Chapitre 6 Rivières - GCI-1003 Eaux Vives 2024 - PDF

Chapitre 6 Rivières GCI-1003 Eaux vives © Anctil 2024  Objectifs spécifiques de cette classe Décrire (2) le rôle des rivières au sein du cycle de l’eau; Décrire (2) le processus menant à l’englacement des rivières; Expliquer (2) le rôle bénéfique des carence...

Chapitre 6 Rivières GCI-1003 Eaux vives © Anctil 2024  Objectifs spécifiques de cette classe Décrire (2) le rôle des rivières au sein du cycle de l’eau; Décrire (2) le processus menant à l’englacement des rivières; Expliquer (2) le rôle bénéfique des carences en azote et phosphore sur les écosystèmes aquatiques; Percevoir (4) le lien entre la diversité physicochimique des eaux de surface et la diversité de ses écosystèmes; Apprécier (5) en quoi le pouvoir autoépurateur des eaux de surface est un élément central à la gouvernance de la qualité de l’eau. Le nombre entre parenthèse indique le niveau de la taxonomie de Bloom, qui en compte six : 1) connaître, 2) comprendre, 3) appliquer, 4) analyser, 5) évaluer et 6) créer 2  Quels rôles jouent les rivières ? Accélérer le drainage de l’eau du bassin versant  Vers son exutoire et éventuellement la mer  Eau bleue Transporter sels et particules, vers l’aval  Altération | Hydratation  Érosion  Déposition Habitat  Écosystème aquatique  Quatre dimensions Un continuum longitudinal  Réseaux dendritiques 6 150 000 km2 3 200 000 km2 212 500 m3/s 350 000 000 tonnes/an image : Anctil, 2016.  Quatre dimensions Un continuum longitudinal  Réseaux dendritiques États-Unis Classification de Strahler image : Anctil, 2016.  Quatre dimensions Un continuum longitudinal  Réseaux dendritiques Classification de Strahler Des échanges latéraux  Les eaux souterraines image : Anctil, 2016.  Quatre dimensions Un continuum longitudinal Des échanges verticaux  Réseaux dendritiques  L’atmosphère Classification de Strahler  La zone hyporhéique Des échanges latéraux Le temps  Les eaux souterraines  Journée | Saison image : Anctil, 2016. Un habitat 8  Lieux de vie Lit et morphologie  Varie selon la géologie et la vitesse de l’eau Vitesse d’écoulement variable  Longitudinalement  Latéralement et verticalement Obstacles et abris  Temporellement Saisons, crues, sécheresses … La variété des vitesses entraîne ainsi une variété équivalente dans l’assemblage des individus qui forment un écosystème précis image : Anctil, Rousselle et Lauzon, 2012.  Turbulence de l’écoulement Tourbillons  Brassage sans répit Vidéo 3D  Uniformisation des propriétés Vitesse nulle aux parois  Refuge pour les microorganismes image : Anctil, 2016.  Substrats fixes Abris Lieux  Interstices des sédiments  Se reposer Organiques et inorganiques  Se déplacer  Surface des roches  Se fixer  Espace sous une feuille  Se nourrir (morte ou non)  Se cacher  Se protéger image : Anctil, 2016.  Régime sédimentaire Besoins des plantes en éléments nutritifs et leur disponibilité L’industrialisation 200 ans La civilisation 10 000 ans La stabilisation 400 000 000 ans L’érosion 3 800 000 000 ans La Terre 4 600 000 000 ans 12  Régime thermique Organismes poïkilothermes  Leur température corporelle suit celle du milieu image : Anctil. 13  Régime thermique Rayonnement solaire  Latitude  Végétation riveraine Largeur du canal image : Anctil, 2016. 14  Régime thermique Rayonnement solaire  Latitude  Végétation riveraine Largeur du canal Température de l’air  Latitude  Altitude  Continentalité image : F. Anctil (données : Médéric Girard) 15  Régime thermique Rayonnement solaire Activités humaines  Latitude  Coupe de végétation riveraine  Végétation riveraine  Régulation des débits Largeur du canal Réservoirs Température de l’air  Latitude  Altitude  Continentalité Nature des sources  Surface | Souterraine 16  Disponibilité en oxygène Sources  Atmosphère  Photosynthèse Taux de renouvellement  Turbulence  Température de l’eau Respiration  Trente fois moins disponibles que dans l’air Tolérance moyenne  2 à 5 mg/l Tolérance des salmonidés  5 à 9 mg/l image : Anctil, 2016.  Service écologique Pouvoir autoépurateur Charge dissoute Sédimentation Propriétés Charge particulaire Aération physicochimiques Gaz dissous Adsorption moléculaire de l’eau Vitesse Dilution Température Biodégradation Digestion anaérobie Respiration Équilibre Photosynthèse bidirectionnel Bactéries Communauté Champignons des organismes Algues (écosystème) Insectes Poissons Interférence humaine 19  Conséquences d’un rejet d’eaux usées Favorisent la reproduction de bactéries occupant les substrats fixes et mobiles  Double en nombre toutes les 20 minutes  De 1 à 1 milliard en quelques jours image : Anctil, 2016.  Conséquences d’un rejet d’eaux usées image : Anctil, 2016.  Conséquences d’un rejet d’eaux usées Déséquilibre de l’écosystème Détérioration des sources d’eau potable Pertes d’usages  Récréatifs image : Anctil, 2016. Feu sur la rivière Cuyahoga, Cleveland, 22 juin 1969 image : Cleveland Press, 1952. 23  Clean Water Act, 1972 Agences locales  États de lieux  Plans d’intervention  normes minimales Charge totale journalière maximale Bilan de toutes les sources de pollution  Sources ponctuelles  Sources diffuses  Marge de sécurité  Gestion par bassin versant Participative Principe de précaution  Directive-cadre européenne, 2000 « …toutes les eaux, tant en surface que souterraines, doivent afficher un « bon état » d’ici 2015. » Programmes communs d’action  Eaux transfrontalières Harmonisation  Normes  Philosophie d’intervention Gestion participative par bassin versant  Principe de précaution  Principe du pollueur-payeur La glace  Cristallisation Changement de phase   Énergie interne Énergie sensible  0 ºC Énergie latente  Surfusion Pour compenser la libération de l’énergie latente  Éléments déclencheurs Vibrations Éléments hétérogènes  Neige  Frasil et glace de fond image : Anctil, 2016.  Glace de rive image : Anctil, 2016.  Couverture partielle image : Anctil, 2016.  Couverture consolidée ou fragmentée image : Anctil, 2016.  Barrage suspendu Vidéo image : Anctil, 2016.  Objectifs spécifiques de cette classe Décrire (2) le rôle des rivières au sein du cycle de l’eau; Décrire (2) le processus menant à l’englacement des rivières; Expliquer (2) le rôle bénéfique des carences en azote et phosphore sur les écosystèmes aquatiques; Percevoir (4) le lien entre la diversité physicochimique des eaux de surface et la diversité de ses écosystèmes; Apprécier (5) en quoi le pouvoir autoépurateur des eaux de surface est un élément central à la gouvernance de la qualité de l’eau. Le nombre entre parenthèse indique le niveau de la taxonomie de Bloom, qui en compte six : 1) connaître, 2) comprendre, 3) appliquer, 4) analyser, 5) évaluer et 6) créer 33  Que retenir aujourd’hui ? Le transport des éléments nutritifs et leurs carences naturelles  Azote et phosphore Le pouvoir autoépurateur  La conséquence du rejet des eaux usées  Les réglementations américaines et européennes Le frasil Les 4 dimensions des rivières  Le régime thermique image : Anctil, 2016. 34  Références Anctil F. 2016. L’eaux et ses enjeux. 2e édition. Presses de l’Université Laval. Anctil F, Rousselle J, Lauzon N. 2012. Hydrologie, cheminements de l’eau. Presses internationales polytechnique, Montréal. Giller PS, Malmqvist B. 1998. The Biology of Streams and Rivers, Oxford University Press, Oxford. Cleveland Press. 1952. Cleveland State University Library. Cuyahoga River fire, 1952 - Jefferson St. and W. 3rd; http://images.ulib.csuohio.edu/cdm/ref/collection/press/id/605 (consulté en février 2017). 35