RÉSUMÉ
Les élèves se serviront d'une carte pour établir l'étendue du bassin hydrographique le plus proche de même que celle de son bassin versant. Cet exercice facilitera les discussions sur les changements naturels qui interviennent au sein d'un cours d'eau, de sa source à son embouchure, et permettra de définir les répercussions des activités des êtres humains.
OBJECTIFS
Les élèves pourront :
1. isoler n'importe quel cours ou réseau hydrographique de l'Ontario et établir l'ordre auquel il appartient;
2. prédire les caractéristiques qu'on retrouvera le long des diverses parties d'un cours d'eau;
3. préciser au moins deux activités humaines qui influent sur les réseaux hydrographiques.
APERÇU
Liens avec le programme-cadre : 7SSV, 7GQG, 7GCP, 7GERN
Lieu : salle de classe et plein air (facultatif)
Durée : 60 à 90 minutes
Termes clés : affluent, bassin hydrographique, bassin versant, cours d'eau de premier ordre, cours d'eau de deuxième ordre, cours d'eau de troisième ordre, cours supérieur, déposés, turbide, érosion, ligne de partage des eaux, ordre d'un cours d'eau, réseau fluvial, vallée, plaines inondables
RENSEIGNEMENTS À L'INTENTION DES ENSEIGNANTS
Fleuve, rivière, ruisseau - voilà de nombreux noms pour désigner une masse d'eau en mouvement. La plupart de ces termes ont, en français, une acception bien particulière. De façon générale, les scientifiques appellent ruisseaux les petits cours d'eau, et rivières et fleuves, les grands cours d'eau. L'ensemble des territoires dont les eaux de pluie et la neige fondue coulent vers le même cours d'eau ou la même rivière compose le bassin versant ou le bassin hydrographique de ce cours d'eau ou de cette rivière. La zone de terre élevée qui sépare deux bassins versants s'appelle une ligne de partage des eaux. Chaque partie du globe fait partie d'un bassin hydrographique. Chaque bassin hydrographique reflète le terrain qu'il draine. La qualité de l'eau d'un bassin hydrographique donné et les espèces de poissons qu'on y retrouve sont directement liées à la qualité du sol et à son utilisation par les êtres humains. Quand les cours d'eau rejoignent d'autres cours d'eau, un réseau fluvial se constitue.
On parle de l'ordre d'un cours d'eau pour dénoter sa position relative au sein d'un réseau fluvial plus vaste. Le cours supérieur d'un cours d'eau qui n'a aucun affluent s'appelle cours d'eau de premier ordre. Il provient habituellement d'une source d'eau fraîche, située sur le versant d'une colline ou dans un marécage, ou d'un lac ou d'un étang. Les cours d'eau de premier ordre sont habituellement étroits, peu profonds et plutôt escarpés. Leurs berges peuvent être recouvertes d'herbes, d'arbrisseaux ou d'arbres qui ombragent le cours d'eau et maintiennent la fraîcheur de l'eau. Souvent, l'eau des cours d'eau de premier ordre s'écoule rapidement, entraînant avec elle le fond du cours d'eau à l'exception des roches et des grosses particules de gravier. Les espèces de poissons qui aiment l'eau froide, comme la truite, vivent souvent dans les cours d'eau de premier ordre.
Quand deux cours d'eau de premier ordre se rejoignent, ils donnent naissance à un cours d'eau de deuxième ordre. Quand deux cours d'eau de deuxième ordre se rejoignent, ils créent un cours d'eau de troisième ordre et il en va ainsi de suite. Quand deux cours d'eau appartenant à des ordres différents se rencontrent, la partie en aval garde l'ordre le plus élevé. Par exemple, quand un cours d'eau de deuxième ordre et un cours d'eau de troisième ordre se rejoignent, ils donnent naissance à un cours d'eau de troisième ordre. On a évalué qu'environ 80 pour 100 des cours d'eau qu'habitent les truites de l'Ontario sont des cours d'eau de premier ou de deuxième ordre. Quand un petit cours d'eau devient-il une rivière? La plupart des scientifiques estiment qu'un cours d'eau de troisième ordre peut être considéré comme une rivière. Le volume d'eau d'une rivière est beaucoup plus important que celui d'un ruisseau et l'écoulement de l'eau a souvent façonné, par suite de son action érosive, une vallée. Lavitesse d'écoulement d'une rivière est habituellement de loin inférieure à celle d'un ruisseau. Les terres appelées plaines inondables, qui sont inondées périodiquement par les eaux d'une rivière, deviennent plus plates; du limon et du sable se sont souvent déposés dans le lit de la rivière par suite de l'érosion en amont. L'eau d'une rivière a tendance à être turbide en raison des particules suspendues d'argile, de limon, de matières organiques et inorganiques finement divisées, etc.
Elle est souvent plus chaude parce qu'elle reçoit plus de soleil et contient fréquemment moins d'oxygène. On retrouve souvent dans les rivières des espèces de poissons comme la carpe, le doré, la barbotte brune, le barbue de rivière et l'esturgeon de lac, qui se sont adaptés à des eaux plus chaudes et plus turbides.
La rivière connaît de nombreuses transformations de son cours supérieur, près de sa source, à son embouchure, là où elle se jette dans un cours d'eau plus important comme un lac. La nature et la qualité de sa population de poissons peuvent donc changer à mesure que l'ordre du cours d'eau se transforme et que les activités des êtres humains dans le bassin hydrographique se modifient.
MATÉRIEL
cartes maîtresses d'un réseau fluvial (une carte par élève); cartes routières de l'Ontario; crayons de couleur Facultatif : cartes topographiques de la localité ou cartes de comté; papier à calquer
MARCHE À SUIVRE
1. Demandez aux élèves de discuter de tous les cours d'eau, ruisseaux et rivières qu'ils ont vus (c'est-à-dire, de tous les cas d'eau en mouvement). Quelles caractéristiques ces plans d'eau partagent-ils? Quelles sont leurs différences? Ces descriptions peuvent-elles être organisées de façon méthodique? Par exemple, les cours d'eau de dimensions semblables partagent-ils les mêmes caractéristiques?
2. Expliquez aux élèves qu'un système numérique a été conçu à des fins scientifiques pour uniformiser les différentes composantes d'un réseau d'eau en mouvement. Ce système numérique peut permettre aux scientifiques de déterminer, de façon très approximative, les espèces de poissons susceptibles d'habiter ce milieu. Traitez des caractéristiques (température de l'eau, volume, espèces de poissons, etc.) qui peuvent changer à mesure que le cours d'eau s'éloigne de sa source et se rapproche de son embouchure. Expliquez que la majorité des cours d'eau habités par des truites sont des cours d'eau de premier ou de deuxième ordre.
3. Vous pouvez demander à vos élèves de concevoir leur propre technique pour définir l'ordre d'un cours d'eau ou vous pouvez suivre la technique suivante. Discutez du système d'ordre des cours d'eau en demandant aux élèves de construire un réseau fluvial simple. Demandez à un ou une élève de lier, sur le tableau ou sur du papier à graphiques, deux cours d'eau de premier ordre pour constituer un cours d'eau de deuxième ordre, et d'inscrire son ordre à coté de chacun. Demandez ensuite à un ou une deuxième élève de dessiner une configuration de cours d'eau semblable et de la relier à la première pour créer un cours d'eau de troisième ordre. Faire de même pour arriver à un cours d'eau de quatrième ou de cinquième ordre. Quand le réseau fluvial est complet, assurez-vous que les élèves comprennent bien que les terres drainées par ce réseau sont en pente à partir de la ligne de partage des eaux à mesure que l'ordre des cours d'eau augmente, créant ainsi un bassin versant ou hydrographique. Faites un trait autour du réseau fluvial et inscrivez la mention «bassin hydrographique».
4. Répartissez les élèves en petits groupes et donnez à chaque groupe une carte routière de la province. Demandez aux élèves de trouver leur localité sur la carte et de repérer le réseau fluvial ou le bassin hydrographique le plus proche. Choisissez à l'avance la Carte maîtresse du réseau fluvial qui correspond à votre région et distribuez-en une copie à chaque élève. Demandez aux élèves de dessiner le bassin hydrographique le plus proche en se servant de la carte routière comme guide et des Grands Lacs comme référence. Remarque : La localité des élèves peut faire partie d'un autre réseau de drainage mais on devrait quand même choisir la rivière située le plus proche de la municipalité sur la carte maîtresse du réseau fluvial.
5. Demandez aux élèves d'affecter un code, au moyen de crayons de couleur, à chaque ordre de cours d'eau et de colorier le réseau fluvial local en conséquence. Étant donné que les cartes fournies s'appliquent au bassin hydrographique des Grands Lacs, tous les réseaux fluviaux devraient se jeter dans un des Grands Lacs.
6. Demandez aux élèves d'expliquer ce qu'ils connaissent des différentes parties de ce réseau fluvial. Leurs descriptions correspondent-elles au système d'ordonnancement utilisé?
7. Établissez, d'après les cartes et les renseignements déjà connus, les principaux points d'impact des êtres humains (usines, traverse d'animaux, projets d'amélioration des cours d'eau, sorties d'égouts pluviaux) et étudiez toute transformation du réseau fluvial à ces endroits.
8. Compte tenu de la qualité des échanges et de l'accessibilité à un réseau fluvial, vous pourriez demander aux élèves de confirmer les renseignements concernant divers secteurs du réseau fluvial ou d'essayer d'en obtenir davantage.
9. Une fois que l'exercice est terminé, étudiez les questions suivantes avec les élèves : Si l'ordre des cours d'eau s'élève, est-ce que l'impact des êtres humains sur le réseau fluvial tend à augmenter ou à diminuer? Quelles pourraient en être les répercussions sur la population locale de poissons? Existe-t-il des preuves de ces répercussions près de votre localité?
ÉVALUATION
Remettez une carte d'un bassin hydrographique simple aux élèves et demandez-leur d'établir l'ordre des cours d'eau et d'en donner une brève description.
ÉLÉMENTS COMPLÉMENTAIRES
1. Afin d'obtenir un ordre de cours d'eau plus précis pour le bassin hydrographique local, demandez aux élèves d'utiliser du papier à calquer et des cartes topographiques de la localité, ou, le cas échéant, des cartes de comté. Une fois que les élèves auront trouvé les cours d'eau de premier et de deuxième ordre, communiquez avec le bureau de district du ministère des Richesses naturelles situé le plus près de votre école pour obtenir des renseignements sur les populations de poissons qui habitent ces cours d'eau.
2. Organisez une excursion pour voir différents ordres de cours d'eau dans les environs. On pourrait enregistrer à chaque emplacement l'état des berges, la vitesse d'écoulement et la température de l'eau et en faire des comparaisons.
3. Demandez aux élèves de trouver si les promoteurs, les urbanistes et les gestionnaires de ressources tiennent compte de l'ordre des cours d'eau et de l'habitat éventuel des poissons lorsqu'ils construisent des barrages, des intersections de routes, des lotissements, etc.
RÉFÉRENCE
Andrews, W.A. et S.J. McEwan. Investigating Aquatic Ecosystems. Scarborough (Ontario), Prentice-Hall Canada Inc., 1987.