Le bassin versant, également appelé bassin hydrographique, est une notion fondamentale de la géographie physique et de l'hydrologie. Il se définit comme une portion d'espace terrestre à l’intérieur de laquelle tous les écoulements, en surface ou en profondeur, se dirigent vers le même exutoire, qu'il s'agisse d'un cours d'eau, d'un lac ou d'une mer. Cette unité géographique réceptionne et collecte les eaux de pluie, par ruissellement ou infiltration, et les draine vers un point unique.
Les caractéristiques naturelles et la délimitation
Chaque bassin versant est unique par sa taille, sa forme, son orientation, la densité du réseau hydrographique, le relief, la géologie, le paysage de cultures, haies, forêts ou plans d’eau, le climat, l’urbanisation et les activités humaines. Il se délimite par des lignes de partage des eaux entre les différents bassins. Ces lignes de partage sont des frontières naturelles qui correspondent aux lignes de crête. La pluie qui tombe d’un côté ou de l’autre de cette ligne de partage alimentera deux bassins versants situés côte à côte.
Le bassin versant est constitué d’une rivière principale qui prend sa source sur les hauteurs en amont (la tête d’un bassin). En amont du bassin, la pente étant plus forte, la force de l’eau emporte de petites particules de terre : c’est le phénomène d’érosion. Le bassin versant d’un fleuve est composé par les sous-bassins versants de ses affluents.
Pour les hydrologues, déterminer la source d'un cours d'eau a bien moins d'intérêt que de savoir quels cours d'eau composent son bassin versant, avec quels débits. L'exoréisme qualifie un bassin versant dont l'eau s'écoule vers la mer ou l'océan, tandis qu'un bassin versant est endoréique lorsque les eaux n'atteignent pas la mer, comme c'est le cas dans les zones arides où l'évaporation empêche les cours d'eau d'atteindre l'océan.
Le fonctionnement hydrologique et le cycle de l'eau
Le bassin versant remplit plusieurs fonctions vitales. Premièrement, il recueille l’eau qui provient de l’atmosphère sous forme de pluie et de neige. Deuxièmement, il accumule une certaine quantité de l’eau qui tombe à l’intérieur de ses limites, une fois que celle-ci s’est infiltrée dans le sol. Lorsque les sols du bassin versant sont saturés, l’eau percole plus en profondeur, où elle alimente les aquifères d’eau douce, ou ruisselle à la surface. Le type et la quantité de végétation peuvent influencer la capacité d’emmagasinement d’un bassin versant.
À la suite de son « voyage » dans le bassin versant, l’eau des précipitations retourne à l’atmosphère par évaporation, grâce à un processus appelé cycle de l’eau (ou cycle hydrologique). Le cycle de l’eau, qui fonctionne comme une pompe gigantesque, explique le mouvement constant de l’eau de l’atmosphère à la Terre, puis de la Terre à l’atmosphère, par évaporation et transpiration. La chaleur du soleil fait évaporer l’eau de la surface de la végétation, du sol ou des plans d’eau (fleuves, lacs, océans, etc.) et cette eau retourne dans l’atmosphère à l’état gazeux.
Le bassin versant comme milieu de vie et habitat
Grâce à la phase terrestre du cycle de l’eau, toutes les parcelles du territoire délimité par le bassin versant sont reliées entre elles. Par conséquent, toutes les activités qui se déroulent dans un bassin versant et tous les processus physiques, chimiques et biologiques qui leur sont associés sont liés. Chaque geste posé sur le territoire a un effet positif ou négatif sur le réseau hydrographique. Il procure un habitat à la faune et à la flore. Les perturbations causées par l’homme sur les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques de l’eau ont parfois des effets négatifs sur les écosystèmes, pouvant aller jusqu’à mettre en péril toute la chaîne alimentaire, non seulement de la vie aquatique, mais aussi celle des humains.
Peu importe où vous résidez, que ce soit proche ou loin d’un cours d’eau, vous résidez dans un bassin versant. Depuis les civilisations anciennes jusqu’à nos jours, les bassins versants ont été le siège de la vie. Au Québec, l’implantation humaine est étroitement associée aux cours d’eau ; les premiers établissements comme Québec, Montréal, Trois-Rivières et Gaspé ont été fondés le long du Saint-Laurent. C’est grâce aux ressources hydriques que le Québec a pu prendre son essor industriel aux XIXe et XXe siècles dans les domaines du textile, des pâtes et papiers, de l’électrochimie, des alumineries et de l’hydroélectricité.
Impacts de l'aménagement du territoire
La conversion des terres vierges en propriétés résidentielles, commerciales et industrielles modifie la circulation de l’eau, aussi bien de surface que souterraine, ainsi que sa qualité. À mesure que le bassin versant est développé, les arbres, les arbustes et les plantes sont remplacés par des surfaces imperméables (rues, routes, toits, trottoirs, stationnements) qui empêchent l’eau des orages de s’infiltrer dans le sol. Sans les plantes pour ralentir l’eau, le débit de ruissellement augmente. Par conséquent, un moindre volume d’eau est emmagasiné dans le sol et un plus grand volume d’eau atteint les rivières en un temps très court.
Cela provoque des inondations, mais diminue le volume d’eau dans les rivières en période d’étiage. L’augmentation du volume d’eau de ruissellement provoque aussi l’érosion des berges et du lit des cours d’eau, ce qui dégrade l’habitat des organismes aquatiques. Les sédiments entraînés par l’érosion des berges peuvent obstruer les branchies des poissons et bloquer la lumière nécessaire à la croissance des plantes aquatiques. Les sédiments s’accumulent au fond des canaux, des rivières, des lacs et des réservoirs, ce qui augmente les risques d’inondation et le besoin de dragage.
SENSIBILISATION - L'IMPERMÉABILISATION DES SOLS
La gestion intégrée de l’eau par bassin versant (GIEBV)
Pour que le fonctionnement des écosystèmes soit garanti et que l’ensemble des usages soit satisfait, il faut maintenir une ressource en eau suffisante en quantité et en qualité. C’est ainsi qu’il faut que tous les utilisateurs de l’eau du bassin versant s’entendent sur une gestion concertée. La GIEBV est un processus qui favorise la gestion coordonnée de l’eau et des terres à l’intérieur des limites d’un bassin versant en vue d’assurer le bien-être social et économique sans compromettre la pérennité d’écosystèmes vitaux.
La GIEBV est née du constat selon lequel les problèmes qui touchent les ressources en eau sont de plus en plus liés à d’autres enjeux de développement (santé, mines, énergie, transport, agriculture). « Intégrer », au sens de la GIEBV, signifie établir un lien entre plusieurs éléments, coordonner les activités de plusieurs organisations et mettre en commun des savoirs. C’est une approche de collaboration qui incite les acteurs (ministères, municipalités, producteurs agricoles, industries, citoyens) à coordonner leurs activités.
Structures et outils de gouvernance
Au Québec, des organismes de bassins versants (OBV) assurent la concertation entre tous les acteurs de l’eau à l’échelle locale et régionale. Un OBV est une table de concertation à laquelle siègent des représentants des acteurs de l’eau et de la société civile. L’OBV doit réaliser un plan directeur de l’eau (PDE) pour le bassin versant, consulter la population, coordonner sa mise en œuvre et en faire le suivi. Le PDE est un document stratégique de très grande importance pour la GIEBV, incluant l’analyse des problèmes et l’élaboration d’un plan d’action.
En France, les limites administratives ne sont pas calquées sur les limites des bassins versants, ce qui rend la gestion parfois complexe. Pour y remédier, des instances sont chargées de gérer et de protéger les ressources : le comité de bassin et l’agence de l’eau. La France est divisée en six grands bassins hydrographiques. À l’échelle des grandes régions, cette gestion se traduit par la mise en œuvre de Schémas d’Aménagement et de Gestion des Eaux (SAGE) ou de Plans de Gestion de Risque d’Inondation (PGRI). Ces documents visent à anticiper les conflits d’usage et à coordonner les actions pour limiter la dégradation des milieux aquatiques.
Enjeux écologiques et scientifiques
Les bassins versants abritent une grande diversité d’habitats, allant des forêts riveraines aux zones humides. Le maintien de l’intégrité écologique conditionne la capacité des espèces à circuler, à se reproduire et à s’alimenter. Les poissons migrateurs, comme le saumon atlantique ou l’anguille, sont tributaires de la libre circulation entre la mer et les zones amont des bassins. La restauration de la continuité écologique est aujourd’hui un enjeu majeur.
L’étude des bassins versants mobilise de nombreuses disciplines scientifiques. Les hydrologues, géographes, écologues et gestionnaires s’appuient sur l’observation à long terme de variables telles que les débits, les niveaux de nappe ou la qualité des eaux. Les nouveaux outils de télédétection, l’imagerie satellitaire et l’utilisation de stations connectées permettent de cartographier précisément les contours des bassins, d’identifier les zones à risque et d’anticiper les impacts du changement climatique. La modélisation hydrologique permet de simuler le comportement d’un bassin versant selon différents scénarios, offrant ainsi des outils d’aide à la décision indispensables pour l’aménagement du territoire.