2.7. Conclusions de la Deuxième Partie

La caractérisation du bassin versant de l’Ivaí et de ses facteurs de contrôle a permis une meilleure compréhension de la complexité de ce hydrosystème. L’intégration des facteurs de contrôle est à l’origine des différents paysages qui forment le bassin versant étudié.

L’histoire géologique du bassin versant est longue et complexe. La succession d’événements qui s’est produite dans la longue durée géologique a créé trois régions lithologiques bien distinctes : une région amont dominée par des séquences sédimentaires dévoniennes, une région intermédiaire recouverte par les roches volcaniques de la Formation Serra Geral, et une région aval dominée par le grès de la Formation Caiuá, avec le développement d’une plaine inondable dans les derniers kilomètres de la rivière. Ces trois régions présentent des comportements distincts face au climat et aux processus hydrologiques.

La distribution des climats dans le bassin versant est le résultat de la combinaison de la zonalité, de la dynamique des masses d’air et de la topographie. La zonalité détermine le type de climat, tropical ou tempéré ; la dynamique de masses d’air donne le comportement des températures et des précipitations à l’échelle régionale ; la topographie conditionne la distribution des précipitations à l’intérieur du bassin versant.

Les précipitations moyennes annuelles pour le bassin de l’Ivaí sont de 1 609 mm (Andrade 2003). Néanmoins, en raison des caractéristiques topographiques, cette pluviométrie n’est pas distribuée de façon homogène. Les régions les plus élevées, comme les lignes de partage des eaux et le sommet de l’escarpement du 3ème Plateau, sont des zones plus arrosées, tandis que les régions les plus basses, comme les vallées et la partie plus ouest du 3ème Plateau, sont des régions plus sèches. Ce comportement différencié a permis à Andrade (2003) de rassembler les stations pluviométriques en groupes homogènes, comme cela a été déjà présenté (Figure 27). Cette variabilité pluviométrique a permis aussi à Maack (1968) de séparer les climats du bassin versant en trois types : un climat tempéré humide plus frais dans la partie amont, un climat tempéré humide plus chaud dans la partie intermédiaire, et un climat tempéré humide à été chaud et hivers périodiquement secs dans la partie aval.

La combinaison de la géologie, des climats et de la morphologie (surtout les pentes) a permis la compréhension de la distribution de la couverture pédologique. A partir de la carte des sols présentée précédemment (Figure 28), on voit bien que les types de sols possèdent une étroite liaison avec la géologie. Cette liaison n’est pas très nette parce que les deux documents cartographiques utilisés pour l’élaboration de cette représentation ne possèdent pas le même niveau de détail.

Dans la partie amont du bassin versant prédominent les lithosols et les argisols. La prédominance des lithosols peut être expliquée par la combinaison du relief à fortes pentes, ce (qui ne permet pas le développement des profils pédologiques plus profonds), et par le climat tempéré plus frais, les processus pédologiques étant plus lents en raison des basses températures. Les argisols peuvent être expliqués par l’abondance de sédiments fins disponibles dans les séquences sédimentaires qui forment le Bassin du Paraná. Sous un climat tempéré à précipitations abondantes, les sédiments fins sont transportés par l’eau le long du profil. Un horizon d’accumulation de sédiments fins se forme juste en-dessous d’un horizon d’éluviation, ce dont résulte un sol du type argisol.

La partie intermédiaire du bassin versant présente des basaltes soumis à un climat tempéré humide et chaud. La désintégration des basaltes sous ces conditions rend compte de la prédominance des sols très argileux et profonds, comme les latosols au sommet des collines et les nitosols dans le moyen et bas versant.

La partie aval du bassin versant présente des argisols au sommet des collines, et des latosols en milieu de versant. Au fond des vallées, on retrouve des sols très sableux et des sols du type gley. L’action du climat tempéré chaud et humide sur les grès a permis la formation d’argisols au sommet des collines, tandis que les latosols en milieu de versant sont expliqués par l’action du climat sur les basaltes, qui se trouvent juste en dessous du grès, et qui affleurent dans la partie moyenne des versants. Les sols sableux en bas de versants se forment par l’accumulation des sédiments colluviaux. Les sols du type gley se forment dans les zones les plus basses, soumises aux fluctuations de la nappe phréatique.

En ce qui concerne la distribution de la végétation originelle, elle est aussi influencée par des facteurs de contrôle à l’échelle du bassin versant. Dans le tiers amont du bassin de l’Ivaí, l’altitude et le climat plus frais et pluvieux donnent des conditions favorables au développement de la forêt ombrophile mixte. La végétation est conditionnée par un régime de pluies abondantes et l’Araucária, l’espèce-type de cette région phytoécologique, pousse seulement sur les régions hautes, où les températures sont plus froides pendant l’hiver.

Dans la partie intermédiaire du bassin versant, la transition entre les zones tempérée et tropicale donne les conditions du développement de la forêt saisonnière semi-décidue. La végétation est conditionnée par changements saisonniers et une partie des arbres perd les feuilles pendant l’hiver.

Dans la partie aval du bassin versant, la Forêt Saisonnière Semi-décidue est aussi présente, mais le climat tempéré plus chaud et à saison sèche donne à la végétation des caractéristiques plus tropicales, comme par exemple l’abondance de palmiers.

La combinaison des facteurs de contrôle donne à chaque partie du bassin versant un potentiel naturel de stockage de l’eau dans la nappe phréatique, une vitesse d’écoulement d’eau et un potentiel de production de sédiments. Ainsi, en raison des fortes quantités de sédiments fins dans les sols et de l’imperméabilité des roches sous-jacentes, on peut estimer que les deux tiers supérieurs du bassin versant, dominés par les séquences sédimentaires et les basaltes, présentent une faible capacité de stockage de l’eau et une forte vitesse d’écoulement par rapport au tiers inférieur, dominé par le grès. Quant à la production de sédiments, on peut estimer que les deux tiers supérieurs du bassin versant contribuent principalement à la fourniture en limon et argile, tandis que le tiers inférieur contribue à celle de sédiments sableux.

Le processus d’occupation du bassin versant a progressivement modifié la couverture végétale, un des facteurs de contrôle de l’hydrosystème. En reprenant l’histoire de l’occupation du bassin versant, on voit que ces modifications ne se sont pas produites en même temps et avec la même intensité dans les trois régions du bassin versant précédemment définies. Au début de l’exploration du Paraná, l’occupation était plus concentrée dans la partie aval du bassin versant, avec quelques incursions vers l’intérieur en suivant le réseau hydrographique. Les Jésuites sont arrivés jusque dans le moyen bassin versant, mais les bandeiras ont freiné l’avancée en direction de l’amont. Après le retrait des Jésuites, l’intérieur du Paraná a été oublié pendant une longue période. L’occupation a été reprise seulement dans la deuxième moitié du XVIIIe siècle dans la partie amont du bassin versant en raison de l’expansion de l’élevage du bétail. Au XIXe siècle, l’occupation par des immigrants et les cycles de l’erva-mate et du bois ont donné une impulsion au défrichement dans cette région.

La partie moyenne du bassin versant a été occupée à partir de la fin du XIXe siècle sous la pression de la progression de la caféiculture. Le défrichement s’est passé d’une façon très rapide et, dans les régions les plus sensibles, le recul de la couverture végétale a produit de remarquables processus érosifs. Le gel de 1975 marque une importante rupture dans l’histoire de l’usage du sol dans cette région, quand la caféiculture a cédé sa place aux cultures commerciales du soja, du blé et du maïs. Ce changement de couverture du sol a été accompagné par un changement des méthodes de travail, avec l’adoption des techniques de correction des sols et de contrôle de l’érosion. Toutes ces modifications ont probablement altéré le comportement des sous-bassins de cette région en ce qui concerne la contribution sédimentaire.

Dans la partie aval du bassin versant, la substitution de l’élevage de bétail et la cane au sucre à la caféiculture, ainsi que l’adoption des techniques de contrôle de l’érosion, ont permis une relative stabilisation des processus érosifs les plus intenses. Néanmoins, les pâturages présentent encore des formes d’érosion, surtout sur les sentiers parcourus par les animaux.

Les bassins versants sont souvent utilisés comme unités spatiales dans l’aménagement du territoire. A la fin de cette étude des facteurs de contrôle de l’hydrosystème Ivaí, on observe que le bassin versant présente une hétérogénéité importante entre les régions et les sous-bassins qui le constituent. Ceci doit avoir une correspondance dans le comportement hydrologique et sédimentaire du système qui sera étudié dans les chapitres suivants.