Les cours d'eau français : approche quantitative

L'hydrométrie fluviale a beaucoup progressé depuis les travaux réalisés de 1949 à 1971 par M. Pardé, A. Guilcher et J. Loup. Cet ouvrage veut innover à travers un essai de quantification régionale : ainsi le traitement des données utilisées a permis de dégager 14 familles de cours d'eau suivant leurs modules annuels. En effet, l'auteur a analysé 700 jaugeages identifiés par leur module, leur régime et leurs coordonnées Lambert. Leur répartition homogène a permis de préciser les connaissances hydrologiques. On a notamment constaté que les fleuves sibériens, aussi sollicités que les fleuves canadiens, sont bien moins abondants. Le régime tropical est assez homogène, mais l'Afrique, plutôt tropicale, est plus pauvre en eau que l'Amérique latine, plutôt équatoriale. Une analyse systématique des écoulements régionaux a montré la tyrannie de certains milieux. Certes, on connaît le rôle de l'aridité, mais le facteur le plus déterminant concerne les débâcles nivales et glaciaires sous les moyennes latitudes, du fait des hautes montagnes et de la continentalité. Or c'est à ces latitudes que la consommation d'eau est la plus forte alors qu'un éventuel changement climatique déplacerait les frimas en altitude et vers les pôles. Cet ouvrage s'adresse à un public de chercheurs et d'étudiants avancés, et il souhaite attirer l'attention de tout esprit ouvert aux nouveautés scientifiques.

Que l'eau disparaisse de la surface terrestre et toute existence s'éteindrait : l'eau, c'est la vie... Les fleuves, quant à eux, ont joué un rôle historique : voies de communications et d'échanges, ils ont attiré les hommes et bien des métropoles leur sont assujetties. Toutefois, la médiatisation des graves inondations récentes ont rappelé un risque que les basses eaux du milieu du XXe siècle avaient fait oublier. Ainsi l'eau conditionne la vie des hommes. Pourtant, que savons-nous vraiment sur l'eau ? Quelles sont nos ressources ? Que nous apprend l'analyse des débits fluviaux ? Qu'en est-il des crues et des étiages ? Quelle influence l'activité humaine exerce-t-elle sur les fleuves ?. L'auteur aborde en premier lieu le problème des ressources dont l'apparence inépuisable n'est qu'illusoire : en effet, le cycle de l'eau comporte des précipitations (pluie ou neige) et des réserves (souterraines ou glaciaires) à l'actif, et une évaporation, un écoulement et une reconstitution des réserves au passif. Il s'intéresse ensuite aux précipitations en montrant que les terres émergées ne sont pas arrosées équitablement. Grâce à ces bilans, il met en évidence la répartition saisonnière des hautes et basses eaux qui accidentent les variations saisonnières de l'écoulement. Il s'attarde à analyser les régimes fluviaux ; il nous explique comment le bassin-versant et son réseau hydrographique conservent la mémoire des écoulements. De la France aux Etats-Unis, de l'Alaska à Hawaï, nous découvrons les variations des crues et des étiages. Nous comprenons aussi comment les fluctuations du climat peuvent influer sur le cycle de l'eau. Enfin, nous prenons conscience des retombées entraînées par nos diverses interventions : si les plans d'eau artificiels parviennent à régulariser les cours d'eau et à produire de l'énergie, barrages et irrigations peuvent aussi perturber dangereusement les hydrosystèmes.

Crues, étiages, hautes et basses eaux sont des événements statistiques calculés à partir des chroniques hydrologiques. Or leurs variations interannuelles devraient relever de la répartition temporelle et spatiale des précipitations. Sur la quasi-totalité du XXe siècle, une méthode d'investigation a révélé qu'en France la fréquence et l'amplitude des crues et des étiages étaient dominées par l'impact des aménagements hydrauliques. D'autres interventions humaines sont également à retenir.

L'eau écoulée par un petit bassin versant se divise entre l'écoulement rapide de crue ou ruissellement, et l'écoulement souterrain ou vidange des nappes. La méthode analytique utilisée a permis de quantifier ces processus sur 91 cours d'eau métropolitains, et les résultats rendent compte "d'une France qui s'écoule et d'une France qui ruisselle", où l'erratisme des précipitations est confronté aux contraintes géomorphologiques. Après 1977, l'accroissement généralisé des précipitations ne généra que l'écoulement rapide de crue sur les massifs anciens (aquicludes) et dans les montagnes méditerranéennes, où il fut exacerbé. A l'inverse, les cours d'eau des bassins sédimentaires (partagés entre roches aquicludes et aquitares) connaissent la progression simultanée des deux écoulements. Enfin, en montagne, les débâcles nivales accentuent l'écoulement rapide de crue, alors que la fonte des glaces soutient l'écoulement souterrain. Ces comportements hydrologiques locaux expliquent ensuite l'occurrence des inondations (et des étiages) sur les grands bassins versants.