Températures de cours d'eau urbains: mesures, interprétations et singularités
Résumé
Water temperature is a major parameter for the biological functioning of the rivers. Previous studies have already shown, at the watershed scale, the preponderance of the relationship between air temperature and the temperature of streams, but also, on elementary surfaces, the effect of heating / cooling by runoff from paved areas. The purpose of this study is to take advantage of current but almost unused temperature measures to examine the relationship between land artificialization and stream thermal regime. On a principal component analysis, initially on a batch of 13 watersheds predominantly rural, and after building seasonal temperature variables, there is some linear correlation between the rate of artificialized surface in the catchment and the streams average temperatures. Seen in the vector space resulting from the PCA, a small urban watershed from Nantes, the Gohards river, partially confirms this trend, but is particularly distinguished by the high level of its lower winter values. Along another watercourse of Greater Nantes water, the Chézine river, an experiment was conducted for several weeks from sensors measuring the temperature secondarily. Experimentation has shown firstly that the temperature variables at the daily scale closely follow changes in rate of artificialized surfaces gradient but also that the monitoring of water temperatures shows specifically urban singularities, confirming the potential impact of surface phenomena during rainfall events, but also some local urban discharges.
La température d'un cours d'eau est un des paramètres principaux pour le fonctionnement biologique du milieu. Des études antérieures ont déjà montré la prépondérance de la relation entre la température de l'air et la température des cours d'eau, mais aussi l'effet de réchauffement/refroidissement par ruissellement sur les surfaces minéralisées à l'échelle de surfaces élémentaires. La présente étude cherche à approfondir la relation entre l'artificialisation d'un bassin versant et le régime thermique du cours d'eau. Sur une analyse en composantes principales, portant tout d'abord sur un lot de 13 bassins versants à dominante rurale, et après un découpage saisonnier des variables de température, on constate une certaine corrélation entre artificialisation du bassin versant et températures moyennes des cours d'eau. Replacé dans cet espace issu de l'ACP, un petit bassin versant urbain nantais, le ruisseau des Gohards confirme partiellement cette tendance, mais se distingue particulièrement par le niveau élevé de ses plus faibles valeurs hivernales. Le long d'un autre cours d'eau nantais, la Chézine, une expérimentation a été conduite pendant plusieurs semaines, à partir de capteurs mesurant de façon secondaire la température. L'expérimentation a permis de montrer tout d'abord que les variables de température à l'échelle journalière suivent de près les variations du gradient d'artificialisation, mais également que le suivi des températures du cours d'eau fait apparaître des singularités spécifiques au milieu urbain, confirmant l'impact potentiel des phénomènes de ruissellement lors des événements pluvieux, mais aussi de certains rejets ponctuels.