François GAZELLE, charge de recherche au CNRS, UMR 5602 « GEODE », Maison de la Recherche, 31058 Toulouse CEDEX 9

LE MASSIF PYRÉNÉEN, RÉSERVOIR ET POURVOYEUR D’EAU

Comme la plupart des ressources naturelles, l’eau est très inégalement répartie à la surface de la planète. Le Sud-Ouest européen n’échappe pas à cette règle qui se vérifie aussi dans l’espace pyrénéen et ses abords, tant du côté ibérique que du côté français. Il apparaît évident que le massif pyrénéen constitue un château d’eau ; mais par delà les affirmations qualitatives, peut-on en chiffrer l’importance en termes d’abondance hydrique ? Il est illusoire de prétendre arriver à des précisions en ce domaine. On doit se contenter d’ordre de grandeur, ce qui s’avère déjà fort complexe, puisque les paramètres à quantifier sont souvent insaisissables, approximatifs, ou issus d’extrapolations... Malgré tout, nous nous proposons de cerner cette approche à partir de deux démarches qui se recoupent : une approche climatologique et une approche hydrométrique.

1) Une pluviométrie généreuse : essai de chiffrage de l’apport global

La ressource en eau est forcément, au départ, constituée par l’abondance des précipitations. Nous savons, de par les nombreux points de relevés, que celle-ci est modérée (600 à 1000mm) sur les bas pays qui jouxtent les Pyrénées au nord et au sud. Localement, elle peut être indigente (Monegros) ou, au contraire, plus forte (Pays Basque). D’une façon générale et schématique, croissance de l’abondance et croissance des altitudes vont de pair, des piémonts aux moyennes montagnes puis aux plus hautes altitudes. On trouve des valeurs de 1300 à 1500mm dès les premières hauteurs en versant nord, un peu plus haut en versant sud. Au-dessus, les 2000mm sont dépassés sur nombre de massifs ; et il tombe autour de 2500mm sur les flancs exposés aux vents pluvio-neigeux, surtout côté français. En compensation, existent des vallées ou bassins intramontagnards en position d’abri relatif qui ne reçoivent pas la moitié des précipitations tombées sur les massifs qui les encadrent. A partir de données ponctuelles, il n’est pas simple (surtout en relief tourmenté) de pratiquer des extrapolations spatiales dans le but d’arriver à une estimation de lame et le volume d’eau reçue par l’ensemble des Pyrénées. La première approximation concerne la superficie qu’il convient de retenir pour le massif pyrénéen (où commence-t-il, ou finit-il ?). Stricto sensu, on peut estimer ses dimensions à environ 430km de longueur et à 45km de largeur moyenne ; ce qui, en arrondissant, donne un réceptacle pour les précipitations de 20 000km². Au vu de ce qu’on peut appréhender à partir des nombreux postes pluviométriques, des totalisateurs de haute altitude et des divers atlas plus ou moins précis réalisés sur le sujet, la moyenne pluviométrique annuelle sur ce réceptacle doit se situer autour de 1700 - 1800mm, sachant que - comme dit plus haut - deux types de zones peu étendues reçoivent respectivement plus de 2500mm ou moins de 1100 ; que plus des 2/3 de l’espace montagnard semblent être crédités de 1400 à 1900mm ; et qu’il y a donc aussi de la place pour les valeurs intermédiaires... Quoi qu’il en soit, et si l’on fait la part des choses, l’estimation globale de 1700 -1800mm implique un volume reçu de 35 milliards de m3 environ, en chiffre arrondi. Toute cette quantité n’est évidemment pas disponible pour les écoulements qui sortent du massif, pour l’essentiel véhiculés par les cours d’eau principaux. L’évapotranspiration, la sublimation à la surface des manteaux neigeux et des 500 ha de glaciers, auxquelles s’ajoutent les infiltrations profondes peu récupérables en aval, sont autant de vecteurs qui effectuent des ponctions. La littérature scientifique nous renseigne sur la valeur à attribuer au quotient d’écoulement, c’est-à-dire à la part disponible pour les cours d’eau, une fois ôtée celle de ces ponctions. Ce quotient est tributaire des températures moyennes annuelles. Or, en altitude, on sait qu’elles sont faibles, 3 à 8° en beaucoup d’endroits de la tranche 1000-2000m, avec de grandes variations d’un point à un autre et suivant l’exposition. (A titre d’information, à 2870m, le Pic du Midi connaît une température moyenne de -1°2 avec 250 j de gelée par an). Le quotient est fonction aussi de la répartition saisonnière des précipitations : celles du semestre chaud (mai à octobre, et surtout juin-juillet-août) sont fortement soumises à l’évapotranspiration ; celles de saison froide, très peu. Or, sur ce plan, les Pyrénées sont avantagées puisque, à la fraîcheur des températures liée à l’altitude, s’ajoute l’élément favorable de la part importante des précipitations reçues sur le semestre le plus froid. Avec un bémol cependant : le stock neigeux constitué en saison froide perd forcément un peu de sa capacité hydrique et de son efficacité de restitution dès qu’il se prolonge vers la belle saison... Au vu de ces divers éléments et de ce qui est admis scientifiquement en ce domaine, nous considèrerons que pratiquement les 2/3 des 35 milliards de m3 d’eau reçus du ciel pourront être écoulés et servir aux bas pays, soit autour de 25 milliards de m3... Ce chiffrage tient-il la comparaison avec les résultats issus d’extrapolations hydrométriques ?

2) L’abondance des cours d’eau : l’approche hydrométrique. Des mesures de débit sont effectuées depuis longtemps sur nombre de cours d’eau d’altitude, de moyenne montagne ou de piémont. C’est ainsi que l’on sait que la Garonne fournit en moyenne 25 m3/s en sortant du Val d’Aran et 60 au droit de Montréjeau, après avoir reçu la Pique, la Neste, et autres apports ; que l’Ariège en donne une quarantaine un peu en aval de Foix, et l’Aude une vingtaine au niveau de Quillan. A l’ouest, l’Adour donne 13 à 15 m3/s vers Bagnères-de-Bigorre, et le gave de Pau 3 fois plus dans le secteur de Lourdes. On pourrait aussi donner quelques chiffres sur la Nive (un peu plus de 25 au pied des Pyrénées), la Nivelle et la Bidassoa (5 pour chacune). A l’Est de la chaîne, le Tech et la Têt écoulent respectivement autour de 7 et de 10 m3/s en moyenne, lorsqu’ils quittent le domaine montagnard proprement dit. Sur le versant espagnol, c’est la gouttière de l’Ebre qui collecte la majeure partie des eaux pyrénéennes, et les recherches des hydrologues tels de L. Davy, J. Marin-Jaime et F. Pellicer-Collerano permettent d’apprécier la puissance des divers éléments hydrographiques (Aragon, Gallego, Cinca, Nogueras...). Et l’on sait, en tout cas, que sur les 15 à 16 milliards de m3 apportés annuellement par l’Ebre à la Méditerranée, les ¾ sont issus des Pyrénées.

Bien entendu, nombre de petits cours d’eau ne font pas l’objet de mesure, et l’on a alors la possibilité de passer par des extrapolations à partir de la taille des bassin-versants. En effet, les débits bruts - généralement exprimés m3/s - sont très classiquement transformés par les hydrologues en débits dits spécifiques, c’est-à-dire par unité de surface drainée : un cours d’eau qui débite en moyenne 2 m3/s à l’issue d’un bassin-versant de 100 km², possède un débit spécifique de 20 litres/s/km² (chaque km² de son bassin fournit 20 litres par seconde). Nous avons recensé la plupart des mesures effectuées un peu partout, et trouvé d’ailleurs une certaine cohérence dans le massif pyrénéen. Les valeurs les plus élevées sont rencontrées au-dessus de 2000 m d’altitude (quand il y a des mesures) en versant nord, comme sur la Neste de Cap de Long à la station Edelweiss et plus encore sur la Neste de Clarabide au lac de Caillaouas : c’est là qu’on trouve une valeur record de 80 litres/seconde/km² (alors que les cours d’eau des bas pays - hors Pyrénées - donnent souvent entre 5 et 15...) C’est dire qu’en ces secteurs de haute montagne, frais et à régime nivo-pluvial fortement alimenté, de petits bassins-versants de quelques km² sont capables de fournir 600 à 700 litres toutes les secondes... Sans aller jusque là, on rencontre des lames écoulées de 1800 à 2000mm sur nombre de petits cours d’eau d’altitude, soit entre 55 et 65 l/s/km², ce qui corrobore d’ailleurs ce que l’on suppose de l’abondance pluviométrique les affectant. Bien entendu, les chiffres relevés à moindre altitude ou sur les versants moins exposés aux précipitations, viennent compenser ces valeurs énormes, propres à des secteurs assez exigus. En fait, comme en témoignent les « annuaires hydrologiques », les données de la DIREN et les mesures EDF, beaucoup de cours d’eau pyrénéens écoulent des débits spécifiques compris entre 35 et 50 litres/seconde/km². De telles valeurs concernent le rio Aragon, les cours supérieurs ou médians du Gallego, du Cinca, des deux Nogueras et du Segre, et sont dépassés par exemple sur le rio Ara et le Valira, qui sont plus hauts. Des chiffres identiques, voire plus élevés, se retrouvent sur nombre de tronçons fluviaux montagnards en versant français, du gave d’Oloron à l’Aude en passant par le gave de Pau, le haut Adour, la Neste, la Garonne, l’Ariège et l’Hers-Vif ; mais ils sont moindres à l’extrémité orientale de la chaîne, pour la Têt et le Tech. Donc, si l’on prend en considération l’ensemble des jaugeages et des mesures disponibles sur la chaîne pyrénéenne, et compte tenu de diverses pondérations liées à l’altitude et aux positions d’abri, on peut admettre la valeur moyenne de 40 litres/seconde/km², libérée par les 20 000 km² du massif pyrénéen ... Cette valeur correspond à 800 m3/s, ce qui nous semble tout à fait acceptable, au vu de ce qu’on connaît des débits de tous les cours d’eau qui sont jaugés et de l’addition qu’on peut en faire. Et si l’on multiplie ce chiffre de 800 m3/s par le nombre de secondes que contient une année (31 536 000), on arrive enfin au volume global libéré par le massif pyrénéen en un an, soit environ 25 ou 26 milliards de m3 ... CQFD.