La nature du fleuve : Abondance et complexité
Abondance et complexité
La distinction s’impose entre l’axe fluvial défini aux rangs les plus élevés de la hiérarchisation* (cela va de 9 pour un fleuve de taille moyenne comme le Rhône et l’aval de Lyon, à 15 ou davantage pour les très grands fleuves de la zone équatoriale) et le cortège des affluents grands ou petits. En règle générale, les apports de ceux-ci diffèrent d’un individu à l’autre et ces apports – sauf dans le cas de réservoirs naturels régulateurs tels que certains systèmes karstiques – sont soumis i des irrégularités et des fluctuations d’autant plus amples que la taille de leur bassin est modeste : les phénomènes d’assèchement temporaire tout comme les crues éclairs sont le plus souvent le fait des hauts bassins ou des affluents. En allant vers l’aval, ces diverses composantes tendent à se fondre et, le plus souvent, i se compenser, ce qui ne signifie nullement que la régularité soit l’apanage des grands fleuves.
S’agissant des rangs les plus élevés, deux séries de paramètres permettent de proposer une classification entre, d’une part, la zonation climatique entendue au ens large et, d’autre part, pour chaque catégorie retenue, la prise en compte de deux caractéristiques essentielles, la pondération et la régularité. Un régime est dit pondéré ou excessif selon l’ampleur des écarts entre ses débits les plus forts et les plus faibles1. Un régime est dit régulier ou irrégulier selon la régularité de ses saisons hydrologiques. Un fleuve comme le Congo est à la fois pondéré 20 000/75 000 m3) et régulier, alors que le Sénégal à Bakel est régulier à défaut d’ètre pondéré (3 000/5,6 m3) entre une saison pluvieuse et une saison sèche. La classification proposée ne constitue donc qu’une approche, chaque grand fleuve représentant une entité originale .
Les régimes des fleuves des tropiques humides
Le Congo (ou le Zaïre selon les aléas de la politique) à Borna, dernière station avant la section terminale de son cours, a toutes les apparences d’un cas d’école avec ses deux ondes de hautes eaux qui se situent respectivement en avril-mai et décembre-janvier et ses deux périodes d’étiages en février et en août, soit un balancement conforme aux mouvements apparents du soleil au niveau de l’équa teur.
En fait, cette belle symétrie résulte de multiples apports qui se compensent, les affluents situés au Nord de l’Equateur, Ubangui, Uélé, fournissant leurs hautes eaux vers le mois de mai, alors que les branches méridionales du fleuve abondent en novembre, le tout étant régulé par la lenteur de propagation des eaux et l’existence de maxima secondaires. Le cas de l’Amazone dans la partie aval de son cours est un peu différent, l’essentiel des apports provenant de l’hémisphère Sud, ce qui explique la concentration des hautes eaux sur la période de l’hivernage austral (mars-avril), alors que les apports du Rio Negro ne donnent qu’un maximum secondaire en juin-juillet.
L’Amazone diffère également du Congo par la place non négligeable que tiennent dans la partie amont de son cours, les apports nivaux et glaciaires originaires des Andes. Le régime équatorial pur reste donc limité à des affluents dont les eaux sont toujours abondantes régulières, mais dès que les bassins versants ne chevauchent pas l’équateur ;;ographique, les hautes eaux se concentrent sur la saison correspondant au passage du soleil au zénith : l’Orénoque a des hautes eaux de juin-juillet et ses triages sont plus creusés que ceux de l’Amazone.
Ces nuances ne contredisent pas le trait essentiel, savoir la régularité des débits, attestée par le fait que les coefficients mensuels ne s’éloignent guère de Li valeur moyenne. Cette régularité et l’abondance des grands fleuves proches de l’Equateur s’expliquent, outre l’abondance des précipitations, par de multiples réacteurs : l’épaisseur des formations superficielles qui jouent le rôle de réservoir soutiennent les débits d’étiage ; la présence de cuvettes marécageuses qui -ouent un rôle analogue sur une grande partie du bassin congolais ; la présence de multiples faux-bras et de lacs régulateurs particulièrement nombreux et divers dans la cuvette amazonienne (lacs de cuvettes, de barrage, de coalescence, de méandres abandonnés). Les lacs Tanganvika et Kivu jouent un rôle régulateur du me ordre sur la Lukuga congolaise.
Le fait essentiel reste toutefois la nébulosité et la saturation de Pair qui freinent dans une certaine mesure l’évaporation. Celle-ci joue un rôle complexe puisqu’elle alimente des nuages de convection qui se forment durant la journée et se résolvent en grosses averses le soir : l’évapotranspiration de la masse végétale est à l’origine du processus évaporatoire qui fournit ces pluies régulières sans lesquelles l’existence de cette même masse végétale serait inconcevable. On mesure sans peine la subtilité de ce système mais nul ne peut prévoir ce que seraient les implications de sa rupture à la suite des défrichements de grande ampleur qui, au sens propre du terme, couperaient la pompe.
Cette belle régularité ne saurait aller sans quelques aléas, crues et étiages, …l’ailleurs modérés eu égard aux modules qui sont évalués à 185 000 m3/s pour Amazone et 42 000 m3/s pour le Congo. Les étiages de l’Amazone peuvent se creuser jusqu’à 72 000 m3/s (à comparer avec les 41 000 m3/s du module congolais) et ses crues les plus fortes, comme celle de 1953 dont le débit a été réévalué à plusieurs reprises, atteignent 290 000 m3/s… L’écart est modeste par rapport au module, mais on manque de points de comparaison pour évaluer de relies masses d’eau.
Les fleuves de l’Asie des moussons ont un point commun avec les fleuves de la zone constamment chaude et humide : leur abondance remarquable, souvent proche de 30 1/s/km3. Ils en diffèrent par leur alimentation liée pour l’essentiel à .a saison des pluies qui, selon les régions, s’étend sur trois à six mois (juin- novembre sur le Mékong, juin-octobre sur le chanjiang, juillet-septembre sur le Huang-He). Mais la concentration des eaux sur une saison unique est plus marquée, tout au moins dans le régime pur qui est celui des fleuves du Dekkan, Krishna ou Godavary. Ce dernier fleuve affiche, pour un module de 3 100 m3/s, des moyennes mensuelles qui vont de 136 m3/s en mars, à 13 500 m3/s en août, les extrêmes allant de 90 000 à 41 000 m3/s.
L’abondance pluviométrique et les contrastes saisonniers peuvent être accentués par l’effet orographique : de l’Indus au Changjiang, les parois montagneuses de PHimalaya et du Xin Jiang concentrent des précipitations dont la hauteur annuelle peut atteindre jusqu’à 11,4 m Tchera pound sur les pentes du bassin de PIrrawadi). Mais il existe également des facteurs de modération comme l’eau de fusion nivale ou glaciaire qui soutient les débits hivernaux sur les cours supérieurs des rivières himalayennes. Sur les cours inférieurs du Changjiang et du Mékong, ce sont des lacs qui absorbent par reflux une partie des hautes eaux pour les restituer en phase de décrue, Toung Ting et Poyang sur le Changjiang, Tonle-Sap sur le Mékong. L’effet régulateur de ces lacs est tout de même loin d’être total et sur le Mékong, pour un débit moyen de 17 000 m3/s, l’écart entre les débits extrêmes ne tombe entre l’amont et l’aval du Tonle-Sap, que de 1/50 à 1/35, bien que le défluent lacustre absorbe jusqu’à 4 300 m3/s au maximum de la crue.
Il arrive même, lorsque plusieurs ondes de crue se succèdent, que le redéversement lacustre vienne amplifier l’onde de crue la plus récente. C’est ce qui s’est passé lors de la crue du Changjiang en août- septembre 1931, avec un débit de pointe mesuré à Wu-Han, de 75 000 m3/s (pour un module de l’ordre de 30 000 m3/s) étalé sur plusieurs semaines, alors que la capacité du lit fluvial protégé par les digues est de l’ordre de 45 000 m3/s : il y eut plus d’un million de victimes et 88 000 km2 inondés. Depuis cette date, seize inondations graves sont survenues dont la dernière date de juillet-août 1998. Celle de 1954 avait vu passer un débit record de 90 000 m3/s.
La dégradation des régimes fluviaux aux marges des tropiques
Si l’allure générale des rythmes saisonniers reste inchangée avec la montée en latitude qui renforce la concentration des pluies zénithales sur une courte période, leur régularité tend à se dégrader tout comme l’abondance et les débits spécifiques. Le cas le plus simple est celui de fleuves qui, tel le Huang-He, n’affrontent pas les rigueurs d’un transfert latitudinal important. Ce fleuve bénéficie même de précipitations qui vont croissant de l’amont (500 mm) vers l’aval et la mer Jaune (800-1 000 mm). Mais ces précipitations sont concentrées sur un trimestre d’été, ce qui explique l’écart considérable entre les extrêmes saisonniers ou interannuels ( 520 et 36 000 m3/s mesurés à Kaifeng), ainsi que l’indigence du débit spécifique 1.9 1 ‘s/km2 .
Sous un climat plus chaud et plus sec, le régime du Sénégal n’est pas très différent : même concentration des débits sur une courte saison légèrement décalée par rapport à la saison humide août-septembre au niveau de Bakel) en raison du temps de recharge des nappes ; même rapport excessif entre les extrêmes (863/1); même taiblesse du débit spécifique (1,5 1/s/km2); même irrégularité de la crue annuelle dont les maxima ont pu varier de 6 700 m3/s en 1926 à 729 m3/s en 1984. Seule nuance mais d’importance, le fleuve ne reçoit aucun apport en aval de Kaedi, de sorte que son module et surtout ses débits d’étiage tendent à diminuer vers l’aval.
Le cas du Niger est différent. Ce long fleuve (4 200 km) formé dans la zone tropicale humide du Fouta-Djalon, décrit une large boucle vers le nord et la zone aride, avant d’infléchir son cours en direction du golfe de Guinée, ce qui explique les variations de son module, de 1 600 m3/s à Koulikoro à moins de 1 000 m3/s au niveau de Niamey, station à partir de laquelle son débit croît de nouveau jusqu’à atteindre 7 000 m3/s à l’amorce de son delta.
L’hydrologie du Nil, apparemment simple lorsque vue d’Égypte, puisque son régime (avant les grands aménagements) était caractérisé par une ample pulsation estivale qui atteignait en moyenne 8 000 m3/s en septembre contre 500 m3/s en mai pour un module de 2 500 m3/s mesuré au niveau d’Assouan, résultait effectivement d’un jeu complexe d’influences. Le fleuve qui sort de la région des Grands Lacs sous le nom de Bahr el-Djebel est remarquable tant par la pondération de son régime que par le volume de son débit qui s’élève en moyenne à 1 102 m3/s. Mais, des 32 km3/an de ce total, il ne reste que 16 km3 après que le fleuve a traversé la cuvette marécageuse du Bahr el-Ghazal qui fonctionne comme une machine évaporatoire d’une efficacité redoutable, du fait de sa platitude, de la prolifération végétale qui l’encombre et de la siccité des masses d’air ambiantes. Les débits résiduels qui transitent vers l’aval, n’en jouent pas moins un rôle important dans le bilan hydraulique puisque ce sont eux qui soutiennent le débit du fleuve égyptien entre mars et juillet. En effet, la crue du Nil résulte de façon exclusive des apports estivaux des affluents descendus des plateaux éthiopiens, Nil bleu (régularisé par le lac Tana) et Atbara. En aval de ce dernier cours d’eau, pratiquement asséché pendant la plus grande partie de l’année, le Nil ne reçoit aucun apport avant d’entamer une traversée du désert qui affecte son module théorique, lequel décroît de 2 800 nr’/s à 2 000 nf/s entre Wadi Halfa et Le Caire.
2.3. Des latitudes tempérées aux hautes latitudes
La caractéristique majeure des fleuves de la zone tempérée est incontestablement la nature composite de leurs bilans hydrauliques, inhérente aux caractéristiques de climats qui combinent des influences multiples et variables, qu’elles soient thermiques et liées à la latitude ou à la continentalité ou qu’elles soient fluviométriques, l’essentiel étant que les variations tendancielles sont fréquentes, rapides et amples.
Soit le Mississippi qui est, avec un module de 18 000 m3/s, le plus puissant des fleuves de la zone tempérée. Son bassin, vaste de 3,2 millions de km2, recoupe plusieurs zones climatiques, allant du climat continental frais au climat subtropical humide, de sorte que si son cours supérieur peut être qualifié de rluvio-nival (crues de printemps liées à la fonte des neiges et bonne tenue des eaux estivales grâce aux pluies orageuses d’été), l’Ohio lui amène les tributaires des Appalaches qui renforcent la composante nivale de son régime printanier et accentuent ses étiages hivernaux. De son côté, son affluent* le plus long sinon ie plus abondant, le Missouri, mêle aux eaux des glaciers et des champs de neige des hautes terres de POuest, les pluies printanières du Midwest. La complexité hydraulique résultante est attestée par le fait que si le fleuve maître roule en moyenne 3 000 m3 en amont de Saint-Louis, le Missouri ne lui apporte que 2 200 m3 en dépit de l’étendue de son bassin, alors que l’Ohio débite 8 000 ni’5. L’influence pluviale se renforce avec les apports de PArkansas et de la Red gonflées par de fortes précipitations estivales et situées sur les parcours des cyclones, les hurricanes, à l’origine de crues rapides et puissantes qui n’ont rien de commun avec la lente montée des débits estivaux venus d’amont : étant
donné la faiblesse des pentes, le temps de propagation d’une crue entre Cairo et Nouvelle-Orléans est de l’ordre de 30 jours. Dans son cours final, et compte tenu de cette lente progression d’amont en aval, l’influence nivale est encore sensible avec de hautes eaux à la fin du printemps. Mais il arrive que la fonte des neiges combinée avec des pluies de printemps génère des crues catastrophiques dont la plus tristement célèbre reste celle d’avril 1927, avec un débit record de 70 000 m3 à Vicksburg et un champ d’inondation élargi à 75 000 km2.
Cette grande diversité n’est pas simplement liée à la taille du bassin et on la retrouve sur des fleuves de moindre importance comme le Rhône dont le module équivaut à peine au dixième de celui du Mississippi : torrent glaciaire presque tari en hiver et donnant des eaux abondantes en été sur son cours initial, assagi par son passage dans le Léman mais encore fortement influencé par la fonte des neiges alpestres jusqu’à son confluent avec la Saône, le Rhône offre en aval de Lyon un régime équilibré, grâce à l’apport de la Saône, rivière de type atlantique, avec de hautes eaux d’hiver et des étiages de fin d’été. Les débits estivaux sont renforcés par les apports de l’Isère qui draine l’essentiel de l’arc alpin entre la Savoie et le Dauphiné mais la belle ordonnance ainsi construite se détériore quelque peu dans la partie terminale du cours avec les apports méditerranéens de PArdèche et de la Durance dont les débits connaissent des variations amples et brutales : ce sont ainsi trois types de régimes contrastés, montagnard, atlantique et méditerranéen qui se fondent dans un espace qui n’atteint pas 100 000 km2 pour donner un régime somme toute assez équilibré et une abondance spécifique honorable de 19 1/s/km2.
La résultante hydraulique des nuances climatiques sous climats tempérés frais inclut bien d’autres variantes comme la pondération consécutive à l’effet lacustre, effet dont bénéficie notamment le Saint-Laurent dont les extrêmes ne s’écartent guère de son module qui atteint 11 000 m3 au niveau de Montréal. Cette pondération se fait même sentir sur les fleuves qui, nés sous des latitudes tempérées, s’écoulent en direction de la zone arctique, comme le Mackenzie dont les débits de pointe ne s’écartent pas excessivement du module, soit 26 500 m3 contre 11 320. Ce rapport d’une remarquable modération est dû à l’influence des trois grands lacs. Athabasca, Grand Lac des Esclaves et Grand Lac de l’Ours, mais il doit être interprété en fonction des données du milieu climatique. Un milieu sec, où les précipitations déclinent de 1 500 mm dans la Cordillère occidentale à 240 mm sur le bouclier précambrien ; un milieu où les températures estivales oscillent entre 1 et 8° au niveau du delta et où le gel permanent du sol s’étend jusqu’au Sud du lac Athabasca ; un milieu enfin où, dans la région du delta les eaux venues du Sud, roulent de septembre à juin sur un lacis de lacs et d’incertains bras d’eau gelée. Ce qui n’empêche pas le Mackenzie d’afficher un débit spécifique de 6,1 1, valeur qui ne s’explique que par la modicité de l’évaporation sous un climat frais ou froid.
Les fleuves sibériens affrontent les mêmes contraintes climatiques sans bénéficier de l’effet régulateur des lacs. C’est ainsi que l’Ienisseï, dont l’une des branches amont, l’Angara, est pourtant régulée par le lac Baïkal, voit son régime se dégrader vers l’aval : faibles précipitations, écoulement sur substrat gelé avec écoulement boueux sur sol superficiellement dégelé (mollisol), débit spécifique honorable de plus de 6 1/s/km2 dans le cours terminal, mais concentration des eaux sur la saison correspondant à la fusion du manteau nival, soit deux mois i’été suivis par une période d’étiage qui dure jusqu’à la fin du mois d’avril. De la des crues qui atteignent 120 000 m3/s et qui cheminent difficilement dans des chenaux peu profonds et indécis.
Les fleuves arctiques offrent donc des ressources considérables, mais que les rigueurs du milieu rendent difficilement utilisables. La tentation serait grande de les faire entrer dans la classification proposée par J. Demangeot et d’opposer les rleuves « difficiles » des cuvettes équatoriales et des régions arctiques, aux fleuves • maniables » caractéristiques des régions tempérées, n’étaient que des fleuves comme le Gange ou le Changjiang, densément occupés par les hommes, offrent les mêmes caractéristiques naturelles que d’autres fleuves dont les bassins sont peu peuplés sur de vastes étendues.
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