Des niveaux d’eau en constante variation
Entre Montsoreau et Saint-Florent-le-Vieil, les niveaux d’eau varient en fonction du débit de la Loire, c’est-à-dire du volume d’eau mesuré, par seconde, apporté par les précipitations sur l’ensemble du bassin versant (Loire et affluents).
La contribution cumulée des affluents, varie de 25 à 40 %, dont 10 à 25 % pour la Maine.
Ces volumes d’eau douce apportés à l’estuaire varient au cours d’une année, faisant varier le niveau de la Loire, en moyenne de 6 mètres en fonction des apports en eau du fleuve. Entre juin et octobre, en période estivale, le niveau d’eau est généralement bas (étiage), il monte ensuite pour devenir important en hiver (crue) et peut franchir la berge pour inonder la plaine alluviale. Mais certaines années connaissent des hivers secs ou des étés humides.
Ces volumes varient également d’une année à l’autre, selon qu’elles sont sèches (9 milliards de m3 d’eau en 1949) ou humides (62 milliards de m3 en 1910).
En aval de Saint-Florent-le-Vieil, jusqu’à Nantes, le niveau d’eau dépend des apports en eau du fleuve et de la marée, qui apporte 150 milliards de m3 d’eau par an. La remontée maximale de l’onde de marée est mesurée entre Ancenis-Saint-Géréon et Saint-Florent-le-Vieil en période d’étiage et vives eaux.
Cette remontée varie selon le coefficient de marée et le débit du fleuve. L’étiage et les forts coefficients de marée favorisent le marnage alors que les crues et les faibles coefficients de marée, le réduisent.
Le rapport entre ces quantités d’eau et leurs variations incessantes dans le temps et dans l’espace contrôlent les conditions de mélange des eaux, notamment les modalités de dépôt ou d’érosion des vases, la dilution du sel par les eaux douces, et le temps de renouvellement de l’eau.