Incertitudes sur l’attribution de l’état de qualité physico-chimique des cours d’eau par le quantile 90% des concentrations en fonction de la fréquence des suivis annuels : cas des nutriments

Résumé En Fr

Uncertainty upon the physico-chemical quality state of surface water using the 90% percentile of concentrations, as a function of annual monitoring frequency; application to nutrients. In France, the studies carried out to assess the status of the aquatic environment from monitoring programs (RNB, annual complementary networks) still use some previously validated official methods : “SEQ Eau” for the physico-chemistry, or standardized/ officially validated biologic indicators (document “Circulaire DCE 2005/ 12”). Regarding the physico-chemistry, it is then of interest to question the reliability of the quality assessment methods that use the 90% annual percentile, especially nowadays as a new water status evaluation system (SEEE) is being elaborated, attached to the DCE supervision program. We present a new methodology to quantify the uncertainty in determining the SEQ-Eau quality state of surface water, as a function of the annual monitoring frequency. We focus on nutrient parameters (phosphorus and nitrogen, dissolved and total fractions). As an example we show that for the Total Phosphorus fraction, the uncertainty upon the “Green/Yellow” class transition, which corresponds to the “Good Status” threshold as defined by the European Water Framework Directive, can be evaluated to range between 7% and 15% wit monthly records, whereas it is broken down by a factor of 2 using weekly monitoring.

En France, les études réalisées pour évaluer l’état des milieux aquatiques à partir des réseaux actuels (RNB, réseaux annuels complémentaires) continuent d’utiliser les méthodes officiellement validées : SEQ Eau pour la physico-chimie, indicateurs biologiques (circulaire DCE 2005/12). Pour la physico-chimie, il est donc intéressant de s’interroger sur la fiabilité des évaluations des classes de qualité à partir du quantile 90% annuel, notamment à l’heure de la réflexion sur la mise en place du nouveau système d’évaluation de l’état des eaux (SEEE) concernant le programme de surveillance DCE. Dans ce travail, une méthodologie de quantification de l’incertitude associée à la détermination des classes de qualité SEQ-Cours d’eau à partir du quantile C90 annuel est proposée, en fonction de la fréquence des prélèvements des paramètres mesurés. Elle est illustrée par des résultats sur les nutriments (phosphore, azote, constituants dissous et totaux). On montre par exemple pour le Phosphore total que l’indétermination sur la classe SEQ-Eau à la transition «Jaune/Vert» qui matérialise le seuil du Bon Etat peut être évaluée entre 7% et 15% pour un suivi mensuel, et être réduite d’un facteur 2 en passant à des suivis hebdomadaires.