouan en Egypte.

En temps normal, des "expériences planifées" de ce type sont généralement interdites par la loi, en raison de scrupules moraux, des conséquences écologiques, des obstacles logistiques et scientifiques à leur élaboration. Les expériences naturelles non planifiées sont très riches d'enseignements et débordent littéralement du cadre local. 

Pour le scientifique de telles expériences sont très intéressantes car elles leur offrent une opportunité extraordinaire pour étudier à grande échelle l'effet des activités humaines sur l'environnement.à travers la fragmentation naturelle des habitats. Evidemment, ce sont des catastrophes en soi puisqu'à terme on assiste à un dépeuplement biologique irréversible de la région.

La création de grands barrages ces dernières décennies a créé un peu partout dans le monde de véritables îles artificielles représentant autant de laboratoires écologiques naturels. En 2000, il existait plus de 45000 grands barrages dans 150 pays auxquels il faut ajouter 320 nouveaux barrages en construction au détriment des biotopes naturels.

La biodiversité des Trois Gorges

En terme de biodiversité, la région des Trois Gorges a été peu affectée par la dernière glaciation et est donc restée l'une des régions les plus riches de Chine et de l'hémisphère Nord. Suite à un recensement conduit entre 1997 et 2001, on y dénombrait 6388 espèces de plantes supérieures dont 3500 sont endémiques, appartenant à 238 familles et 1508 genres différents représentant 20% de toutes les plantes à graine de Chine. Selon la "Liste Rouge" de l'IUCN, 57% parmi ces espèces de plantes sont menacées d'extinction.

Cette région abrite également 3418 espèces d'insectes dont 368 espèces de papillons, 500 espèces d'animaux terrestres comprenant 101 espèces de mammifères, 319 espèces d'oiseaux, 35 espèces de reptiles et 32 espèces d'amhibiens, 350 espèces de poissons et 1085 espèces de plantes aquatiques en comptant le phytoplancton et les organismes benthiques (qui vivent sur le fond). Parmi toutes celles-ci beaucoup d'animaux sont rares ou menacés d'extinction.

Un dauphin baiji, l'un des rares qui vécut en captivité. Ce mammifère dont l'espèce s'est éteinte en 2007 fut étudié au Centre de Recherche sur la Biodiversité Aquatique et la Conservation des Ressources (IHB) sous tutelle de l'Académie des Sciences chinoise.

Cette biodiversité apparaît également à l'échelle de l'écosystème. Ainsi dans les montagnes de Dalaoling situées sur le versant nord de la Gorge de Xiling, il existe plusieurs écosystèmes locaux dans lesquels vivent des espèces endémiques dont la composition varie en fonction de l'altitude : forêts au feuillage large et persistant sous 800 m, forêts mixtes à feuillage persistant et caduque entre 800 et 1700 m et forêts de feuillus à feuillage persistant et de conifères au-dessus de 1700 m.

De nombreux experts chinois reconnaissent que le barrage va certainement affecter la biodiversité et les propriétés de l'écosystème de la région des Trois Gorges. 

C'est notamment le cas du dauphin baiji (Lipotes vexillifer) ou dauphin des fleuves, une espèce unique qualifiée de "fossile vivant" qui vivait déjà il y a 30 millions d'années dans le Yangtsé et dont X.Lei discuta la survie dans le magazine Science en 1998 (N° 280, p25). Des membres du Caltech se sont également inquiétés de sa survie.

Ce mammifère aquatique qui pouvait mesurer jusqu'à 2.50 m et peser 160 kg fut menacé d'extinction car on détruisit son habitat, on le priva de sa nourriture en raison de la surpêche (il se nourrissait de poissons, il servait d'appât aux pêcheurs de poissons-chats et fut parfois capturé dans les filets), la pollution l'intoxiquait et détruisit également sa nourriture tandis que les moteurs de l'intense trafic fluvial pouvaient interférer avec son système d'écholocation, mettant en danger sa survie et limitant sa capacité à trouver sa nourriture.

Le dauphin baiji fut l'espèce de cétacé la plus menacée d'extinction et la plus protégée de Chine. Mais cette protection fut inefficace. En effet, entre 1985 et 1986, les plus optimistes estimaient que cette espèce comptait environ 300 individus. Elle fut ajoutée à la liste rouge de l'IUCN en 1989. Entre 1997 et 1999, des recherches intensives n'ont identifié que 21 à 23 dauphins dans les eaux du Yangtsé. Aucun spécimen n'a été observé ou entendu depuis 2000. On rapporte seulement quelques observations non documentées effectuées en 2004. On estime que l'espèce s'est éteinte en 2007. La culture chinoise a perdu l'un des sujets millénaires de sa littérature et l'un des plus grands prédateurs du Long fleuve.

Notons qu'une situation similaire se produit dans les eaux du Gange au Bangladesh, au Népal et en Inde où on ne compte plus que quelques dizaines de dauphins des fleuves. Deux autres espèces de dauphins vivent dans l'Amazone et l'Orénoque (Orinoco) et sont également en danger.

Les effets du barrage

Le barrage des Trois Gorges affectera la biodiversité et les interactions dans les écosystèmes à plusieurs niveaux du fait de la perte immédiate des habitats et de l'augmentation de l'isolement des biota qui subsisteront.

Le fait marquant le plus évident fut la disparition des montagnes sous les eaux et l'apparition d'autant d'îles. Ce phénomène de fragmentation des biota va rapidement avoir des conséquences dramatiques sur les populations biologiques.

Cette simulation préparée par J.Wu et al, nous montre l'inondation des Trois Gorges suite à la création du barrage et la montée des eaux de 200 m. On constate l'apparition de nouvelles îles de toutes tailles et de nombreux méandres tout le long du fleuve. En fonction du niveau des eaux, certaines zones se transformeront en bras morts ou en lacs, isolant et condamnant parfois les populations parmi lesquelles il y peut y avoir des dauphins. Cette fragmentation conduira à terme à une perte notable de biodiversité sur les petites îles (< 12 ha) et à des microclimats auxquels ne sont pas préparées les espèces endémiques vivant jusqu'ici dans les montagnes.

Selon les simulations basées sur des relevés topographiques digitaux (DEM) dont un résultat est présenté à droite, avec un niveau d'eau de 150 m, 47 îles émergent dans le Yangsté, à 175 m, il y a entre 42 et 102 îles et avec 200 m d'eau il y a encore 102 îles qui représentent une superficie totale de 80.67 km2 et une superficie moyenne de 0.79 km2 (790 ha). Il s'agira donc de petits écosystèmes où les grands mammifères auront disparu faute de trouver suffisamment de nourriture et pour certains un territoire suffisamment vaste pour se développer.

Avec une centaine d'îles dans les eaux de retenue, les individus et les populations doivent ajuster leur équilibre face à la réduction soudaine de leur habitat, l'augmentation de l'humidité dans les microclimats et l'augmentation de la densité des populations, des phénomènes qui conduiront à une augmentation de la prédation et de la compétition. Au niveau des communautés isolées dans les îles, on observera une diminution progressive de la biodiversité, une réorganisation de la chaîne trophique, une modification des cycles de la nourriture et à l'apparition de nouvelles caractéristiques dans les zones humides.

La biodiversité et l'écosystème fonctionnant comme un tout dont l'équilibre est parfaitement ajusté pour répondre aux différentes sollicitations biologiques et thermodynamiques, ce système va continuer à s'ajuster durant des décennies en fonction de la configuration des nouvelles terres émergeantes et du contexte régional.

Un aspect important dans ces modifications du paysage est la plus grande facilité d'accès pour les hommes aux sommets des montagnes en bâteau, ce qui va conduire à un développement sans précédent des activités touristiques.

Les conséquences de ces activités sur la dynamique écologique ne pourront être totalement appréhendées qu'en étudiant simultanément les stratégies de gestion du territoire et la double nature de la fragmentation (perte d'habitat et isolement) ainsi que ses effets sur les différents écosystèmes.

Seule consolation, les scientifiques chinois ont aujourd'hui l'opportunité de développer et de tester de nouvelles théories sur la biogéographie des îles et la fragmentation de l'habitat, y compris la composition des espèces et leur diversité, la démographie des populations dominantes, la structure trophique des communautés, les taux de croissance des plantes et les propriétés des écosystèmes (par ex. les propriétés chimiques de l'eau du sous-sol, sa teneur en carbone et azote, en matière organique, la décomposition des détritus et la biomasse). A partir de ces résultats on pourra mesurer les taux d'extinction et déterminer s'ils varient entre les différents groupes taxonomiques ou niveaux trophiques.

La théorie de la relation espèce-superficie change considérablement au cours du temps suite à la création du barrage des Trois Gorges. Au début de la construction du barrage le nombre d'espèces présentes sur les îles obéit à cette relation et est proportionnelle au carré de la superficie. Cette relation se modifie au cours du temps car le taux d'extinction n'est pas linéaire et varie entre espèces ainsi qu'en fonction de la taille des îles. Finalement on constate que la relation espèce-superficie peut se rétablir mais sa pente est plus raide en raison de la perte élevée de biodiversité dans les petites îles. Document J.Wu et al., 2004.

Il sera également possible de déterminer si la relation espèce-superficie change significativement au cours du temps. En effet, la composition de la faune pourrait dramatiquement changer du fait que les animaux terrestres seront tributaires de la montée des eaux, d'où résultera à court terme une augmentation des espèces, de la densité des populations et de la compétition. L'invasion d'animaux et de plantes "étrangers" peut non seulement modifier la composition des espèces et la chaîne trophique, mais elle peut conduire à l'extermination d'espèces déjà actuellement en voie d'extinction en raison de l'augmentation du nombre de prédateurs et des zones de pâturage.

De nouvelles communautés de forêts dite Ripariennes peuvent se développer sur les berges récemment créées et altérer significativement les biota et le paysage local. De plus, le tourisme et l'implantation de nouvelles communautés rurales suite à l'évacuation des terres inondées peuvent produire divers impacts sur la biodiversité dont les espèces vont obligatoirement fuir la civilisation pour aller se réfugier dans des régions plus calmes ou disparaître faute de pouvoir s'adapter à de nouvelles conditions d'existence.

A côté de cet aspect biogéographique, des aspects plus techniques doivent être considérés, notamment la théorie neutre unifiée de la biodiversité du botaniste Stephen P.Hubbell, la théorie de la métapopulation, l'auto-organisation des communautés biotiques, l'écologie des paysages, etc, qui toutes sont en relation avec la réaction des individus et des populations face à la pression de l'environnement et des espèces concurrentes, notamment dans le cas de la fragmentation des biota.

De nombreuses hypothèses concernant les effets de la fragmentation et la relaxe des biota ont été étudiés empiriquement depuis des décennies voire depuis des centaines d'années et il n'est donc plus indispensable d'établir des programmes de surveillance à long terme. Toutefois,  on pourrait observer une perte très rapide de biodiversité immédiatement après la formation des îles au milieu du Yangsté.

Ainsi, si on prend l'exemple de l'île Barro Colorado, la plus grande île située au centre du lac Garun dans le canal du Panama formé par la création du barrage sur le fleuve Chagres en 1913, le premier recensement réalisé en 1920 dénombrait 208 espèces d'oiseaux nicheurs sur les 150 ha que représente cette île. Selon une étude conduite par J.Terborgh, 45% d'entre elles avaient diparu en 1970. 

J.Terborgh étudia par la suite les conséquences de la construction du barrage de la centrale hydroélectrique Raúl Leoni au Vénézuéla en 1986 surnommé le barrage Guri. Ce barrage mesure 1300 m de long et 162 m de hauteur et produit 87 milliards de kWh d'électricité, permettant au pays d'économiser 300000 barils (de 159 litres) de pétrole par jour ! La montée des eaux créa le lac Guri qui s'étend sur 4300 km2. Terborgh constata en 2001 que les  îles présentaient une superficie oscillant entre 0.1 et 150 ha. Des relevés effectuées entre 1993 et 1994 ont révélé que les petites îles (0.25 à 0.9 ha) et les îles moyennement étendues (12 ha) avaient déjà perdu 75% des espèces de vertébrés existant sur la terre ferme en l'espace de 15 ans, tandis que toutes les îles perdirent leurs superprédateurs en l'espace de 4 ans ! Sans plus de prédateurs au sommet de la pyramide pour réguler leur population, les espèces d'herbivores ont proliféré. En conséquence, on observa une réducation significative du nombre de jeunes plants et des arbrisseaux.

Le même phénomène apparut en Guyane française dans les années '80 lorsqu'on construisit le barrage du Petit Saut pour alimenter la centrale hydroélectrique d'Hydreco installée sur la rivière Sinnamary. Noyé sous 35 m d'eau en 1995 et couvrant 365 km2, le biotope fut profondément bouleversé. Plusieurs centaines d'îles apparurent dans les eaux de retenue. Selon des études conduites par JF.Cosson, C.Fournier-Chambrillon et leur équipe en 1999 et 2000, en l'espace de 4 ans la diversité des vertébrés chuta tant sur terre que dans les eaux tandis que de nouvelles espèces sont devenues dominantes. La plupart des arbres noyés sont morts en l'espace de 4 mois formant une vaste zone de "forêts fantômes" que vous avez certainement vues à la télévision, tant le spectacle était surréaliste. Les conditions physiques, la structure des forêts et la biodiversité ont présenté des changements en bordure des îles. 

Quand on lit sur le site Internet d'Hydreco que leur mission consiste à "protéger l'écosystème" local, et que "Hydreco a aussi contribué à la sauvegarde de l'environnement du site de Petit Saut en participant activement pendant un an et demi à la campagne de transplantation des animaux lors de la mise en eaux du barrage", on se demande de qui se moque-t-on et si Hydreco ne cherche pas plutôt à désinformer et à noyer le poisson... En tous cas les impacts écologiques ne plaident pas en leur faveur.

Aspect que pourraient avoir les îles du Yangsté suite à la création du barrage des Trois Gorges et la fragmentation des habitats qui suivit la montée des eaux. On dénombre une centaine d'îles d'une superficie allant de 0.25 ha à 150 ha. Document F.Yuan.

Des études similaires ont été conduites dans la forêt tropicale pluvieuse d'Asie du Sud-Est par A.J. Lynam dont les résultats furent publiés en 1997. Ici également, suite à la création en 1986 d'un barrage sur le fleuve Saeng situé dans le sud de la Thaïlande, on observa un déclin de la diversité des petits mammifères sur 24 des 100 îles apparues après la montée des eaux.

Même chose dans le centre de l'Amazonie, où les scientifiques ont réalisé un projet de fragmentation de la forêt à grande échelle en 1979. La zone s'étendait sur 1000 km2 fragmentée en plusieurs parcelles : 5 parcelles de 0.01 km2, 4 parcelles de 0.1 km2 et deux parcelles de 1 km2. Les conclusions publiées par R. Bierregaard et son équipe en 2001 ainsi que par W.Laurance et son équipe en 2002 démontrèrent que ces différentes fragmentations produisaient autant d'effets différents sur la biodiversité et les processus biogéochimiques.

Ces expériences ne font que confirmer ce que nous évoquions antérieurement. A partir de ces études sur la fragmentation des habitats, il est probable que la biodiversité dans la région des Trois Gorges subira également de multiples impacts suite à la création du barrage.

Ainsi, un nombre significatif de prédateurs situés au sommet de la chaîne dans les petites îles du fleuve pourraient disparaître à un taux encore plus rapide conséquence de la pression humaine plus importante. Les études initiales réalisées sur le terrain sont donc essentielles pour établir les conditions de références crédibles sur lesquelles seront fondées les recherches futures. C'est d'autant plus vrai pour les espèces situées aux niveaux supérieurs de la chaîne alimentaire qui sont généralement beaucoup plus sensibles à la fragmentation de l'habitat que celles situées aux niveaux les plus bas.

Il manque toutefois à ces expériences de terrain l'information fondamentale concernant la biodiversité initiale à jamais noyée sous les eaux du fleuve. On peut déduire ces informations à partir des collections rassemblées dans les musées, sinon à partir des enregistrement historiques relevés dans les différents biota avant l'élévation des eaux ou par comparaison avec des sources équivalentes, notamment avec les données récoltées au cours de l'étude des lacs Guri et Garun, bien que ces études aient été respectivement conduites 4 et 10 ans après l'isolement des îles. Dans le cas des Trois Gorges, les scientifiques chinois avaient déjà commencé à compiler des données écologiques de la région avant que le barrage ne soit totalement opérationnel, vers 1999-2000.

Ainsi que le confirme Jianguo Wu et son équipe, le plus grand barrage du monde ne représente pas seulement une démonstration de la puissance de l'humanité - et de ses plus grandes erreurs -, il peut et devrait devenir une source unique et riche d'information pour mieux comprendre et protéger la biodiversité et les écosysèmes. Dans ce cadre et tirer avantage de cette opportunité, J.Wu et ses collègues lancent un appel à la communauté scientifique pour une recherche internationale et une collaboration à long terme.

Si ces études ne vont pas résoudre le problème, elles permettront peut-être de mieux comprendre de quelle manière l'homme affecte l'environnement et la biodiversité, de quelle manière la nature lui répond et en combien de temps elle retrouve son équilibre si elle y parvient, une bonne leçon de vie sur laquelle nous pourrons tous méditer avant de commettre un jour, qui sait, l'irréparable.

A lire : The Three Gorges Probe

L'impact social et environnemental du plus grand barrage du monde

Pour plus d'informations

An examination of China's Three Gorges dam project, S.R.Fishleight Allin et al., 2004 (PDF de 1.2 MB)

Three-Gorges dam experiment in habitat fragmentation ?, J.Wu et al., 2003 (PDF de 800 KB)

La revanche du fleuve, 1998, UNESCO

Les articles de "Science News" sur Findarticles

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