Rivière intermittente

Les rivières ou cours d’ eau intermittents , temporaires ou saisonniers cessent de couler chaque année ou au moins deux fois tous les cinq ans. ^[1] Ces rivières drainent de vastes zones arides et semi-arides , couvrant environ un tiers de la surface terrestre. ^[2] L’étendue des rivières temporaires augmente, car de nombreuses rivières autrefois pérennes deviennent temporaires en raison de l’augmentation de la demande en eau, en particulier pour l’irrigation . ^[3]Malgré un débit d’eau irrégulier, les rivières intermittentes sont considérées comme des agents de formation des terres dans les régions arides, car elles sont des agents de dépôt et d’érosion importants lors des inondations. ^[4] La combinaison de sols secs en croûte et de l’ énergie hautement érosive de la pluie provoque la remise en suspension et le transport des sédiments vers les zones côtières . ^[5] Ils font partie des habitats aquatiques les plus altérés par les activités humaines. ^[6] Pendant l’été, même en l’absence de débit, les sources ponctuelles sont toujours actives, telles que les effluents d’ eaux usées , ^[7]entraînant l’accumulation de nutriments et de polluants organiques dans les sédiments. Les sédiments fonctionnent comme un inventaire de la pollution et les polluants sont déplacés vers le bassin suivant avec le premier rinçage. ^[8] Leur vulnérabilité est intensifiée par le conflit entre la demande d’utilisation de l’eau et la conservation des écosystèmes aquatiques . ^[9] Des outils de modélisation avancés ont été développés pour mieux décrire les changements dynamiques de flux intermittents tels que le modèle tempQsim . ^[5]

Définition américaine

Selon la définition de l’ Environmental Protection Agency des États-Unis , une rivière intermittente ou un ruisseau intermittent est une rivière ou un ruisseau qui ne coule que pendant certaines périodes de l’année et qui peut ne pas avoir d’eau de surface qui coule pendant la saison sèche. ^[dix]

Distinction : flux intermittent vs éphémère

Les rivières intermittentes ne dépendent pas, mais peuvent être complétées par des eaux pluviales ou d’autres ruissellements provenant de sources en amont. ^[10] Leurs canaux sont bien définis, ^[11] par rapport aux cours d’eau éphémères, qui peuvent ou non avoir un canal défini, et reposent principalement sur le ruissellement des tempêtes, car leur lit aquatique est au-dessus de la nappe phréatique . ^[12] Un cours d’eau éphémère n’a pas les caractéristiques biologiques, hydrologiques et physiques d’un cours d’eau continu ou intermittent. ^[12]

Point de vue juridique

Les avis sur la Clean Water Act (CWA) de la Cour suprême ont classé les cours d’eau intermittents comme non juridictionnels et donc en dehors de la protection légale. Avant 2001, pratiquement tous les plans d’eau des États-Unis étaient considérés comme relevant de la compétence en raison de leur potentiel à servir d’habitat pour les oiseaux migrateurs. Suite à cette décision de la Cour suprême de 2001 sur les eaux américaines, Solid Waste Agency of Northern Cook County vs. US Army Corps of Engineers , le tribunal a ensuite examiné deux affaires en 2006 impliquant davantage cette affaire. Rapanos contre les États-Unis et Carabell contre les États-Unis, après avoir été combinés en une seule décision, ont ajouté de nouveaux seuils analytiques à respecter pour la protection, mais ont finalement laissé la détermination de ce qui devait être protégé dans les eaux américaines à l’EPA, au US Army Corps of Engineers et à d’autres affaires judiciaires. ^[13] Un litige récent a été intenté par les procureurs généraux de dix-huit États en raison d’un changement d’interprétation de ce qui doit être considéré par l’EPA et l’Army Corps of Engineers comme des « eaux des États-Unis » en mai 2020. ^[14]

Causes de l’intermittence

Les cours d’eau intermittents contiennent de l’eau pendant les périodes où les niveaux des eaux souterraines sont au-dessus ou au niveau du canal du cours d’eau, ce qui permet un écoulement de surface. ^[15] Les mécanismes qui contrôlent l’écoulement de surface des cours d’eau intermittents sont climatiquement et géographiquement spécifiques ^[16] Par exemple, les cours d’eau intermittents alimentés par la fonte des neiges et les eaux de fonte glaciaire cessent de couler lorsqu’ils gèlent ou qu’il n’y a pas assez d’apports pour maintenir l’eau de surface. ^[16] Les cours d’eau des régions plus arides cessent de couler en raison de l’épuisement du stockage de l’eau dans l’aquifère environnant et les berges du canal. ^[16]Le détournement de l’eau et la retenue pour l’usage humain, comme pour le contrôle des crues et le stockage de l’irrigation, ont causé l’intermittence dans de nombreuses rivières qui étaient pérennes. Ce fut le cas de plusieurs grands fleuves tels que le Nil, l’Indus, le Jaune, l’Amu et le Syr Darya, le Rio Grande et le Colorado, qui sont devenus intermittents au cours des 50 dernières années en raison des interférences humaines. ^[17] Dans les régions arides et semi-arides d’Amérique du Nord, la plupart des rivières autrefois pérennes sont maintenant intermittentes. Ceci est une conséquence directe des vastes réseaux de barrages et d’aqueducs qui ont été construits pour le prélèvement humain de l’eau qui s’écoulait dans les zones humides, les deltas et les puits intérieurs. ^[18]Ce phénomène peut être observé dans le fleuve Colorado, dont le débit a considérablement diminué depuis 1905. Ces dernières années, plusieurs États américains et le Mexique ont utilisé d’importantes quantités d’eau pour des usages agricoles et urbains, ce qui a fait chuter les débits atteignant le delta du fleuve Colorado à près de zéro. ^[18] On prévoit que les effets du changement climatique, tels que des températures de l’air plus élevées, accéléreront l’assèchement et provoqueront une plus grande intermittence dans les rivières. ^[19]

Distribution

Les rivières intermittentes se trouvent sur tous les continents et peuvent même être plus courantes que les rivières pérennes. ^[20] On estime que plus de 30 % de la longueur totale et du débit du réseau fluvial mondial sont des rivières intermittentes. ^[4] Cependant, en raison de la difficulté de catégoriser ou de suivre certains flux d’ordre inférieur, ce total pourrait dépasser 50 % si l’on tient compte de ceux-ci. ^[20] Face au changement climatique mondial, ce total continue d’augmenter, car de nombreux fleuves du monde qui étaient autrefois pérennes sont désormais intermittents dans des régions souffrant d’un assèchement climatique sévère ou d’une appropriation de l’eau. ^[21]

Les types

Arroyos

Photographie d’un lit de ruisseau arroyo sec près de Palm Desert, en Californie.

Des courants intermittents peuvent être trouvés dans de nombreuses régions climatiques différentes. Par exemple, les arroyos sont des cours d’eau intermittents qui érodent des canaux verticaux profonds à travers des sédiments fins dans les régions arides et semi-arides du sud-ouest américain lors d’événements de précipitations. ^[22] De nombreux arroyos incisés qui détruisent les lits des cours d’eau et les structures artificielles adjacentes se sont formés à la suite de la canalisation du drainage et du surpâturage à la fin du XIXe siècle, ainsi que de l’afflux de colons américains dans le sud-ouest des États-Unis. ^[23]

Courants glaciaires

Les cours d’eau glaciaires sont considérés comme des cours d’eau intermittents car l’intermittence du flux fluctue avec l’apport d’énergie solaire. ^{[24] [25]} La plupart des cours d’eau glaciaires sont des cours d’eau d’amont alpins qui reçoivent l’eau de la fonte glaciaire. ^[26] Les cours d’eau s’assèchent ou gèlent à partir de l’automne et durent jusqu’au début du printemps ; le débit des ruisseaux glaciaires est le plus élevé pendant l’été. ^{[27] [28] [26]} L’intermittence des courants glaciaires fluctue également à différents moments de la journée. ^[26]

Écologie

Les habitants des rivières intermittentes peuvent changer avec le niveau de l’eau. En raison de conditions contrastées tout au long de l’année, les assemblages d’invertébrés d’un même cours d’eau intermittent peuvent être nettement distincts les uns des autres. ^[29] Comment la biodiversité de ces habitats change avec les conditions a été débattue dans la littérature. Les résultats actuels suggèrent que si la biodiversité Lotique diminue généralement avec l’augmentation de l’intermittence des flux, l’augmentation de la biodiversité lentique et terrestre pendant ces périodes peut compenser. ^[21] Ainsi, lorsque les communautés lotiques (eau courante), lentiques (lac) et terrestressont considérées ensemble, les rivières intermittentes peuvent représenter une part importante de la biodiversité régionale. ^[20] La zone riveraine des rivières intermittentes peut fournir un habitat et des ressources pour une variété d’organismes, et peut également être une source importante de nutriments pour les habitats en aval. ^[11]

Mouillage avant

La période sèche des cours d’eau intermittents se termine par ce qu’on appelle le « remouillage » ou un front de mouillage. La réhumidification est définie comme la reprise du débit d’eau dans le cours d’eau. ^[30] Cela se produit lorsque le gain d’eau est supérieur à sa perte dans les pores du substrat/sol, également appelé infiltration. ^[31] Le remouillage provoque des changements dans les nutriments dissous dans le cours d’eau, ^[32] et la composition des espèces. ^[32]

Animaux terrestres

Pendant les périodes sèches des rivières intermittentes, les animaux terrestres peuvent accéder à des ressources et à des zones autrement inaccessibles, soit en raison d’obstructions naturelles ou artificielles. ^[33] De plus, lors de l’assèchement, ces lits de rivières laissent souvent derrière eux des organismes, tels que des poissons, qui n’ont pas pu se déplacer en réponse à la baisse des niveaux d’eau. ^[34] Ces organismes sont souvent utilisés comme source de nourriture pour une variété d’animaux terrestres, tels que les oiseaux, les mammifères et les reptiles. ^[35]

Espèces de poisson

Différents types de poissons habitent les rivières intermittentes. Le vairon cuivré ( Hybognathus hankinsoni ) est originaire de la rivière intermittente Niobrara, Wyoming. ^[36] La truite à bande rouge ( Oncorhynchus mykiss gairdneri ) est originaire des cours d’eau intermittents du désert du sud-ouest de l’Idaho. ^[37] La ​​rivière West Fork Smith fournit un habitat vital à différentes espèces, y compris le saumon coho, revenant frayer dans l’Oregon. ^[38] Cobitis shikokuensis (Hina-ishi-dojo) dans les rivières intermittentes se déplacent dans la zone hyporhéique lorsque les débits d’eau sont faibles. Lorsque l’eau revient, C. shikokuensis émerge de la zone hyporhéique pour recoloniser le système fluvial qui coule. ^[39]Pendant l’assèchement des cours d’eau, Campostoma spadiceum (Highland stoneroller) se déplace dans les habitats des mares lorsque les zones de rapides deviennent trop peu profondes pour survivre. ^[40]

Nourriture Internet

Le réseau trophique des cours d’eau intermittents diffère des cours d’eau pérennes en ce que le nombre et l’abondance des espèces changent radicalement entre les phases d’écoulement, de contraction/fragmentation et de sécheresse. Les cours d’eau intermittents ont tendance à avoir un réseau trophique fortement basé sur les détritus et suivent le modèle trophique ascendant. ^[41] Les ratios prédateur/proie et le nombre de niveaux trophiques dépendent de la taille du cours d’eau intermittent. ^[42]

Conservation

Les rivières intermittentes font face à de nombreuses menaces. Le détournement de l’eau des rivières pour une consommation à grande échelle, telle qu’un usage industriel ou pour l’agriculture, peut modifier l’écologie des rivières intermittentes. ^[43] Les perturbations causées par les humains peuvent avoir des effets à court terme (impulsion) et à long terme (presse) sur les habitats des cours d’eau intermittents. ^[44]

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