Rivières, reins de la côte
Les rivières et les ruisseaux ont toujours été l'objet d'études difficiles ou assez rares pour les écologistes, puisque le fonctionnement de ces systèmes (fortes fluctuations du débit, transports unidirectionnels de la matière, origines des sources d'énergie...) ne s'ajuste pas à l'isolement des points de vue écologiques traditionnels (équilibre de la nature, recyclage des matières des systèmes stricts...).
C'est pourquoi la plupart des études menées jusqu'au milieu de ce siècle ont porté sur le zonage et la pollution des rivières, laissant de côté une approche véritablement intégrée. Les rivières, en plus de l'excédent d'eau du bassin, recueillent une série de matériaux dissous et particuliers qui offrent une vision intégrée des processus de précipitation, de sédimentation, de météorisation, etc. qui sont produits dans tout le bassin. Les gradients de ces systèmes donnent des conditions physiques et biologiques différentes tout au long de leur parcours, favorisant la diversité des êtres vivants. En outre, les rivières ne sont pas seulement des moyens de transport, mais aussi des espaces très actifs pour la transformation des matériaux. Pour tout cela, les rivières sont des écosystèmes très uniques et intéressants.
Caractéristiques physiques des rivières
Les rivières naissent dans des endroits où le bilan entre la pluviosité, filtration et évaporation est positif, en dirigeant cet excédent d'eau à travers la ligne de pente maximale. Outre l'eau, ils transportent des matériaux broyés et dissous que l'érosion dégage dans le bassin, ce qui implique un équilibre dynamique entre l'érosion et les processus de sédimentation. En ce qui concerne les matériaux particuliers, ils peuvent être transportés de deux manières: comme charge de suspension ou comme charge de fond. Les particules en suspension sont généralement petites et de faible densité, et en raison de la turbulence de l'eau apparaissent assez bien séparés dans toute la colonne d'eau. La charge de fond, par contre, est constituée de particules majeures qui sont transportées en dinbuluca.
Avec le temps, et en fonction de l'énergie que vous fournissez le volume d'eau et la pente du substrat, la rivière peut adopter son profil d'équilibre, qui serait en équilibre dynamique avec la topographie actuelle et le degré d'érosion. Dans ce profil d'équilibre, les sources présentent une forte pente, étant la partie érosive de la rivière, et les matériaux détachés de celui-ci (argiles, sables ou pierres) sont transportés, brisés et arrondis le long de la rivière, s'accumulant dans la partie dépositionnelle de la rivière. D'abord s'accumulent les pierres à gros grains, puis le sable, qui ne s'accumulent que dans la partie finale de la rivière (en diminuant la vitesse du courant). Parfois, il peut se produire un phénomène qui brise le profil d'équilibre (saut de terre, tremblement de terre, altération du niveau de la mer...), mais dans ces cas un autre profil d'équilibre est rapidement récupéré.
Dans les régions à relief jeune, les gradients verticaux sont souvent durs et on peut mieux apprécier le zonage des rivières. Près de la source se trouve une zone de cascades et de mares, dominées par de grandes pierres sur le substrat. La rivière traverse une vallée étroite et le lit est assez linéaire, surtout immergé. Au fur et à mesure que de petites régates sont récoltées, le volume d'eau augmente, et en réduisant la pente en dessous d'un niveau critique, nous passons à un autre type de régates ou de rivières, surtout dans les climats où les débits annuels sont drastiquement intenses : le ruisseau abaissé.
Ici, avec la réduction de l'énergie de l'eau, la rivière ne peut plus transporter autant de pierres, qui s'accumulent au fond, souvent entravant le passage de l'eau. De cette façon, se forme une grande plaine alluviale pierreuse, dans laquelle la rivière occupe seulement une petite zone de cette plaine, altérant fréquemment son parcours en fonction des dépôts sédimentaires. Comme la rivière s'éloigne de la montagne, la pente et la vitesse diminuent, de sorte que les particules que vous pouvez transporter seront de plus en plus petites. À partir d'un moment, le fond est généralement sablonneux ou argileux, avec une vaste plaine d'irrigation (zone qui n'est submergée que par des inondations), et le lit suivra de nombreux méandres.
À l'extérieur de ces méandres se produit une érosion, et comme à l'intérieur la vitesse est inférieure, les sédiments s'accumulent, de sorte que les méandres ont tendance à migrer. Ces méandres sont souvent brisées et il reste des lacs de fer à cheval qui n'ont que le contact avec la rivière principale dans les inondations. Lorsque la rivière arrive à un lac ou à la mer, la vitesse de l'eau est très lente et si elle contient suffisamment de matériaux, le taux de sédimentation sera élevé, formant delta.
Dans la plupart des langues se trouve la séparation entre la rivière et la rivière, et dans toutes se distinguent, approximativement, des zones érosives (avec fond rocheux et forte pente) et des zones dépositionnelles (avec fond sableux ou argileux). En limologie ont été utilisés rhithron et potamon grecs pour représenter la rivière et la rivière respectivement. La façon la plus simple de fixer un tronçon est de le commander. On dit que le ruisseau formé par la source est de premier ordre, en joignant deux ruisseaux du même ordre le repoussent à l'ordre le plus élevé, étant la limite entre le ruisseau et le fleuve dans 4-5 ordres.
Les rivières évoluent parallèlement au paysage : à mesure qu'une région s'érode, les gradients verticaux diminuent, ce qui réduit les zones érosives et plus de zones dépositionnelles. De cette façon, la rivière évolue d'un profil jeune d'équilibre à un profil de maturité, jusqu'à ce qu'une pénilautée soit finalement formée au niveau marin.
Bassin et rivière
La rivière reflète les conditions de son bassin, puisque ses caractéristiques physico-chimiques dépendent des processus qui se produisent dans le bassin. D'une part, la composition litologique du bassin est très influente. Dans les régions calcaires, l'eau est filtrée et la partie importante du drainage est souterraine, ce qui donne au fleuve une dynamique spéciale. Parfois, toute l'eau d'une vaste zone karstique est dirigée vers les sources principales, qui tout au long de l'année maintiennent les températures suffisantes, composition chimique et conditions de débit constantes. Cependant, les rivières de substrats insolubles comme le granit sont généralement très oligotrophiques, limitant la production de plantes. Dans des bassins de pierre évaporique comme le plâtre, la halita, etc. L'eau est très minéralisée, empêchant l'apparition de certains animaux sténohalins. De même, si une forte érosion se produit dans le bassin, les sédiments fluviaux ont tendance à se colmater avec de l'argile, rendant difficile l'apparition d'algues.
La végétation dispersée dans le bassin peut également revêtir une grande importance. D'une part, l'existence d'une végétation plus développée ou plus simple, à son niveau d'érosion, et donc la quantité de matériaux qui arriveront à la rivière. En outre, cette végétation est largement celle qui contrôle les caractéristiques physico-chimiques de l'eau de la rivière. Si la rivière est sous la jungle, la température reste plus basse et constante, ce qui augmente la solubilité de l'oxygène. Mais ce n'est pas la seule influence de la forêt.
La première étude qui a expliqué la relation concrète entre la végétation et l'eau de la rivière dans le monde a été réalisée sur le fleuve Hubbard Brooks des États-Unis. Elle a quantifié toutes les entrées et sorties de matière et d'énergie de tout un bassin. Il a été noté que la forêt locale a une grande capacité de recycler les aliments, car l'eau est très oligotrophique. Après la construction du matarrasa, beaucoup de sol a été perdu, augmentant considérablement la concentration d'eau en nutriments, et le volume d'eau, surtout en été, en raison de la réduction de l'évapotranspiration. De plus, le sol s'appauvrit beaucoup, tant par l'augmentation du nettoyage que par la perte d'azote dans l'atmosphère due à la décomposition et au dénitrification.
Après ce travail de recherche pionnier, les relations entre la végétation et la rivière ont été clarifiées. La composition de la forêt influence, par exemple, que les conifères recyclent moins de cations que les feuillus, ce qui provoque une plus grande arrivée au fleuve, et dans les zones où la végétation est luxuriante, la principale source énergétique de la communauté fluviale peut être le feuillage, mais sa saisonnalité impose des conditions particulières à ses habitants. Dans certains cas, surtout dans les régions plates de climats froids, la rivière est souvent entourée de champs de culture, et les acides générés dans la décomposition du charbon convertissent le fleuve en très pauvre, souvent avec beaucoup de matière organique dissoute qui donne à l'eau de couleur café. Outre dans les environs de Zoikaztegieta, dans de nombreuses zones de sol sablonneux sont donnés ces «eaux troubles», car le sable n'est pas en mesure de retenir les acides libérés dans la décomposition du feuillage, atteignant les eaux des rivières.
En plus de la végétation, comme il ne pouvait en être autrement, l'action humaine peut avoir un fort réflexe dans les rivières, tant par l'augmentation des sédiments qu'ils transportent à la suite de l'érosion, que par les activités agricoles, l'élevage, etc., qui y conduisent une grande quantité de nutriments et de matière organique.
Le delta de l'Èbre, si célèbre dans la péninsule, est en grande partie d'origine humaine: Au Moyen Age le pâturage a été la principale activité économique des royaumes de Navarre, d'Aragon et de Castille, et la déforestation provoquée par leur potentialisation a entraîné la forte usure qui est aujourd'hui observée dans de nombreux endroits. Les énormes quantités de sédiments ont été canalisées le long du fleuve et en quelques siècles le delta de l'Ebre a progressé trente kilomètres. Aujourd'hui, cependant, cette rivière est entièrement réglementée et la plupart des sédiments qu'elle transportait restent dans les réservoirs, lorsque la mer érode delta.
En fait, chacun des ruisseaux qui sont recueillies peut être très différent et avoir une grande influence sur la branche principale. Comme nous descendons dans la rivière, cependant, l'eau reflète la valeur moyenne des caractéristiques de la plus grande surface et il est plus difficile qu'une ria modifie ses caractéristiques chimiques ou physiques. C'est pourquoi, à mesure que nous descendons, l'inertie chimique du fleuve augmente.
Variabilité des rivières
Comme mentionné précédemment, les rivières naissent dans des endroits où le bilan entre la pluviosité, l'évaporation et l'infiltration est positif. Cependant, les précipitations sont généralement très irrégulières, car certaines trombes peuvent donner la plupart des précipitations d'une longue série. Par conséquent, le débit des rivières subit également d'importantes baisses dans le temps. En ce qui concerne le débit, on peut distinguer deux types: d'une part, le flux basal, qui se produit quand il faut un temps relativement long sans précipitations (et bien sûr sans neige), le débit qui se produit par expulsion des aquifères les plus lents, et d'autre part, le flux de tempêtes, qui se produit en cas de précipitations, directement à la rivière ou à cause de l'eau qui circule à des infiltrations.
Selon les aquifères où la rivière est alimentée et sa zone fluviale, la réponse à la tempête peut être très différente. Les sources, formées principalement par des substrats imperméables et avec une végétation à faible capacité de rétention d'eau, répondent très rapidement aux pluies, c'est-à-dire dès que la pluie commence, le débit des régates augmente et, très vite, elles reviennent au flux basal. Si la rivière est alimentée par un grand aquifère, sa réponse sera plus lente et plus si nous parlons des zones basses de la rivière. Ainsi, la variabilité avec le temps peut varier énormément en fonction du climat, du substrat et de la taille de la rivière, ce qui, logiquement, aura son reflet chez les habitants de la zone; plus les changements sont violents et imprévisibles, plus les communautés seront pauvres.
Outre le volume d'eau, les pluies modifient également d'importantes caractéristiques physico-chimiques. Normalement l'eau est acidifiée (l'eau de pluie a un pH inférieur à 5,6), elle est diluée (l'eau, en se déplaçant plus vite, n'a pas eu assez de temps pour dissoudre la roche mère) et est troublée en raison des fines particules qu'elle transporte.
La caractéristique la plus remarquable de ces variations de débit est son importance dans la modélisation du débit. C'est alors que se produit le transport de matériaux lourds, la transformation des méandres et la sédimentation dans les plaines d'inondation. L'importance des inondations est associée à leur fréquence, de sorte que votre temps de retour est généralement calculé. Le temps de retour nous indique combien de temps nous pourrions attendre à une inondation ponctuelle.
Par exemple, il y aura une moyenne de deux avenues de demi-année de retour. L'importance de ces perturbations ne sera pas très élevée, car la biote de la rivière sera en quelque sorte adaptée à ce phénomène si fréquent. Cependant, l'inondation avec un temps de retour de cent ans ne sera pas connue par la plupart des êtres vivants. Au cours de plusieurs années, les communautés vivantes seront transportées dans une zone apparemment éloignée du risque d'inondation. Les inondations millénaires de temps de retour sont capables de déplacer les grands blocs de roche, de produire une érosion très élevée et de déformer complètement le lit.
Par conséquent, les caractéristiques morométriques et géologiques du bassin, la végétation, l'action humaine, le climat et les événements du passé immédiat vont configurer la communauté biologique que nous trouverons dans la rivière. Cela est en train de récupérer tout au long du temps des perturbations comme des inondations. Cependant, les conditions des rivières ne sont jamais très constantes et, avant d'arriver à un état d'équilibre, les nouvelles perturbations transformeront la communauté encore et encore.
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