Digue

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On distingue sur cette photo les digues construites dans le lit majeur, et le lit mineur marqué par les alignements d'arbres de la berge ( Red River, inondation du printemps 1997, Grand Forks, Nord-Dakota et East Grand Forks, Minnesota, USA). Ces endiguements déplacent et aggravent l'inondation plus qu'ils ne la traitent.
Exemple de rivière ( Linth, Suisse) endiguée, avec petite zone d'expansion de crue enherbée
Digue néerlandaise de protection contre la mer
L' Afsluitdijk, digue circulable entre l' IJsselmeer et la mer du Nord
Entretien par pâturage extensif de moutons

Une digue est un remblai longitudinal, de nature artificielle et le plus souvent composé de terre. La fonction principale de cet «  ouvrage continu sur une certaine longueur » est d’empêcher la submersion des basses-terres se trouvant le long de la digue par les eaux d'un lac, d'une rivière ou de la mer. Une digue peut être parfois d'origine naturelle, il s'agit alors d'une formation de galets ou de sable [1], [2].

Les digues les plus célèbres se trouvent aux Pays-Bas, l' Afsluitdijk (ou digue de fermeture) en est l'exemple le plus impressionnant.

Les digues les plus hautes sont celles des barrages hydroélectriques, avec par exemple presque 300 m de haut pour la digue de terre du barrage de Nourek ( Tadjikistan, qui sera dépassée par celle du barrage de Vakhch (335 mètres) quand elle sera terminée.

Alors que les digues se sont beaucoup étendues et multipliées de par le monde, jusqu'au début des années 2000 « étonnamment peu d'attention a été accordé aux conséquences écologiques de la défense côtière » [3], ce qui a justifié un programme de recherche financé par l'Europe sur les moyens de produire des digues à moindre impact écologique [3].

Grands types de digues

On peut distinguer :

  • les digues de protection contre les crues fluviales. Elles sont situées dans le lit majeur d'un cours d'eau ou le long du littoral, parallèlement à la rive et destinées à contenir les eaux de celui-ci à l'extérieur des digues. Elles portent alors parfois le nom de levée ; c'est ce qu'on trouve, par exemple, sur le Mississippi [4].
  • les digues de canaux (d'irrigation, hydroélectriques…), les canaux sont généralement alimentés artificiellement, les digues de canaux servent à contenir l'eau à l'intérieur du canal.
    Les remblais composant des barrages sont parfois appelés digues (exemple : digue d'étang), mais pour éviter toute confusion, il n'est pas recommandé d'employer le mot digue pour désigner un ouvrage transversal qui barre un cours d'eau ;
  • les digues portuaires, plus ou moins longues faisant office d'écran aux vagues, sont appelés brise-lames. N'ayant qu'une fonction de protection contre les vagues et courants de marée, elles n'ont pas vocation à être étanches ; Certaines digues sont basses et constituées de blocs de pierre ou de béton qui atténuent les vagues sans empêcher l'eau d'y circuler [5], [6], [7].
  • les ouvrages de protection contre la mer sont de plus en plus nombreux ; ils constituent par exemple une partie du littoral des Pays-Bas, isolant et protégeant les polders de la mer ; les dunes littorales sont des digues naturelles et doivent être respectées comme telles.

Depuis les années 1990, on voit aussi apparaître :

  • des digues dites à bermes reprofilables ; ce sont des digues marines conçues pour que la houle puisse les remodeler, de manière à atteindre un profil en S plus stable [8] ;
  • des digues dites « digues écologiques » ; elles visent à limiter [9] ou en partie compenser leur impact écologique ; ce sont des défenses côtières (ou fluviales), auxquelles on a intégré une vocation de récif artificiel, de support de faune et algues marines ou de filtration ou amélioration de la qualité de l'eau ou un intérêt éco-touristique. Elles peuvent alors être intégrées dans un dispositif compensateur de perte ou fragmentation d'habitats littoraux ou sédimentaires. Elles peuvent s'intégrer dans une trame verte et bleue ou une trame bleu marine. Des études visent à mieux comprendre comment elles peuvent contribuer à réduire ou compenser des impacts d'endiguements.
    Le projet DELOS [10] a, en Europe, évalué le potentiel de colonisation de divers types de digues par l' épibenthos marin. Il visait aussi à étudier les similitudes entre digues et habitats rocheux naturels. Les digues classiques sont de médiocres substituts aux côtes rocheuses, mais des communautés épibiontes qualitativement assez similaires à celles de côtes rocheuses naturelles peuvent coloniser des milieux artificiels, si ce nouvel habitat est régi par les mêmes facteurs physiques et biologiques que dans la nature [10], [11]. Les épibiontes sont toutefois moins diversifiés et moins abondants sur les structures artificielles, et les études faites sur des brise-lames de 10 à 30 ans montrent que même après 30 ans, la colonisation est incomplète et que la vie y est plus pauvre que sur des structures rocheuses naturelles [12], et en outre les digues classiques offrent des habitats aux structures bien moins complexes et exposent, en général, les organismes qui les colonisent à plus de perturbations anthropiques que sur un rivage naturel [10].
    Le programme DELOS a débouché sur des propositions de critères à intégrer dans la conception et la construction de systèmes de digues, pour minimiser leurs impacts écologiques (dont les changements hydrosédimentologiques, en termes de risque de propagation d'espèces exotiques, nuisibles ou invasives, ou pour améliorer le recrutement des poissons ou la promotion de divers assemblages écologiques intéressants pour l'éco-tourisme [3]) et permettre une gestion restauratoire ou plus ciblée la biodiversité [10]. Le programme DELOS a aussi inclus des évaluations socio-économiques de type coût-bénéfice [13].
    Le principe du récif artificiel et l'utilisation ( génie écologique) de la faune pour la fixation de sédiments (par un lit de jeunes moules [14] par exemple) ou l'épuration ( moules, huîtres [15].) et la fixation des substrats (oyats et saules pour des substrats émergés [15]) peuvent, avec certaines limites, être étendus à d'autres éléments littoraux ou portuaires (épis, darses portuaires...), mais « Pour bien comprendre et gérer les défenses côtières, les objectifs de gestion de l'environnement doivent être clairement énoncés et intégrés dans la planification, la construction et toutes les étapes du suivi » [3].
    La partie émergée de digues de sable peut aussi être entretenue par un pâturage extensif. Parfois, sur les longs littoraux de sable (de la mer Baltique par exemple), les digues ou épis sont les seuls substrats rocheux disponibles. Ils peuvent être colonisés, y compris par des espèces peu mobiles de poissons, dont les larves peuvent être apportées par le courant. Le type de substrat, l'âge du « récif » et le contexte semblent fortement différencier les communautés qui s'y installent, y compris parfois d'espèces invasives et/ou exotiques [16]. Le nombre croissant de digues et d'épis en zone sableuse, en Méditerranée notamment, est une source de modification ou de dégradation de la biodiversité jugée préoccupante par certains scientifiques (quelques espèces très communes (moules et Enteromorpha intestinalis) voire invasives (algues vertes telle que Codium fragile ssp. tomentosoides [17], [18], ou algues filamenteuses) peuvent proliférer, éventuellement au détriment d'écosystèmes plus complexes et d'espèces locales ou endémiques) [19]; Les causes et conséquences de la pauvreté en espèces observées et les possibilités d'améliorer la gestion des structures de défense et d'autres constructions artificielles sont encore mal comprises et discutées [20]. Localement, la modification de la turbidité [21] ou la pêche à pied [22] semble avoir un impact sur les espèces telles que par exemple les moules ou crustacés [20]. Pour les ouvrages (béton ou maçonnerie de pierre) de la zone intertidale ou exposées à l'air à marée basse (dans les ports), on a clairement montré que l'offre en anfractuosités et refuges est déterminante pour la plupart des espèces qui ne colonisent pas de surfaces lisses [23]. Il semble facile d'améliorer la capacité d'accueil des murs et digues artificielles, pour de nombreuses espèces fixées ou non fixées ( mollusques brouteurs de type polyplacophores [23] ou crabes par exemple) en complexifiant leur surface [23]. Toutefois, les structures (épis, digues), du côté où elles ralentissent le courant peuvent négativement affecter la biodiversité, en favorisant quelques espèces d'algues éphémères, au détriment d'animaux fixés tels que balanes et patelles et de plantes solidement fixées (algues à frondes) [24]. Ces effets sont évidents du début à la fin des stades de succession, ce qui laisse penser qu'artificiellement abriter des rivages exposés peut bouleverser les assemblages écologiques, en changeant les espèces dominantes et le réseau énergétique et trophique [24], alors même que la biodiversité naturelle et un des facteurs de résilience et de limitation de l'invasivité d'espèces introduites [25], [26]
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