La composition chimique des eaux superficielles est fortement dépendante des caractéristiques naturelles et de la pression humaine du bassin versant drainé par le cours d’eau que l’on étudie. On parle de Signature du bassin versant. L’œil averti permet de décrypter derrière une série d’analyses d’eau ce qui existe en amont de la station d’échantillonnage. Les sources de nutriments, sous formes ioniques, de polluants également, sont classées en sources ponctuelles (rejets directs dans le cours d’eau) et sources diffuses. Selon les éléments étudiés, ces sources sont variables mais aujourd’hui connues. C’est pour cela qu’il est relativement simple de rapprocher l’évolution d’un paramètre comme le phosphore ou l’azote (nitrate / ammoniaque) des caractéristiques du bassin versant d’alimentation.
La qualité hydro-biologique est également dépendante de cette composition chimique, mais pas uniquement. La morphologie du cours d’eau ou d’un plan d’eau, les conditions climatiques, la compétition de croissance … sont au moins aussi déterminantes. Cette activité biologique vient de plus, modifier la Signature du BV, par exemple, en consommant les nitrates qui viennent des sols du bassin versant.

Mesure in-situ de la conductivité d’un cours d’eau
Dans nos eaux du grands ouest, un bassin rural avec une faible densité d’habitations se distingue par des concentrations en nitrates de quelques dizaines de mg NO3/l. L’évolution saisonnière de ce signal dépendra, lui du contexte géologique et du régime hydrologique du cours d’eau. Les concentrations en PO4 et en NH4 seront relativement faibles. Elles augmenteraient rapidement si la densité de la population augmentait et nécessitait la mise en place d’une station d’épuration, en particulier sur un petit ru, soumis au rejet d’un lagunage communal qui traite partiellement des éléments.
Ce type de signal indique un bassin rural, dont le cours d’eau est soumis à des apports diffus de phosphore par le biais de l’érosion de ses sols et le phénomène de ruissellement.
Telles ou telles autres activités industrielles apporteront un signal complémentaire en conduisant à l’augmentation d’un métal, de chlorures ou de produits organiques. Lorsque le diagnostic est fait, les actions peuvent être mises en place, à l’échelle du bassin versant, ou de micro bassins versants identifiés comme zones sources du problème rencontré. La définition d’un programme d’actions passe donc par une connaissance approfondie de la qualité des eaux du bassin versant. Le protocole d’analyses doit par conséquent s’adapter à la problématique, et ne doit pas être stéréotypé.