Grandes cascades

Caractérisation morphologique

Une chute d’eau naît lorsqu’un cours d’eau tombe verticalement d’un gradin. Tout le monde peut se représenter une chute d’eau à partir de cet énoncé. Mais la nature en connaît de nombreuses formes, souvent bien différentes du cas typique. Pour ordonner les diverses chutes d’eau, il faut d’abord les caractériser. La caractérisation morphologique proposée ici s’applique aussi bien aux chutes uniques qu’aux cascades.

Chute ou écoulement torrentiel
L’eau peut tomber ou s’écouler de manière torrentielle sur une paroi rocheuse. Les chenaux torrentiels ne sont pas des chutes d’eau à proprement parler, car l’eau doit tomber par définition.

Chute libre ou en cascade
Vues de côté, les chutes d’eau se subdivisent en deux types principaux: la chute libre, d’un seul trait entre le sommet et la zone d’impact, et la chute en cascade, à paliers directement consécutifs, où l’eau passe d’un impact à la chute suivante sans écoulement entre les paliers.

Simple, multiple, ramifiée ou étalée
Vues de face, les chutes libres et en cascade se subdivisent comme suit: les chutes libres peuvent être simples, multiples ou étalées; les chutes en cascade peuvent être simples, multiples, ramifiées ou étalées.
Cette dernière subdivision pose un problème particulier: les formes mentionnées ici dépendent en partie du débit. Ainsi, une chute d’eau peut comprendre trois paliers consécutifs lorsqu’il y a peu d’eau et devenir unique ou étalée lorsqu’il y en a beaucoup. Cette caractérisation morphologique se réfère à un débit moyen. Mais comme la plupart des chutes d’eau ne revêtent qu’une seule forme, ce problème se pose rarement.

Types de chutes d’eau, exemples
Chute libre simple [ls], Leuenfall (Appenzell Rhodes-Intérieures)
Chute libre multiple [lm], Cascata di Val Mött (Tessin)
Chute libre étalée [le], Berschnerfall (St-Gall)
Cascade simple [cs], Pissechèvre (Valais)
Cascade multiple [cm], Milchbachfälle (Uri)
Cascade ramifiée [cr], Oberer Engstligenfall (Berne)
Cascade étalée [ce], Chutes du Rhin (Schaffhouse/Zurich)

Répartition

La répartition des chutes d’eau peut faire appel à divers critères, décrits dans les paragraphes suivants:

Les plus hautes chutes d’eau de Suisse
En raison des paysages en gradins façonnés par la tectonique et par l’érosion glaciaire, les très hautes chutes d’eau (plus de 80 m) se trouvent dans les nappes helvétiques sur le versant nord des Alpes et dans le cristallin des nappes penniques sur le versant sud des Alpes. C’est là que le relief est le plus marqué dans des bassins versants suffisamment vastes. Aucune chute d’eau élevée ne se trouve dans le Jura et sur le Plateau.
Les chutes d’eau sont aussi subdivisées en cascades et en chutes uniques ou paliers de cascades:

«Top 3» des cascades
1 Mattenbachfall (Lauterbrunnen, BE), 840 m
2 Staldenbachfälle (Lauterbrunnen, BE), 630 m
3 Seerenbachfälle (Amden, SG), 585 m

«Top 10» des chutes uniques / paliers de cascades
1 Mürrenbachfall (Lauterbrunnen, BE), 417 m
2 Seerenbachfall II (Amden, SG), 305 m
3 Staubbachfall (Lauterbrunnen, BE), 297 m
4 Isengrindfall (Mels, SG), 230 m
5 Schmadribachfälle (Lauterbrunnen, BE), 200 m
6 Lagginafall II (Simplon, VS), 192 m
7 Seerenbachfall III (Amden, SG), 190 m
8 Hohbachfall (Mels, SG), 189 m
9 Bettbachfall (Muotathal, SZ), 177 m
10 Geltenbachfall (Lauenen, BE), 176 m

Les plus grosses chutes d’eau de Suisse
Les plus grosses chutes d’eau de Suisse, dont le débit moyen est supérieur à 1 m³/s, se trouvent dans le versant nord des Alpes, où de grands bassins versants reçoivent les plus grandes quantités de précipitations. Autres chutes puissantes situées hors de ce périmètre, les Chutes du Rhin et le Saut du Doubs ont une dénivellation modeste, mais elles sont alimentées par un bassin versant très vaste. On considère que les Chutes du Rhin sont les plus importantes d’Europe par leur débit. Presque aucune grosse chute d’eau ne se trouve dans les Alpes centrales et en Suisse méridionale.

Répartition tectonique
Les régions les plus favorables à la formation d’un «générateur de chute d’eau» sont celles dont la roche présente une stratification marquée. Les couches de dureté variable et de plus sensiblement horizontales sont prédestinées aux chutes d’eau.
En Suisse, on trouve surtout ces conditions dans les nappes helvétiques, qui s’étendent de la pointe sud-ouest du Valais au Rheintal saint-gallois en passant par tout le versant nord des Alpes. Elles sont uniquement composées de roches sédimentaires d’âge mésozoïque, tertiaire et permien (âgées de moins de 290 millions d’années) qui ont été formées dans les eaux peu profondes de la marge septentrionale de la Téthys (proto-océan). Ce sont essentiellement des calcaires, des marnes et des schistes argileux, dont la résistance à l’érosion diffère beaucoup. Durant l’orogenèse alpine, ces couches sédimentaires ont été charriées du sud vers le nord. Les plissements, chevauchements et cisaillements qu’elles ont alors subi sont à l’origine du paysage en gradins aux structures variées que nous voyons aujourd’hui entre le Plateau relativement horizontal et les versants raides des Alpes.
Il n’est donc pas étonnant que deux tiers des chutes d’eau de Suisse se trouvent dans les nappes helvétiques.
Contrairement aux nappes helvétiques, les roches cristallines sont peu favorables à la formation d’un «générateur de chute d’eau». Elles ne présentent aucune structure stratifiée marquée et leur dureté est homogène. Ainsi, l’érosion par les cours d’eau est relativement uniforme et façonne rarement des gradins susceptibles de générer des chutes d’eau.
Il pourrait très bien y en avoir dans les autres unités tectoniques de Suisse, selon leur emplacement et leur stratification. Mais elles sont peu nombreuses, car ces unités ont une extension modeste (roches volcaniques dans le sud du Tessin) ou se trouvent dans des régions au relief peu marqué (molasse sur le Plateau).

Répartition régionale
Il est parfaitement justifié de dire que la vallée de Lauterbrunnen est celle des chutes d’eau et que le canton de Berne est le plus riche en la matière. Près de la moitié des grandes chutes suisses se trouvent dans ce canton. Deux raisons y contribuent: d’une part, Berne est le deuxième canton suisse par sa superficie et, d’autre part, la majeure partie des Alpes bernoises se trouve dans les nappes helvétiques. Les autres cantons riches en chutes d’eau sont aussi soit situés dans les nappes helvétiques, soit de grande étendue. Les cantons du Plateau et du Jura (Argovie, Bâle, Fribourg, Genève, Jura, Lucerne, Soleure, Thurgovie, Zoug) sont dépourvus de grande chute.
Si l’on considère la répartition des chutes d’eau non pas en valeur absolue, mais en fonction de la superficie des cantons, le tableau change. Le canton de Glaris, entièrement situé dans les nappes helvétiques, est nettement le plus richement doté, suivi d’Uri, Berne, St-Gall et Obwald. On trouve en fin de liste les cantons situés hors des nappes helvétiques ou possédant les plus grandes installations hydroélectriques, qui pénalisent de nombreuses chutes d’eau (Grisons, Valais).

Répartition altimétrique
Les chutes d’eau suisses se trouvent à toutes les altitudes, de 400 mètres à largement plus de 2000 mètres. Celles de plus basse altitude se trouvent au sud du Tessin, au fond des grandes vallées alpines, ou, comme les Chutes du Rhin, à la limite entre le Plateau et le Jura. La plupart des chutes d’eau se trouvent à une altitude entre 1400 et 1800 mètres. C’est aussi là que les nappes helvétiques sont le plus développées. Au-delà de 2000 mètres, le nombre de chutes diminue fortement, à cause de la petite taille des bassins versants et du fait que les écoulements sont souvent limités aux jours les plus chauds de l’année.