L’eau existe sous trois états physiques : liquide (océan, mer, pluie), solide (glace, neige, givre) et gazeux (dans l’air). Elle circule et se transforme dans l’atmosphère, à la surface de la Terre et dans le sous-sol, suivant différents processus naturels qui constituent tous ensemble le cycle de l’eau : évaporation, précipitations, ruissellement, infiltration.

La Terre est recouverte à 70% d’eau. Les mers et les océans sont les plus gros réservoirs et sont constitués d’eau salée. Les rivières, les lacs, les nuages ou les eaux souterraines ne représentent qu'une petite partie du volume d’eau total et sont constitués d’eau douce.

L’eau, et plus particulièrement l’eau douce, est une ressource naturelle indispensable pour répondre aux besoins vitaux et aux activités des êtres humains.

Apportée par les pluies, l’eau s’écoule au travers de différents milieux aquatiques - cours d'eau, lacs, étangs, milieux humides, estuaires ou lagunes - avant de rejoindre l’océan.

L'ensemble du territoire qui collecte l'eau s'écoulant vers ces milieux constitue leur bassin versant. Pour un écosystème donné, c’est donc l’espace au sein duquel tous les écoulements rejoignent cet écosystème.

Le bassin versant d’un milieu est déterminé à partir d’un exutoire et délimité par la ligne de partage des eaux : l'eau qui tombe à l'extérieur de cette ligne s'écoule dans un autre bassin versant, vers un autre exutoire.

Les lignes de partage des eaux suivent les points d'altitudes les plus élevées du relief. Elles sont évidentes lorsque le relief est marqué, comme en montagne, mais sont plus difficiles à identifier dans les secteurs de plaine. Les écoulements souterrains dépassent par ailleurs ces frontières de surface : leur prise en compte peut modifier le tracé de ces lignes.

Il y a un nombre indéfini de bassins versants, puisque chaque plan d’eau, chaque ruisseau, chaque torrent, chaque point du territoire, dispose de son propre bassin versant, quelle qu’en soit la taille.

Les frontières des bassins versants sont naturelles et coïncident rarement avec les limites administratives. Ce qui se passe en un point d’un cours d’eau peut avoir des conséquence beaucoup plus loin en aval, même s’il s’agit d’un autre département ou d’un autre pays.

La BD TOPAGE® est le nouveau référentiel hydrographique français, en remplacement de la BD CARTHAGE®. Les données sont diffusées sur le site du Sandre.

Les milieux aquatiques de surface (les cours d’eau, les lacs, etc.) résultent ainsi des interactions entre l’eau qui circule à la surface du globe et le type d’environnement - climat, géologie, végétation - qu’elle rencontre. Chaque milieu est caractérisé par un fonctionnement qui lui est propre, et constitue un écosystème unique incluant les espèces animales et végétales qui y vivent. Tous ces milieux sont en interaction constante avec les eaux souterraines.

Ils fournissent de nombreux services directs et indirects aux êtres humains : nourriture, énergie, loisirs, etc. Leur étude permet de mieux les connaître, à la fois pour garantir leur protection, mais aussi pour pérenniser les usages et services qui en découlent. Ils constituent en outre des réservoirs importants de biodiversité et participent à la continuité écologique, permettant aux espèces de circuler librement entre leurs différents espaces de vie.