Niveau de confiance relatif à l'indicateur règlementaire de l'état chimique d'une masse d'eau

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Public
Année: 
2013

La Directive Cadre Européenne sur l’Eau (DCE) fixe aux Etats membres des objectifs de bon état chimique des masses d’eau. Cet état chimique réglementaire est défini entre autres grâce à la comparaison entre des concentrations de polluants et des valeurs seuils réglementaires. Ces concentrations sont le résultat d’un processus d’acquisition de mesure incluant des étapes d’échantillonnage et d’analyse qui sont sources d’erreurs et d’incertitudes et entrainent in fine une incertitude sur l’évaluation de l’état chimique.

Le travail proposé s’inscrit dans le programme d’action AQUAREF pour l’année 2013. Il est réalisé en partenariat par le BRGM et le LNE avec la collaboration de l’INERIS et de l’IRSTEA dans le cadre de conventions de partenariat avec l’ONEMA. Il a pour objectif d’initier une démarche méthodologique visant à proposer aux gestionnaires un indicateur du « niveau de confiance » relatif à l’évaluation réglementaire de l’état chimique d’une masse d’eau. Dans le cadre du champ d’action d’AQUAREF, la réflexion proposée s’intéresse principalement à la contribution des incertitudes analytiques à cet indicateur dont l’objectif est d’estimer :

  • la probabilité que l’état chimique de la masse d’eau soit bien celui qui a été estimé
  • et réciproquement, la probabilité que l’état chimique de la masse d’eau soit différent de celui qui a été estimé.

L’évaluation de l’état chimique des eaux de surface, en moyenne annuelle (MA) ou en concentration maximale admissible (CMA), a servi de base à la mise en place de l’approche théorique du travail. Les principales étapes de cette approche sont :

  • l’estimation de l’incertitude sur la « métrique » retenue comme indicateur règlementaire de l’état (MA ou CMA). Elle prend en compte les données élémentaires de concentration et leurs incertitudes.
  • l’estimation du niveau de confiance à partir de la « métrique », de son incertitude et de la position de cette métrique par rapport à la valeur seuil réglementaire ou Norme de Qualité Environnementale (NQE).

Plusieurs méthodes statistiques sont proposées. Quelques conclusions concernant l’applicabilité de ces méthodes sont présentées mais, dans l’hypothèse où ce concept de « niveau de confiance » serait retenu par les gestionnaires, il sera nécessaire de choisir les méthodes statistiques les plus adaptées sur la base de la mise en application de ces méthodes sur de nombreux exemples.

Afin d’illustrer l’approche théorique, la méthode de Cyrano (technique du « bootstrap ») a été retenue pour une simulation sur un jeu de données « réelles » (concentrations mensuelles de 41 substances prioritaires). Pour chaque substance et pour la masse d’eau (au niveau de la station) les indicateurs de l’état chimique (en moyenne annuelle et en concentration maximale) sont calculés et un niveau de confiance (en %) leur est associé.

Dans cette étude, les réflexions sont menées sur la base des règles et pratiques actuelles de l’évaluation de l’état chimique d’une masse d’eau de surface, sans remise en cause des fréquences d’échantillonnage, de la représentativité des stations, des périodes d’échantillonnage,… L’influence de ces paramètres est complexe mais déterminante. Elle devra être prise en compte, en complément des concepts présentés dans ce rapport, dans l’objectif de fiabiliser l’évaluation de l’état chimique des masses d’eau et de préciser les niveaux de confiance associés.

Auteur(s): 
JP GHESTEM, A LEYNET (BRGM), S DEMEYER, N FISHER, B LALERE (LNE)
Nom de l'institut: 
BRGM
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