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Les cours d’eau

Parlons sciences

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Découvre la géologie, la chimie et l’écologie des cours d’eau.

La Terre compte de nombreux écosystèmes. Ces écosystèmes peuvent être classés en deux groupes. Les écosystèmes terrestres sont à la surface de la terre. Les écosystèmes aquatiques sont dans l’eau. Les deux principaux types d’écosystèmes aquatiques sont les écosystèmes d’eau douce et les écosystèmes marins.

Les écosystèmes d’eau douce peuvent aussi être répartis entre les écosystèmes lentiques et les écosystèmes lotiques. Ce document d’information porte sur les écosystèmes lotiques.

Les écosystèmes lotiques sont des masses d’eau douce courante. Le mot lotique vient du latin lotus qui signifie « laver ». Les écosystèmes lotiques englobent les touts petits ruisseaux, les rivières et les fleuves de plusieurs kilomètres de large. 

Peu importe leur taille, les cours d’eau lotiques ont une chose en commun. Ils vont tous dans la même direction. L’eau coule toujours d’amont, qui est l’emplacement de la source, en aval, l’endroit où se termine le cours d’eau.

Géographie

Les fleuves, rivières et ruisseaux sont des cours d’eau naturels. Ces étendues d’eau circulent dans son lit et drainent un territoire. L’emplacement, la taille et la rapidité d’un cours d’eau sont déterminés par plusieurs facteurs. Par exemple, le volume d’eau, la taille du lit et l’inclinaison du terrain. C’est pour cela que le terme cours d’eau comprend les minuscules ruisseau au fleuve Mackenzie. Le fleuve Mackenzie est le dixième fleuve le plus long dans tout le monde!

Image d'un ruisseau et un fleuve
À gauche : Ruisseau Sprout. À droite : Hydravion sur le fleuve Mackenzie (sources : Image du domaine public par Juliancolton via Wikimedia Commons et image du domaine public par David Adamec via Wikimedia Commons).

 

Le volume et le débit d’un cours d’eau déterminent comment une rivière façonne le paysage.

Un courant rapide peut éroder les roches, le sol et la matière organique. Parfois, une rivière peut creuser de profondes vallées dans la roche. C’est souvent le cas près des eaux en amont.

Un faible courant peut déposer des matériaux, comme du limon et des plantes mortes. C’est souvent le cas en aval, près de l’embouchure d’un cours d’eau. L’embouchure est l’endroit où une rivière se jette dans un lac ou l’océan. Un delta peut parfois s’y former. Un delta est une accumulation de dépôts dans l’embouchure d’un cours d’eau.

Delta de la rivière Horton
Delta de la rivière Horton dans les Territoires du Nord-Ouest (Parlons sciences, image provenant de NASA Earth Observatory).

La pluie, la neige fondante et l’eau souterraine ont toutes une influence sur la quantité d’eau qui s’écoule dans un cours d’eau. Le débit d’une rivière peut varier selon les saisons et les années. Au Canada, c’est au printemps que le niveau des cours d’eau est à son plus haut. Les inondations sont alors plus fréquentes. La neige fond, mais le sol est encore gelé. Il ne peut donc pas absorber l’eau excédentaire. Les fortes pluies peuvent aussi augmenter le niveau d’eau et causer un débordement de petits cours d’eau.

Au Canada, les rivières ont souvent un bas niveau et un faible débit à la fin de l’été. Les précipitations sont peu importantes. Pendant l’été, l’eau s’évapore aussi plus facilement et les usines utilisent plus d’eau. Le niveau des rivières est aussi souvent peu élevé en hiver. Celles-ci sont couvertes de glace, et les précipitations tombent sous forme de neige, et non de pluie.

Réseau hydrographique

Le territoire qui alimente en eau une rivière est appelé un bassin versant ou un bassin hydrographique. La pluie, la neige, la glace fondante ou l’eau souterraine peuvent en être la source. Le bassin versant d’une rivière est séparé de ceux des rivières avoisinantes par de hautes terres, appelées la ligne de partage des eaux ou ligne de dispersion hydrographique.

Le bassin hydrographique de la rivière Saskatchewan
Le bassin hydrographique de la rivière Saskatchewan (source : Karl Musser [CC-BY-SA] via Wikimedia Commons).

Les petits bassins hydrographiques alimentent en eau les ruisseaux. Souvent, les bassins hydrographiques de plusieurs ruisseaux forment ensemble le bassin hydrographique d’une rivière. Les bassins hydrographiques de plusieurs rivières forment ensemble des bassins versants régionaux. Ces derniers joignent d’autres bassins versants régionaux pour former les bassins versants continentaux. On les appelle aussi bassins versants océaniques.

Au Canada, les rivières appartiennent à cinq bassins versants continentaux. Les rivières de chaque bassin versant continental se déversent dans l’océan ou une autre étendue d’eau salée. Les rivières au Canada se jettent dans l’océan Pacifique, l’océan Arctique, l’océan Atlantique, la baie d’Hudson ou le golfe du Mexique.

Régions de drainage du Canada
Régions de drainage du Canada (source : Statistique Canada).

Mesurer le débit d’une rivière

Tu entends peut-être chaque printemps des nouvelles comme « le niveau maximal de la rivière Rouge a atteint son niveau maximal de 7 mètres aujourd’hui. » Ce niveau de 7 mètres est appelé la hauteur d’eau.

La hauteur d’eau correspond à la hauteur de la surface d’eau au-dessus d’un point déterminé qui correspond à zéro. Le niveau zéro est souvent situé près du fonds. La hauteur d’eau peut être mesurée avec un outil appelé fluviomètre. On peut aussi l’enregistrer par voie électronique avec des capteurs placés dans le cours d’eau. Ces capteurs envoient l’information sur la hauteur d’eau à un centre de données.

La hauteur d’eau est importante, car elle sert à calculer l’écoulement ou le débit. Le débit correspond au volume d’eau qui s’écoule dans un cours d’eau à un moment donné.

Fluviomètre dans un petit ruisseau
Fluviomètre (©2002 Derrick Beach, Pêches et Océans Canada. Utilisé avec permission).

Le débit et le niveau d’eau sont des mesures importantes. Les scientifiques s’en servent pour bien gérer les ressources en eau. Voici quelques-unes des façons dont les scientifiques utilisent cette information :

  • Pour réduire les dégâts causés par les inondations. Les scientifiques peuvent cartographier les plaines inondables. Les plaines inondables sont les zones près des rivières qui sont souvent inondées. Ils peuvent aussi aménager des canaux pour les crues.
  • Pour concevoir et bâtir des structures près des rivières, comme les ponts, les routes et les ponceaux. Un ponceau est un tunnel qui sert à faire passer l’eau sous une route. 
  • Pour planifier et réaliser des programmes environnementaux. Ces programmes peuvent porter sur la qualité de l’eau, la pêche et l’habitat faunique. 
  • Pour développer les ressources en eau au Canada tout en préservant et protégeant l’environnement.

Chimie

On trouve des minéraux dissous même dans les rivières les plus saines. L’eau contient des minéraux, comme le sodium, le chlorure, le calcium, le magnésium et le potassium. Comment ces minéraux se retrouvent-ils dans les rivières?

La poussière, les gaz volcaniques et les gaz, comme le dioxyde de carbone, l’oxygène et l’azote, peuvent se mélanger à l’eau de pluie. Lorsqu’une matière toxique, comme le dioxyde de soufre et le plomb, est présente dans l’air, elle se mêle à la pluie. L’eau de pluie tombe au sol et s’infiltre dans le sol et entre les roches. C’est le ruissellement de surface.

Un scientifique évaluant la qualité de l’eau
Un scientifique évaluant la qualité de l’eau (source : damircudic via iStockphoto).

 

Le ruissellement de surface qui s’écoule peut dissoudre les matières et les déplacer. Si le sol renferme du calcaire, le ruissellement de surface contiendra beaucoup de carbonate de calcium. C’est que le calcaire est composé de carbonate de calcium. En plus, le carbonate de calcium se dissout dans l’eau.

De grandes sections du Bouclier canadien n’ont presque pas de sol. L’eau de ces zones contient donc peu de minéraux dissous. Ainsi, les rivières et les lacs dans ces régions n’ont qu’une très faible quantité de minéraux.

Écologie

Bon nombre de plantes et d’animaux vivent dans les rivières ou aux alentours. On ne retrouve certaines espèces que dans des habitats lotiques. Certains insectes se sont adaptés pour lutter contre les forts courants.

C’est le cas des mouches noires. La larve de la mouche noire se fixe aux roches dans le lit d’une rivière. Leurs pièces buccales ont la forme d’un éventail. Avec leurs pièces buccales, ils se nourrissent de plantes et d’animaux microscopiques présents dans le courant.

Mouches noires à l’assaut d’un canoteur sur la rivière Dubawnt, au Nunavut
Mouches noires à l’assaut d’un canoteur sur la rivière Dubawnt, au Nunavut (source : NicolasPerrault [domaine public] via Wikimedia Commons).

Tu as peut-être déjà vu un saumon remonter une rivière. Cela se produit pendant la période de frai au moment de la reproduction. Le saumon passe presque toute sa vie dans l’océan. Mais il retourne toujours dans la rivière qui l’a vu naître. Il est donc important de conserver les rivières pour assurer la survie du saumon. Parfois, lorsqu’une rivière est bloquée par un barrage, on construit des passes à poisson pour permettre au saumon de franchir l’obstacle.

Les passes à poissons (2017) de Isère Le Département (5 min. 43 s.)

Le savais-tu?
Le cycle de vie d’une anguille est à l’opposé de celui du saumon. L’anguille passe la presque totalité de sa vie en eau fraîche, mais elle retourne souvent dans l’océan pour se reproduire.

Les scientifiques utilisent toutes sortes d’organismes pour mesurer la qualité de l’eau, comme les invertébrés, les algues, le zooplancton, les poissons et les macrophytes aquatiques. Les macrophytes aquatiques sont de grandes plantes qui poussent dans l’eau ou tout près. Il s’agit des quenouilles, des nénuphars et des potamots.

Les scientifiques se servent souvent des invertébrés benthiques pour mesurer la qualité de l’eau. Il s’agit d’un groupe d’animaux aquatiques sans colonne vertébrale qu’on trouve au fond des cours d’eau. Les scientifiques se servent de ces organismes pour mesurer la qualité de l’eau, car ils sont sensibles à plusieurs substances différentes.

Scientifique collectant des échantillons d’invertébrés dans un ruisseau
Échantillonnage d’invertébrés benthiques (Image ©2002 Derrick Beach, Pêches et Océans Canada. Utilisé avec permission).

Un grand nombre d’insectes et d’animaux sont des invertébrés benthiques au stade larvaire. Par exemple, les éphémères, les libellules, les moustiques, les vers et les mites.

 

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Sources d'eau : les cours d'eau

Cette page du Gouvernement du Canada contient beaucoup d’information sur les cours d’eau.

Références

Gouvernement du Canada. (n. d.) Étendue des milieux humides au Canada.

Gouvernement du Canada. (n. d.) L'eau et l'environnement.

Gouvernement du Canada. (n. d.) Qualité de l'eau des cours d'eau canadiens.