Cette surface d'alimentation est limitée à l'amont par uneligne de partage des eaux qui correspond souvent, mais pas toujours, à uneligne de crête. Leseaux de pluie de part et d'autre de cette ligne s'écoulent dans deux directions différentes en emportant avec elles les éléments dissous ou en suspension tels que lessédiments et lespolluants.
Le bassin versant est limité à l'aval au point de convergence des eaux appeléexutoire :confluence avec un cours d'eau,embouchure avec unlac, unemer ou unocéan.
Chaque bassin versant peut être hiérarchisé : on peut le subdiviser en un certain nombre de bassins de niveau inférieur (parfois appelés « sous-bassins versants ») correspondant à la surface d’alimentation de chacun des affluents se jetant dans le cours d’eau principal.
Un bassin versant de grande taille se déversant vers la mer ou l'océan par une seule embouchure est unbassin hydrographique[note 1].
Schéma type d'un bassin versant (structure « arborescente »).
Chaque bassin versant se caractérise par différents paramètres géométriques (surface,pente),pédologiques (nature et capacité d’infiltration des eaux), urbanistiques (présence de bâtiments) mais aussi biologiques (type et répartition de la couverture végétale). On peut également y distinguer trois types de continuité :
une continuité verticale, des eaux superficielles vers les eaux souterraines et inversement.
Sauf si descanaux relient des rivières ou fleuves entre eux, pour le bassin-versant, le réseau des cours d'eau n'est pasécologiquement fragmentant.
On distingue le bassin versant physique ou topographique (définissable à partir des altitudes seules) du bassin versant réel qui tient compte d’autres paramètres comme la nature du sol, qui induit desécoulements souterrains, ou lesaménagementsanthropiques.
Et, bien que dans l’hémisphère nord, un nombre croissant de bassins versants soient maintenant artificiellement interconnectés par descanaux fonctionnant grâce à desécluses, ils restent des éléments importants pour l’écologie du paysage, lagénétique des populations d’espèces aquatiques (écrevisses, saumons…) ou typiquementrivulaires (castor par exemple) et l’étude descorridors biologiques aquatiques. Les fleuves étant tantôt descorridors biologiques, tantôt, pour d’autres espèces des facteurs naturels defragmentation écopaysagère (exacerbés lorsque leurs berges sont artificialisées).
Un bassin versant supporte un réseau fluvial qui peut être hiérarchisé ou élémentaire. Le réseau fluvial varie endensité en fonction de la nature des roches. Ainsi, on aura beaucoup de cours d’eau en terrainargileux, beaucoup moins en terraincalcaire.
L'existence de bassins versants n'est pas propre à la planèteTerre, même si peu d'entre eux ont pour l'instant été trouvés hors de celle-ci. Ainsi,Elivagar Flumina est l'unique bassin fluvial formellement identifié à la surface deTitan,satellite naturel deSaturne.
L'Agence européenne pour l'environnement (AEE), dans un rapport de 2012[1], insiste sur le fait que les régions administratives ne coïncident généralement pas avec les bassins fluviaux, ce qui est source d'une gestion inadéquate de l'eau et de l'aménagement du territoire et de l'eau. Ceci est source d'inégalités écologiques en faisant supporter par les uns des coûts et pollution générés par d'autres sans que les premiers en récoltent les avantages[2]. Lesplans de gestion de district hydrographique (PGDH) et en France latrame bleue et lesSRCE sont des solutions pour y remédier mais une meilleure cohérence est nécessaire, à échelle paneuropéenne au moins. Par exemple les forêts et herbages régulent les crues mais surtout au bénéfice de l'aval. Les pollutions agricoles touchent également l'aval (marées vertes par ex.)[2].
L'AEE insiste aussi sur le fait que la nature a aussi besoin d'eau pour continuer à assurer les « services écosystémiques » qui nous permettent de vivre[2]. Une vision tropanthropocentrée fait oublier les intérêts autres que profitant directement à l'homme, alors que par exemple250 espèces de macrophytes et250 espèces de poissons vivent dans les eaux intérieures européennes, ainsi que de nombreux oiseaux, reptiles, amphibiens, insectes, mammifères, etc. dépendant des zones humides pour leur reproduction ou leur alimentation. Beaucoup ont besoin d'eau en suffisance, mais aussi de variation naturelle des débits et hauteur d'eau (« naturalité ») avec descontinuités écologiques non fragmentées[2].
Ces bassins versants correspondent aux cinq grands fleuves français (Rhône, Rhin, Loire, Seine et Garonne), auxquels s'ajoute laSomme avec le bassin Artois-Picardie.
Pour chaque bassin, deux instances sont chargées de gérer et de protéger les ressources en eau à l'échelle de ce bassin : le Comité de bassin et l'Agence de l'eau. La France a créé sixagences de l'eau en1964. Elle conseille également d'autres pays dans ce domaine, par exemple leViêt Nam pour le bassin versant duFleuve Rouge[4].
Le, uneAssociation nationale des élus des bassins a été créée (ANEB), avec environ40 adhérents et une charte d'engagement[5], sous l'égide de l'Association française des établissements publics territoriaux de bassin (AFEPTB), créée il y a vingt ans par « des élus des fleuves et rivières » (qui sera dissoute, probablement avant fin 2018) et dont les missions seront en partie remplacées par celles de l'ANEB[5], et appuyée par l'Association des maires de France et présidents d'intercommunalité (AMF), également partie prenante de l'« Initiative partenariale d'associations nationales de collectivités territoriales pour une gestion équilibrée, durable et intégrée de l'eau par bassin versant ». Son président, élu le, est Bernard Lenglet[6].
Au Québec,quaranteorganismes de bassins versants sont reconnus par le Ministère de l'Environnement et de la Lutte aux changements climatiques (MELCC) comme étant ses interlocuteurs privilégiés pour la mise en place de la gestion intégrée de l'eau par bassin versant. Ils sont rassemblés au sein du Regroupement des organismes de bassins versants du Québec (ROBVQ)[7].
Différents organismes de recherche fondamentale et appliquée (CNRS, Universités,INRA, IRSTEA,IRD) ont créé en 2010 le Réseau des bassins versants (RBV). Au sein de ce réseau, plus de vingt bassins versants répartis en France et dans les pays du sud (Inde, Amérique du Sud, Afrique, Nouvelle-Calédonie) ont été spécialement choisis pour être observés et étudiés dans le temps. Le plus ancien bassin versant expérimental est celui de l'Orgeval, situé en France dans la Brie et créé parIRSTEA en 1962[8]. Tous sont équipés d’appareils de mesure des précipitations, des débits, de température ou d’autres capteurs de l’environnement aquatique. Selon leur spécialisation, les observatoires ont développé des mesures systématiques et dans la durée, d'hydrométéorologie, demicrométéorologie de la surface, de chimie des eaux courantes et de nappes, degéochimie isotopique ou bien encore de l’érosion.« Tous ont en commun le bassin versant comme sentinelle de l’environnement à la surface de la Terre et tous réalisent des suivis temporels long terme de divers paramètres utiles à la compréhension et à la modélisation des surfaces continentales[9]. »
↑G. Tallec, « 1962-2012 : cinquante ans d'observations, un bien précieux pour la recherche et les services opérationnels »,Sciences Eaux &Territoires,,p. 7(lire en ligne).
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