Le bassin versant : un territoire pour les rivières

Lorsque l’on observe une rivière, la limpidité de ses eaux, l’aspect naturel de ses berges et de son fond peuvent parfois refléter sa qualité. Mais pour bien s’assurer de sa qualité, on analyse la composition de ses eaux, la qualité des sédiments qu’elle transporte et la contamination de la chairs des poissons qui y vivent. On peut aussi étudier la diversité des espèces aquatiques qui fréquentent le fond de la rivière ou encore la diversité des végétaux qui peuplent les rives. Au cours d’une année, d’une saison et même d’une journée, la qualité de l’eau peut varier. Lorsque l’on pratique plusieurs mesures sur un même bassin versant, on peut ensuite comparer les résultats. Cela permet de mieux comprendre le fonctionnement de la rivière et de ses affluents. Le bassin versant est une échelle géographique bien adaptée à l’étude et à la gestion des rivières.

La qualité des eaux de la rivière Il existe différents types de polluants qui générent différents types de pollutions. Même l’eau des rivières et des lacs les plus naturels n’est pas pure. C’est la concentration de ces différents éléments qui détermine la qualité d’une eau et permet de savoir si celle-ci peut être bue, si l’on peut s’y baigner, si les conditions sont optimales pour le développement des poissons… On effectue des mesures en laboratoire après avoir prélevé des échantillons d’eau dans les rivières.

Les particules en suspension
Certains polluants sont présents dans l’eau sous forme de particules. La mesure du taux de matières en suspension (MES), de la turbidité et de la transparence de l’eau nous renseigne sur ce type de pollution. Les MES ne doivent pas être confondues avec les déchets flottants.

Les sels minéraux et le pH 
Les eaux naturelles contiennent des sels minéraux en faible concentration (chlorures ou sulfates de calcium, de magnésium, de sodium ou de potassium). Les variations de ces concentrations peuvent avoir des impacts sur le milieu naturel. La mesure de la conductivité de l’eau donne une bonne appréciation des matières en solution. La détermination du pH permet de mesurer l’acidité de l’eau. Les eaux naturelles ont un pH voisin de 7, le plus souvent compris entre 6 et 8. Plus le pH est bas, plus la solution est dite acide. Plus le pH est haut, plus la solution est dite basique.

La pollution organique 
Certains rejets (p.ex. : déjections, décomposition de la matière végétale ou animale) entraînent un apport de matière organique à la rivière. Cette matière peut être décomposée grâce à l’oxygène présent dans l’eau. La pollution peut disparaître au bout de quelque temps, mais l’eau est alors moins oxygénée. On évalue la quantité de pollution organique en effectuant certaines mesures comme celles de la concentration du carbone organique total (C.O.T.), de l’oxygène dissous (O2) et de l’azote ammoniacal (NH3-NH4). D’autres méthodes comme le calcul de la demande chimique en oxygène (DCO) ou de la demande biochimique en oxygène (DBO) sont aussi couramment utilisées.

La pollution par des micro-organismes 
La présence de micro-organismes (bactéries, virus) est associée à l’existence d’une pollution fécale. Certains d’entre eux peuvent être dangereux pour l’homme. Toutefois, on ne sait pas facilement mesurer leur présence dans l’eau des rivières, c’est pourquoi on recherche la présence de bactéries plus courantes (coliformes, streptocoques, entérocoques) qui sont des indicateurs d’un risque de contamination.

Les fertilisants 
L’azote et le phosphore sont des fertilisants. Ils proviennent principalement d'apports agricoles et urbains. Ces composés sont généralement présents naturellement en faible quantité dans l’eau des rivières. Lorsque leur concentration devient trop importante, elle peut perturber l’équilibre des milieux aquatiques et provoquer dans certains cas leur eutrophisation. Ce phénomène, qui se manifeste par une prolifération d’algues, peut parfois entraîner la désoxydénation des eaux. Le dosage des pigments chlorophylliens est une manière de mesurer la quantité de matière végétale présente dans les eaux.

Les polluants toxiques et persistants 
Les métaux tels que le plomb, le mercure, le cuivre, le zinc, le nickel, l’arsenic, le chrome, couramment appelés métaux lourds, s’accumulent dans l’environnement. Des composés chimiques comme certains pesticides sont constitués de chaînes moléculaires longues et très résistantes. Tous ces anciens polluants sont stables, ils ne sont pas dégradés par les végétaux et les animaux. Ils se concentrent dans les mousses aquatiques, s’accumulent dans la chair des poissons et peuvent ainsi nuire au milieu naturel ou à l’homme. D'autres produits comme les BPC, les savons, les détergents et les surfactants contribuent aussi à dégrader la qualité des milieux aquatiques.

L’interprétation des résultats à l’aide d’indicateurs de qualité
Lorsqu’on analyse la concentration d’un polluant, on compare souvent les résultats obtenus à des critères de qualité. Ces critères ont été définis pour protéger le milieu aquatique et pour satisfaire la préservation de certains usages tels que la baignade ou l’alimentation en eau potable. Afin de pouvoir donner une idée globale de la qualité de l’eau des rivières, les pays ont développé des indicateurs ou des systèmes d’évaluation qui permettent parfois d’attribuer une note par tronçon de cours d’eau caractérisant sa qualité générale. On peut citer en exemple l’indice de qualité bactériologique et physico-chimique de l’eau (IQBP) au Québec et le système d’évaluation de la qualité de l’eau (SEQeau) en France.

La qualité des sédiments du fond de la rivière Les polluants toxiques et persistants, les matières en suspension et tous les contaminants associés à des particules peuvent se déposer dans le fond des cours d’eau. Les sédiments qui composent le lit des rivières se trouvent ainsi contaminés. La mesure de leur contamination permet de déterminer avec plus de certitude la présence de substances toxiques plus faiblement concentrées dans les eaux. On compare également souvent les résultats obtenus à des critères de qualité pour les sédiments.
La contamination de la chair des poissons Des polluants toxiques peuvent s’accumuler dans la chair des poissons. Sur certains parcours de rivières, ces poissons peuvent être pêchés et consommés; il est alors nécessaire de surveiller la contamination de leur chair. Il existe au Québec un guide de consommation du poisson de pêche sportive en eau douce.
La diversité des poissons et des espèces aquatiques Lorsqu’un milieu aquatique est pollué, son fonctionnement est perturbé. Des modifications se produisent au niveau des peuplements du milieu naturel. Certains animaux ou végétaux prolifèrent, d’autres sont moins abondants et peuvent même disparaître. L’inventaire et le suivi régulier des espèces présentes dans une rivière permettent de juger de sa qualité. La présence ou l’absence de certaines espèces est significative. De nombreuses méthodes permettent d’évaluer la qualité de la rivière à partir de l’étude des peuplements de poissons ou du dénombrement des larves d’insectes aquatiques ou à partir de la présence d’algues telles que les diatomées. Les méthodes les plus couramment utilisées sont l’IBGN (l’indice biologique global normalisé), l’IIB (l’indice d’intégrité biotique) et l’IBD (l’indice biologique diatomées).
L’architecture de la rivière et la qualité de ses rives La forme du cours d’eau (de son lit, de ses rives...) peut être révélatrice de son « état de santé ». La détérioration de ses berges et de la végétation riveraine (appelée ripisylve) affecte particulièrement l’integrité du milieu aquatique. Des méthodes telles que l’IQBR (l’indice de qualité des bandes riveraines) au Québec et le SEQ physique (système d’évaluation de la qualité) en France permettent d’évaluer la qualité physique des cours d’eau.

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