1. Définition
Un cours d’eau se définit par un écoulement terrestre d’eau entre une source et une embouchure. On peut distinguer trois types principaux de cours d’eau :
- Le ruisseau : alimenté par des sources naturelles, il conflue avec un cours d'eau de plus grande importance, la rivière.
- La rivière : alimentée par d’autres cours d’eau, et, mais aussi, ou par des ruisseaux appelés affluents, elle conflue avec un cours d’eau de plus grande importance : le fleuve.
- Le fleuve : alimenté par d’autres cours d’eau, le fleuve se distingue des rivières par son embouchure en mer.
2. Le bassin versant
Le bassin versant est un territoire géographique bien défini : il correspond à l’ensemble de la surface recevant les eaux qui circulent naturellement vers un même cours d’eau ou vers une même nappe d’eau souterraine. Un bassin versant se délimite par des lignes de partage des eaux entre les différents bassins. Ces lignes sont des frontières naturelles dessinées par le relief : elles correspondent aux lignes de crête. Les gouttes de pluie tombant d’un côté ou de l’autre de cette ligne de partage des eaux alimenteront deux bassins versants situés côtes à côtes. A l’image des poupées gigognes, le bassin versant d’un fleuve est composé par l’assemblage des sous-bassins versants de ses affluents. Le bassin versant est constitué d’une rivière principale, qui prend sa source le plus souvent sur les hauteurs en amont, au niveau de ce qu’on appelle la « tête de bassin ». Cette rivière s’écoule dans le fond de la vallée pour rejoindre la mer ou se jeter dans un fleuve, en aval, à l’exutoire du bassin versant.
3. Le lit mineur / lit majeur
Le lit d’un cours d’eau correspond, habituellement, à la partie de la vallée dans laquelle s’écoule un cours d’eau. On distingue le lit mineur, limité par les berges, du lit majeur, occupé temporairement lors des crues.
4. Les zones humides
Le cours d'eau ne doit pas être considéré en se limitant exclusivement au lit mineur. L'écosystème rivière est constitué de la rivière elle-même, mais aussi de toutes ses annexes hydrauliques situées dans le lit majeur. L'inondation périodique du fond de vallée et parfois la proximité de la nappe phréatique font apparaître des zones humides. En fonction de la durée de l'engorgement du sol, se développent des formations végétales particulières : roselière (composée principalement de roseaux), cariçaie (composé principalement de carex), mégaphorbiaie (composée généralement de grandes herbes comme la lysimaque, l'eupatoire chanvrine...).
Formation herbacée caractéristique des zones humides :
la cariçaie (Carex riparia), ici aux sources de la Valmont
Ces zones humides jouent un rôle essentiel : elles permettent de lutter contre les inondations, en servant de zones d'expansion de crues, (en restituant aussi progressivement l'eau lors des périodes de sécheresse) ; elles améliorent la qualité de l'eau grâce aux plantes qui filtrent l'eau et l'épurent et, sont des réservoirs de biodiversité.
5. La ripisylve
La ripisylve est l’ensemble des formations boisées (arbres, arbustes, buissons) qui se trouvent aux abords d’un cours d’eau. L’absence de ripisylve favorise l’érosion et le déplacement du cours d’eau. L’entretien des berges des rivières passe par la gestion de la ripisylve, avec des actions telles que :
- la plantation d’arbres (saules, aulnes, frênes, noisetiers, aubépines…). Les résineux et peupliers ne sont pas adaptés car leurs racines sont trop superficielles
- l’entretien de la végétation existante (coupes d’arbres…), tout en veillant à maintenir une diversité des essences d’arbres;
- la lutte contre les espèces invasives comme la renouée du Japon.
La ripisylve présente de nombreux intérêts pour l’écologie du cours d’eau :
- Lutte contre l’érosion : l’enracinement des arbres favorise le maintien des berges. Certains arbres, comme le saule ou l’aulne, sont plus adaptés que d’autres car ils ont un enracinement profond. Lors des crues, les végétaux protègent les berges.
- Filtre les polluants : les engrais, les pesticides, peuvent être fixés par les plantes et les micro-organismes du sol, ce qui limite leur concentration dans les cours d’eau.
- Ombrage : la ripisylve apporte de l’ombre et réduit donc le réchauffement, l’évaporation, l’eutrophisation et l’asphyxie du cours d’eau.
- Dissipe le courant : la ripisylve freine le courant lors des crues et peut donc limiter le risque d’inondation.
- Améliore la biodiversité : la ripisylve est une source de nourriture, un lieu de reproduction, de refuge et de vie pour de nombreuses espèces animales, végétales, terrestres et aquatiques (caches à poisson) : c'est un véritable corridor ("couloir") écologique entre le milieu terrestre et la milieu aquatique.
Dans notre environnement, c’est une des zones qui est la plus riche et qui abrite le plus d’espèces. La diversité biologique y est maximale.
6. L'hydromorphologie
La rivière est un système dynamique : l'eau s'écoule en dissipiant son énergie. La rivière reçoit des particules emportées par les eaux de ruissellement, en arrache à ses berges, à son lit, et en dépose en fonction des gradients de vitesse. Ainsi, dans les méandres, le côté extérieur tend à s'éroder sous l'effet du courant alors que sur le côté intérieur du méandre, la sédimentation sera maximale (zone d'accrétion). Toute variation d'un paramètre (pente, débit...) engendre une érosion ou une accrétion. On parle d'ailleurs d'un espace de mobilité du cours d'eau qui correspond à la partie du lit majeur dans laquelle le déplacement du lit est actif. Les crues sont, bien sûr, particulièrement morphogènes.