4. NIVEAUX D’EAU ET TAUX DE FRET

• L’année 2022 a connu des conditions de navigation moins favorables, aussi bien pour le Rhin que pour le Danube, par rapport à l’année 2021, en raison de la chaleur extrême et de la baisse rapide des niveaux d’eau en juillet et en août 2022. Cette situation a eu un impact négatif sur les volumes de marchandises transportées sur les deux fleuves.
 
• Entre 2015 et 2022, l’année 2018 est celle qui a connu le plus grand nombre de jours présentant des valeurs de tirant d’eau extrêmement faibles, aussi bien sur le Rhin que sur le Danube.
 
• En 2022, les taux de fret dans la région du Rhin ont augmenté en moyenne de +42,5 % pour tous les segments de marché par rapport à 2021 et ont été fortement impactés par la période d’étiage. La cargaison sèche est le segment pour lequel les taux de fret ont le plus augmenté. Cela s’explique, au-delà des effets des basses eaux, par la forte croissance du transport de charbon et le transfert des capacités du Rhin vers le Danube.

 

NIVEAUX D’EAU, TIRANTS D’EAU DISPONIBLES ET CONDITIONS DE NAVIGATION

• La prestation globale du transport fluvial est liée, entre autres, aux niveaux d’eau, qui déterminent la quantité de marchandises qu’un bateau peut charger et transporter tout en assurant la sécurité des conditions de navigation. Le facteur de charge (rapport entre la cargaison chargée et la capacité de chargement du bateau) influe sur la rentabilité du transport fluvial. Un facteur de charge élevé représente un volume important de marchandises transportées par voyage, et donc des revenus conséquents pour un bateau, quel que soit le montant des coûts fixes. En outre, des hauteurs d’eau importantes et les facteurs de charge élevés qui en résultent permettent au transport fluvial d’atteindre un degré élevé d’efficacité énergétique.
• Ainsi, les périodes de basses eaux réduisent non seulement le facteur de charge et le transport global de marchandises sur les voies navigables intérieures, mais entraînent également des coûts plus élevés. Bien que la réduction du facteur de charge puisse être compensée par la mise en service d’un nombre supérieur de bateaux, il y a des limites évidentes à cet égard²². Les périodes d’étiage de l’automne 2018 et de l’été 2022 sur le Rhin en sont des exemples.
• La quantité de marchandises qu’un bateau est en mesure de charger en fonction d’un niveau d’eau donné, tout en maintenant la sécurité des conditions de navigation, est déterminée par le tirant d’eau disponible, comme le montre la figure suivante.

 

FIGURE 1: HAUTEUR D’EAU EFFECTIVE, TIRANT D’EAU EFFECTIF, ÉTIAGE ÉQUIVALENT, PROFONDEUR MINIMALE DU CHENAL NAVIGABLE ET TIRANT D’EAU POSSIBLE OU DISPONIBLE À KAUB, SUR LE RHIN MOYEN *

Source : données communiquées à la CCNR par l’Institut fédéral allemand d’hydrologie (Bundesanstalt für Gewässerkunde – BfG) (2015)
* Les distances indiquées sur ce dessin ne sont pas à l’échelle. Dans cette illustration, la date choisie pour déterminer le tirant d’eau disponible ou possible est celle du 3 septembre 2020, à laquelle les hauteurs d’eau effectives étaient de 239 cm en moyenne. Au cours de la navigation, le tirant d’eau effectif d’un bateau tient également compte de l’effet d’enfoncement. Ce dernier résulte des effets hydrodynamiques et génère un tirant d’eau plus élevé lors de la navigation par rapport à celui d’un bateau à l’arrêt. L’effet d’enfoncement est d’autant plus fort lorsqu’il y a moins d’eau sous le bateau et lorsque celui-ci navigue plus vite.

 

• L’une des méthodes d’évaluation de l’impact des périodes de basses eaux sur le transport fluvial consiste à examiner les fréquences statistiques des valeurs de tirant d’eau²³ disponibles pour différentes années. Dans le graphique suivant, cette fréquence statistique est mesurée en « nombre de jours » et calculée à partir des intervalles séparant les valeurs de tirant d’eau disponibles.

 

FIGURE 2: DISTRIBUTION DE FRÉQUENCE STATISTIQUE DES VALEURS DE TIRANT D’EAU DISPONIBLES À KAUB, SUR LE RHIN MOYEN, PAR ANNÉE (EN NOMBRE DE JOURS)

Source : calculs de la CCNR basés sur des données de l’Administration fédérale allemande des voies navigables et de la navigation (WSV), fournies par l’Institut fédéral allemand d’hydrologie (BfG)
 

• La distribution des fréquences montre clairement que les conditions de navigation ont été moins favorables en 2022 qu’en 2021 ou 2019. En effet, par rapport à 2019, les pics que comporte la distribution des fréquences en 2022 sont « décalés » vers la gauche. L’année 2018 a toutefois compté un nombre supérieur de jours avec des valeurs de tirant d’eau extrêmement faibles, c’est-à-dire inférieures à 1,80 m. L’année 2021 a été, elle aussi, différente, ayant compté plusieurs jours avec des niveaux d’eau élevés, ce qui a eu pour résultat une fréquence assez importante de jours avec un tirant d’eau supérieur à 3,80 m²⁴.
• Une autre méthode d’évaluation de la qualité des conditions de navigation sur une année entière repose sur le comptage du nombre de jours où les hauteurs d’eau sont inférieures à un niveau de basses eaux de référence donné, appelé « étiage équivalent (EE) » pour les sections à écoulement libre du Rhin et « plus basses eaux navigables (PBEN) » pour le Danube. Si les hauteurs d’eau descendent en dessous de ce niveau de basses eaux de référence, cela signifie que les conditions de navigation deviennent critiques.

 

NOMBRE DE JOURS DE CONDITIONS CRITIQUES DUES AUX BASSES EAUX, RELEVÉ AUX ÉCHELLES SUR LE RHIN ET LE DANUBE

 

ÉCHELLES SUR LE RHIN

• L’étiage équivalent (EE) est déterminé par la Commission centrale pour la navigation du Rhin (CCNR) pour plusieurs échelles sur le Rhin. Les valeurs sont ajustées tous les dix ans, afin de tenir compte des changements naturels et anthropiques.
• L’EE 2012 est entré en vigueur en 2014 et a conservé sa validité jusqu’à la fin de l’année 2022. Un nouvel EE a été introduit le 1er janvier 2023 et restera applicable jusqu’à la fin de l’année 2031.
• Bien que l’EE se mesure en centimètres, il est avant tout déterminé par rapport au débit. En effet, les valeurs des débits équivalents (indiquées en m3/s) aux échelles de références sont nouvellement déterminées tous les dix ans en tant que débits relevés sur 100 ans. Les valeurs des débits équivalents sont ensuite utilisées pour recalculer, tous les dix ans, les valeurs correspondantes de l’EE par rapport aux niveaux de référence. L’EE peut donc être défini comme suit : « L’étiage équivalent (EE) est la hauteur d’eau qui, sur la base de la moyenne pluriannuelle, survient durant 20 jours [par an] sur le Rhin de bas débits équivalents ».

 

TABLEAU 1: PARAMÈTRES HYDRAULIQUES POUR LES ÉCHELLES D’IMPORTANCE MAJEURE SUR LE RHIN *

Échelle	Profondeur garantie du chenal de navigation	Étiage équivalent (EE) 2012
Tiel (Waal, NL)	280 cm	258 cm
Nijmegen (Waal, NL)	280 cm	523 cm
IJsselkop (Nederrijn, NL)	280 cm	694 cm
Lobith (Nederrijn, NL)	280 cm	739 cm
Emmerich (Rhin inférieur, DE)	280 cm	84 cm
Duisbourg-Ruhrort (Rhin inférieur, DE)	280 cm	233 cm
Cologne (Rhin inférieur, DE)	250 cm	139 cm
Kaub (Rhin moyen, DE)	190 cm	78 cm
Oestrich (Rhin moyen, DE)	190 cm	87 cm
Maxau (Rhin supérieur, DE)	210 cm	369 cm
Bâle (Rhin supérieur, CH)	300 cm	499 cm

Sources : Administration fédérale allemande des voies navigables et de la navigation (WSV), Rijkswaterstaat
*Le Waal et le Nederrijn sont deux bras du delta du Rhin aux Pays-Bas.

 

• Des données relatives au niveau d’eau ont été collectées et analysées quotidiennement pour ces onze échelles sur le Rhin.

 

 

• Les graphiques montrent le nombre de jours auxquels l’étiage équivalent n’a pas été atteint aux échelles susmentionnées.

 

NOMBRE DE JOURS PAR AN AUXQUELS L’ÉTIAGE ÉQUIVALENT N’A PAS ÉTÉ ATTEINT

 

Sources : calcul de la CCNR basé sur des données de l’Administration fédérale allemande des voies d’eau et de la navigation (WSV), fournies par l’Office fédéral allemand de l’hydrologie (BfG), ainsi que sur des données du Rijkswaterstaat.
 

• Entre 2015 et 2022, les deux années présentant le plus grand nombre de jours d’étiage étaient 2018 et 2022. Bien que l’été 2022 ait connu des journées de chaleur extrême et une baisse rapide des niveaux d’eau, la période d’étiage de 2022 (de juillet à août 2022) n’a pas duré aussi longtemps que celle de 2018 (d’août à novembre 2018). Ainsi s’explique le nombre inférieur de jours auxquels l’étiage équivalent n’a pas été atteint en 2022, par rapport à l’année 2018.

 
Historique des périodes d’étiage

• À Kaub, sur le Rhin moyen, les données sur le nombre de jours où le débit a été inférieur à 783 m3 par seconde (valeur représentant le débit équivalent, qui correspond à un étiage équivalent de 78 cm à Kaub) sont modélisées statistiquement depuis 1820. Cette méthode a pour objet de comparer les débits actuels avec ceux du passé. Les valeurs obtenues montrent qu’il y a également eu, par le passé, des années présentant de sévères épisodes d’étiage. En revanche, leur impact sur les volumes de transport était moins marqué qu’en 2018 ou 2022, en raison de la taille plus modeste des bateaux et de leur tirant d’eau inférieur, d’une logistique différente (application moins fréquente du principe « juste à temps ») et d’une concurrence moindre de la part des autres modes de transport.

 

FIGURE 3: NOMBRE DE JOURS PAR AN AVEC UN DÉBIT Q < 783 M3/S À KAUB, SUR LE RHIN MOYEN, Y COMPRIS UNE MOYENNE MOBILE SUR 30 ANS *

Source : Office fédéral allemand de l’hydrologie (BfG)
* Correspond à un niveau d’eau de 78 cm (étiage équivalent).

 

ÉCHELLES SUR LE DANUBE

• Le niveau de basses eaux de référence pour le Danube est appelé « plus basses eaux navigables (PBEN) ». Il est défini comme la hauteur d’eau dépassée pendant 94,0 % du nombre de jours total d’une année (soit 343 jours), en dehors des périodes de glace, sur une durée d’observation de 30 ans (1981 – 2010)²⁵.
• Des calculs équivalents peuvent être effectués pour le Danube sur la base de cette définition.
• La navigation sur le Danube a également souffert d’une période d’étiage, qui a commencé à la fin du mois de juin 2022 et duré jusqu’au mois d’août de la même année. Durant ce même laps de temps, sur certaines sections critiques du fleuve, des convois se sont trouvés à l’arrêt, parfois pendant de longues périodes. Cette situation a eu un impact négatif sur les volumes de marchandises transportés sur le Danube.

 

 

• Des données relatives au niveau d’eau ont été collectées et analysées quotidiennement pour neuf échelles d’importance majeure sur le Danube. Les graphiques montrent le nombre de jours par an auxquels les hauteurs d’eau effectives ont été inférieures aux PBEN.

 

NOMBRE DE JOURS PAR AN AUXQUELS L’ÉTIAGE ÉQUIVALENT N’A PAS ÉTÉ ATTEINT

 

Sources : calculs de la CCNR basés sur des données de l’Administration fédérale allemande des voies navigables et de la navigation (WSV), fournies par l’Office fédéral allemand de l’hydrologie (BfG), ainsi que sur des données de l’État fédéral de Basse-Autriche et de la Commission du Danube.
 

TAUX DE FRET DANS LA RÉGION DU RHIN

INDICE DES TAUX DE FRET ÉTABLI PAR LE CBS POUR LA RÉGION DU RHIN

• Le Bureau central néerlandais des statistiques (CBS) recueille des données sur les taux de fret auprès d’un panel d’entreprises néerlandaises de transport fluvial. Les montants recensés correspondent à des itinéraires fixes faisant l’objet de questionnaires envoyés deux fois par an. Ils recouvrent les coûts de navigation, ainsi que les majorations pour le carburant et les basses eaux, mais excluent les coûts de manutention des marchandises. En 2022, tous segments de marché confondus, les taux de fret ont augmenté en moyenne de +42,5 % par rapport à 2021.
• Plus précisément, les taux de fret pour le vrac sec et les conteneurs ont suivi une trajectoire croissante depuis le troisième trimestre 2020, alors que la demande de transport sous-jacente se redressait après la pandémie. Le segment de la cargaison sèche est celui pour lequel les taux de fret ont le plus augmenté. Cette évolution peut s’expliquer par plusieurs facteurs, notamment par la forte progression du transport de charbon, le transfert de la capacité des bateaux du Rhin vers la région du Danube et les effets des basses eaux.
• En revanche, les taux de fret applicables aux cargaisons liquides suivent une tendance à la baisse depuis 2019. Cela résulte d’un développement plus faible de la demande de transport par rapport à la cargaison sèche, aussi bien pendant qu’après la pandémie²⁶. En outre, le segment des cargaisons liquides a connu une plus forte expansion de son offre, affichant un taux plus élevé de nouvelles constructions et, par conséquent, une capacité de transport accrue pour des volumes de marchandises supplémentaires. La relation entre l’offre et la demande s’en est trouvée modifiée, et les prix du transport ont été mis sous pression. Pourtant, malgré ces tendances, les taux de fret applicables aux cargaisons liquides ont également pu enregistrer une hausse en 2021 et 2022. Cet écart par rapport à la tendance à la baisse est principalement dû aux périodes de basses eaux survenues au cours des deux années.

 

FIGURE 4: INDICE DES TAUX DE FRET CBS PAR TRIMESTRE (2015 = 100) *

Source: CBS, tableau 84050NED
 

TAUX DE FRET APPLICABLES AUX CARGAISONS LIQUIDES DANS LA RÉGION DU RHIN

• La figure 6 illustre l’indice des taux de fret du marché au comptant applicables au gasoil dans le cadre du transport ARA-Rhin de cargaisons liquides (moyennes annuelles). Une tendance globalement positive est enregistrée depuis 2010. Elle découle, dans une certaine mesure, des périodes de basses eaux survenues en 2011, 2015, 2018 et 2022.
• Les tendances observées sont presque identiques pour les trois différentes entités géographiques représentées, à savoir deux sections du Rhin (inférieur et supérieur) et le Main (affluent du Rhin).

 

FIGURE 5: INDICE DES TAUX DE FRET PJK APPLICABLES AUX TRANSPORTS DE CARGAISONS LIQUIDES DANS LA RÉGION ARA-RHIN (2015 = 100)

Source: calcul de la CCNR basé sur les données de PJK International
 

INDICE DES TAUX DE FRET CITBO APPLICABLES AUX CARGAISONS LIQUIDES DANS LA RÉGION FARAG

 
Répartition géographique de l’activité de transport de CITBO et structure des segments de produits
 

• En ce qui concerne le transport de cargaisons liquides dans la région ARA étendue, entre Amsterdam, Anvers, Vlissingen, Gand, Rotterdam et Terneuzen, l’analyse porte sur un ensemble de données illustrant les taux de fret du marché au comptant, fourni par la coopérative de bateaux-citernes CITBO²⁷. Quant aux marchandises transportées, les parts des différents groupes de produits se présentent comme suit :
  – Gasoil et composants : 38 % en 2022 (41 % en 2021)
  – Essence et composants : 29 % en 2022 (24 % en 2021)
  – Biodiesel : 26 % en 2022 (28 % en 2021)
  – Produits chimiques : 6 % en 2022 (5 % en 2021)
  – Produits lourds et autres : 1 % en 2022 (3 % en 2021)
• Au regard de l’ensemble du fret liquide transporté en 2022, les cinq ports détenant les parts les plus élevées sont classés dans le tableau ci-dessous, sachant que :
  – pour les bateaux à marchandises chargés, les volumes représentent 81 % et,
  – pour les bateaux à marchandises déchargés, les volumes représentent 66 %.

 

Port de chargement	Volume de marchandises - part en %	Port de déchargement	Volume de marchandises - part en %
Anvers	35 % (en 2021 : 34 %)	Rotterdam	28 % (en 2021 : 24 %)
Rotterdam	27 % (en 2021 : 32 %)	Anvers	17 % (en 2021 : 29 %)
Amsterdam	8 % (en 2021 : 9 %)	Amsterdam	12 % (en 2021 : 14 %)
Vlissingen	6 % (en 2021 : 8 %)	Gand	6 % (en 2021 : 6 %)
Gand	5 % (en 2021 : 5 %)	Dunkerque	4 % (en 2021 : 4 %)
Tous les autres ports	19 % (en 2021 : 24 %)	Tous les autres ports	34 % (en 2021 : 23 %)

 

• Les autres ports de chargement et de déchargement se trouvent principalement en Belgique et aux Pays-Bas, mais il y en a également en France, en Allemagne et en Suisse.

 
Résultats du calcul des indices des taux de fret
 

• Un indice des taux de fret a été calculé pour chacun des quatre principaux produits²⁸. Ces indices montrent que les basses eaux (en 2018 et 2022) ont fortement influé sur les taux de fret pour l’ensemble des segments de produits.

 

FIGURES 6, 7, 8 ET 9: INDICE DES TAUX DE FRET CITBO APPLICABLES AUX SEGMENTS DE CARGAISON LIQUIDE (INDICE T3 2017 = 100)

Source : analyse de la CCNR basée sur les données relatives au marché au comptant fournies par CITBO
 

• Sur l’ensemble de la période comprise entre le troisième trimestre 2017 et le premier trimestre 2023, les taux de fret ont été assez stables pour les produits chimiques, ainsi que l’essence et ses composants, sauf pendant les épisodes de basses eaux. En ce qui concerne le gasoil et ses composants, ainsi que le biodiesel, la tendance générale était plutôt orientée à la baisse, et ce également en dehors des épisodes de basses eaux.

 
Facteurs influant sur les taux de fret de CITBO
 

• Le temps de voyage le plus long observé est celui consacré au transport de l’essence. En 2022, la durée moyenne des trajets était de 24,5 heures pour l’essence et ses composants, contre 17,4 heures pour le gasoil et ses composants, 16,5 heures pour les produits chimiques et 16,4 heures pour le biodiesel. L’allongement du temps de voyage entraîne une plus grande consommation de carburant, ce qui contribue à une hausse des taux de fret.
• La forte incidence de la durée des trajets sur les taux de fret est confirmée par les figures 10 et 11. La corrélation entre ces deux indicateurs n’est pas parfaite, mais les valeurs dites « aberrantes » peuvent s’expliquer par des périodes de basses eaux. Par exemple, les trois valeurs aberrantes contenues dans la figure concernant l’essence et ses composants (valeurs supérieures à 250 pour l’indice des taux de fret) correspondent au dernier trimestre de l’année 2018.

 

FIGURES 10 ET 11: RELATION ENTRE LA DURÉE D’UN TRAJET ET LA VALEUR DE L’INDICE DES TAUX DE FRET (INDICE T3 2017 = 100) *

Source : analyse de la CCNR basée sur les données relatives au marché au comptant fournies par CITBO.
* Les points dans les graphiques représentent la combinaison du temps de voyage moyen et de l’indice du taux de fret moyen pour un mois donné.

 

• Il existe encore d’autres facteurs influant sur les taux de fret. Dans l’ensemble, on peut observer que les produits chimiques présentent, de loin et en termes absolus (€/tonne), les taux de fret les plus élevés du marché au comptant, suivis par l’essence et ses composants. Les temps de voyage, qui sont plutôt courts pour le transport de produits chimiques, ne justifient pas le niveau élevé des taux de fret appliqués en l’espèce. Le transport fluvial constitue malgré tout un mode de transport essentiel pour l’industrie chimique, compte tenu de ses standards de sécurité élevés et de ses grandes capacités. Ainsi, dans la base de données de CITBO, la forte demande des chargeurs relative au transport de leurs produits chimiques par voie fluviale contribue à augmenter les taux de fret applicables à ces derniers.