L'hydrologie d'un cours d'eau : débits, crues et étiages

L’hydrologie désigne la façon dont le débit varie dans un cours d’eau donné, pendant des périodes plus ou moins longues. Elle fait partie des paramètres importants qui vont déterminer la nature de l’habitat piscicole.

Deux composantes

Son action sur une population de poissons s’effectue principalement à travers ses deux composantes principales que sont les crues et le débit d’étiage. Les crues peuvent être bénéfiques ou catastrophiques pour une espèce comme la truite, par exemple. C’est selon leur importance et la période à laquelle elles surviennent. Tant qu’elles restent modérées, elles sont plus positives que négatives. Lorsqu’elles surviennent en début d’automne, elles contribuent à nettoyer les frayères des sédiments qui s’y sont peu à peu accumulés. Elles favorisent également les déplacements des juvéniles depuis l’amont, s’ils y sont en quantités, vers l’aval où ils trouvent de la place et des conditions de croissance plus favorables. Les crues modérées sont également bénéfiques en transportant de nombreuses proies, créant de formidables opportunités alimentaires dont savent parfaitement profiter les poissons.

Des conséquences

Une crue sera néfaste si elle est trop importante ou quand elle survient au mauvais moment. Pour la truite encore, celles de fin d’hiver et de tout début de printemps sont problématiques, par exemple. Au moment où les alevins sont encore dans les frayères à résorber leur vésicule ou lorsqu’ils en sortent juste, elles peuvent entraîner une mortalité importante et ainsi avoir de lourdes conséquences sur le recrutement futur (voir encadré). Une crue trop forte va mettreen mouvement des éléments du lit. Les bancs de graviers se déplacent, certaines fosses se bouchent, d’autres se creusent, des bras s’ouvrent, alors que d’autres se réduisent ou se ferment. Parfois, de gros blocs rocheux bougent sur plusieurs centaines de mètres et toute la rivière change. Ces crues, qui sont dites morphogènes, sont nécessaires au bon fonctionnement des cours d’eau, mais impactent fortement les poissons.

Le débit d'étiage

À l’inverse de la crue, le débit d’étiage (débit moyen le plus bas) est l’autre grande composante de l’hydrologie d’un cours d’eau. De ce point de vue, les rivières ne sont pas à égalité. Celles qui prennent leur source à des altitudes élevées et possèdent des régimes hydrologiques influencés au moins partiellement par la neige possèdent des débits d’étiage soutenus. Ce qui n’est pas le cas des autres, les précipitations augmentant en effet avec l’altitude. Les effets du débit d’étiage sont simples à appréhender : réduction de la largeur en eau et de la profondeur ayant pour effet d’exacerber les phénomènes de compétition entre les poissons, ralentissement des écoulements avec diminution de l’apport de proies, réchauffement de l’eau et création au final d’une sorte de valeur plancher de la capacité d’accueil de la rivière. C’est à la fois sa valeur et sa durée qui déterminent ensuite l’impact du débit sur les populations.

L'activité humaine

De nombreuses activités humaines peuvent influencer l’hydrologie d’un cours d’eau. L’impact des captages, quels qu’ils soient, sur les débits d’étiage en est un exemple évident. L’irrigation en est le symbole, mais n’oublions pas l’hydro-électricité ou encore les captages de sources destinés à l’adduction d’eau potable, qui ne cessent d’augmenter sous l’effet conjugué d’une demande croissante et de réseaux de transport vieillissants, criblés de multiples fuites. Et bien d’autres activités sont plus pernicieuses. Les innombrables drainages dont ont fait l’objet la plupart des cultures illustrent parfaitement ce phénomène. En évacuant au plus vite l’eau des sols, ils les empêchent de jouer leur rôle d’éponge et de restituer, en période de sécheresse, l’eau qu’ils ont pu stocker. Ce faisant, le drainage aggrave aussi bien l’intensité des crues que celle des étiages.

Corsetées

Et que dire du corsetage de nos rivières par d’innombrables digues et protections de berge ? En empêchant toute augmentation de largeur lors d’une montée d’eau, elles rendent la rivière plus vulnérable aux crues : si celle-ci ne peut s’étendre et gagner en largeur, elle n’a pas d’autre choix que d’encaisser des vitesses plus importantes, et les truites avec. Ainsi, le seuil à partir duquel une crue peut avoir un impact s’abaisse et ces impacts sont plus importants à débit égal. Enfin, n’oublions pas l’imperméabilisation des sols, problématique croissante et très préoccupante. On considère en effet qu’une surface équivalente à celle d’un département français est artificialisée à l’issue de chaque décennie.

Trop imperméables

En outre, certaines pratiques agricoles conduisent également à rendre les sols imperméables. Des études ont montré qu’une augmentation de 10 à 20% de ces surfaces peut doubler les pics de crue d’un même cours d’eau !