Comment la géographie en Bretagne influe-t-elle sur la répartition des zones inondables ?

Par sa position de vigie, la péninsule bretonne est directement sous l’influence dominante du flux océanique. De ce fait, son relief, bien que modeste, joue pourtant un rôle essentiel dans la répartition spatiale des pluies : le gradient pluviométrique diminue des côtes atlantiques vers la côte d’Émeraude, avec des cumuls annuels qui atteignent sur les Monts d’Arrée le double de la pluviométrie du bassin rennais. Ce schéma moyen n’empêche pas des situations extrêmes liées à des épisodes orageux, ou une variabilité interannuelle, surtout observée aux intersaisons (automne, printemps).

La région a deux particularités géographiques qui rendent certains de ses territoires localement plus sensibles que d’autres aux inondations. La première tient à la nature globalement peu perméable de son sous-sol par rapport à d’autres régions. Les roches dures anciennes de la Bretagne (dites « roches de socle ») sont effectivement moins perméables que certaines roches sédimentaires.

La capacité du sous-sol breton à absorber les précipitations est en général faible. Mais elle l’est encore plus, localement, quand se conjuguent une nappe souterraine proche du niveau du sol et une formation géologique transférant très lentement les eaux d’infiltration.

Il y a une forte corrélation entre la pluviométrie et les débits des rivières

On rencontre en Bretagne surtout des aquifères de socle. Un système aquifère, c’est à la fois un réservoir souterrain capable d’emmagasiner des volumes plus ou moins importants d’eau issue des pluies infiltrées, et un conducteur permettant les écoulements souterrains et la vidange progressive du réservoir vers ses exutoires naturels, les rivières. Les eaux souterraines sont situées au sein de deux aquifères superposés et en contact permanent : celui des altérites (couche proche de la surface) et celui du milieu fissuré (couche sous-jacente). En Bretagne, l’épiderme du sous-sol (les altérites), composé de roches meubles capables de stocker l’eau d’infiltration (arènes granitiques, argiles d’altération, etc.), est souvent peu épais voire même absent dans certains secteurs bretons.

La nature peu perméable du sous-sol breton induit des écoulements souterrains plus lents que ceux de surface (ruissellement). Il y a donc une forte corrélation entre la pluviométrie et les débits des rivières. 

L’importance d’une crue dépend du débit et donc de la hauteur d’eau de la rivière. L’inondation en est la conséquence. On distingue plusieurs types de crues selon qu’elles sont fréquentes à exceptionnelles (c’est la période de retour) et selon leur cinétique, c’est-à-dire qu’elles sont rapides ou lentes. Une crue décennale par exemple est une crue moyenne à forte qui a, chaque année, une probabilité de 1 sur 10 de se produire. Une crue centennale est une crue très forte qui a une probabilité de 1 sur 100 de se produire, chaque année. Ce qui n’interdit pas au phénomène de se produire plus fréquemment : deux crues centennales peuvent se succéder la même année.

La deuxième spécificité géographique de la Bretagne tient à l’étendue de son littoral - pas moins d’un tiers du linéaire côtier métropolitain - qui l’expose à l’influence maritime et notamment à de forts niveaux marins. En plusieurs endroits la mer pénètre profondément dans les terres. Dans plusieurs secteurs comme à Landerneau, Châteaulin, Quimperlé ou Morlaix, les inondations sont souvent liées à la conjonction d’une crue en amont de bassin versant et d’un niveau d’eau de la mer élevé à l’embouchure.

L’influence maritime est plus sensible dans les zones basses du littoral breton, c’est-à-dire des zones situées topographiquement sous les niveaux de la mer les plus hauts et les zones les plus proches du rivage soumises aux franchissements par paquets de mer. Ces zones sont vulnérables aux submersions marines. Une estimation donne en Bretagne 35 614 ha de zones basses. Les surfaces les plus importantes sont en baie du Mont-Saint-Michel. Mais il existe une myriade de petites zones soumises à la submersion marine dans la région, du fait du caractère très morcelé de la côte.

Le relief de la Bretagne a conduit à la formation d’un réseau hydrographique hétérogène de 30 000 km de cours d’eau. D’une part, il est fait de nombreux petits cours d’eau, très réactifs à la pluviométrie puisqu’ils peuvent réagir en quelques heures à des pluies intenses, surtout quand les sols sont très humides. D’autre part, il se présente sous la forme de quelques plus grands bassins versants dont celui du Blavet, de l’Oust et de la Vilaine. Cette dernière couvre, à elle seule, un tiers du territoire breton. L’aval du Blavet et de la Vilaine se caractérisent ainsi par une plus forte inertie lorsque l’eau déborde, expliquant l’apparition de crues lentes et plus longues. Les petits cours d’eau sont soit situés en tête des quelques grands bassins versants de la région, soit en lien direct avec la mer ce qui les rend également plus sensibles à l’influence maritime.

Un cours d'eau en bon état physique est à géométrie variable

Les crues ont aussi des effets positifs sur l’environnement puisqu’elles peuvent contribuer à recharger les nappes d’eau souterraine et, ce faisant, alimentent la ressource en eau. Elles fertilisent naturellement les sols en apportant des alluvions. Elles contribuent à la biodiversité des milieux aquatiques en alimentant des zones humides. Et elles participent au rôle d’épuration naturelle des cours d’eau qui améliore la qualité de l’eau.

La qualité physique des cours d’eau et l’aménagement des bassins versants sont aussi des éléments expliquant la répartition et l’intensité des inondations sur un territoire. Le fonctionnement naturel d’un cours d’eau implique des relations plus ou moins complexe entre plusieurs compartiments. On distingue le lit mineur où l’eau coule en permanence, et le lit majeur avec ses annexes hydrauliques où l’eau peut s’étaler lorsqu’elle déborde. Ces débordements permettent une dissipation de l’énergie de l’eau, un ralentissement des vitesses et limitent l’érosion. Le débit, les apports sédimentaires mais aussi la présence de végétation sur les berges sculptent en permanence la forme de la rivière. Et selon cette forme, l’eau qui s’écoule est plus ou moins ralentie, influençant l’apparition d’inondations en amont comme en aval.

Un cours d’eau en bon état physique est à géométrie variable.

Comme un serpent au corps élastique qui ondulerait, au rythme des saisons entre étiages et crues, le tracé du cours de la rivière et ses méandres évoluent au gré du débit. La pente de la vallée, le débit en eau et le transport des sédiments modèlent également le profil longitudinal en une série de « marches d’escalier », matérialisées par une alternance de radiers et mouilles. Dans le contexte actuel de changement climatique, l’accentuation des cycles hydrologiques joue sur la morphologie des rivières. La mobilité du cours d’eau et sa capacité à déborder font partie des mécanismes naturels qui atténuent les épisodes de crues, que ce soit en amont ou en aval.

Depuis longtemps déjà, l’homme modifie les cours d’eau et la configuration naturelle des bassins versants pour l’adapter à ses besoins. Le phénomène s’est intensifié depuis le début du XXe siècle et conduit aujourd’hui à des situations qui par exemple interrompent la libre circulation de l’eau (une buse sous une route) et accélèrent sa course le long du bassin versant (la canalisation de l’eau). En Bretagne, on compte des centaines de petits seuils, pour l’essentiel aujourd’hui inutilisés et sans effet sur la rétention d’eau lors des inondations. Il existe également 8 grands barrages, de plus de 20 m de hauteur, dédiés le plus souvent à l’alimentation en eau potable mais aussi à la production d’énergie hydroélectrique. Quelques-uns de ces barrages servent au stockage de l’eau en cas d’inondation (Vilaine amont, Valière). En créant des ruptures de pente, ces obstacles perturbent le fonctionnement naturel des cours d’eau.

Environ 40 % des rivières en Bretagne ont subi de fortes modifications physiques

Pour évacuer au plus vite l’eau, réduire son étalement en période de crue et contraindre les cours d’eau dans les limites de leur lit mineur, environ 40 % des rivières en Bretagne ^{[source 1]} ont subi de fortes modifications physiques. Ici, c’est le lit mineur qui a été creusé ou rectifié. Là, le lit a été déconnecté de ses annexes hydrauliques. Là encore, ce sont des méandres et des zones humides qui ont été supprimés. L’artificialisation est plus marquée à l’est de la région où elle a été facilitée par la présence de plaines. Les aménagements pour la navigation, comme la canalisation, touchent la totalité des grands cours d’eau (Vilaine, Blavet, Rance, etc.).

En supprimant un ensemble de « freins naturels ou anthropiques » au ruissellement de l’eau, l’évolution récente des paysages au sein des bassins versants a également renforcé la vulnérabilité des bassins aux inondations. Citons l’érosion de la trame bocagère sur une bonne part de la région ainsi que les changements d’usages des sols agricoles de moins en moins dédiés aux prairies permanentes et de plus en plus aux cultures. Enfin, même si les sols cultivés occupent encore une part importante du territoire breton, l’artificialisation des sols a gagné du terrain (+ 1,1 % entre 1990 et 2012 ^[2]) au détriment des sols naturels. Toutes ces évolutions ajoutées aux modifications des réseaux hydrographiques amont–dits de « tête de bassin » - ont considérablement modifié la cinétique des écoulements, accélérant les vitesses en période de crues et concentrant l’eau en aval. Elles mettent en évidence la question de la solidarité amont - aval mais aussi littoral - terre.

La carte de la pluviométrie moyenne annuelle, ou la carte de l'épaisseur des altérites en place en Bretagne.

L'Observatoire de l'environnement en Bretagne a réalisé en 2016 un dossier de vulgarisation décrivant la diversité des types d'inondation dans la région, leurs origines et leurs impacts ainsi que les moyens mis en œuvre pour les prévenir. Ce dossier est né d'une collaboration avec des experts scientifiques et techniques de la Dreal Bretagne, de l'Onema, du BGRM, de Météo France, du Cerema et de l'unité de recherche « Espace et sociétés ».