L’EAU DOUCE SUR LES TERRES ÉMERGÉES
Des bassins et des lacs
les zones inondées couvrent environ quatre pour cent de la surface des continents et jusqu’à 20 pour cent de la superficie de certains grands bassins fluviaux, comme l’Amazonie. Leur influence sur le climat et sur l’environnement est importante, en raison notamment des échanges de dioxyde de carbone et de méthane avec 1’ atmosphère dont ces régions sont le siège, et de leur rôle dans le stockage de sédiments. De nombreux processus biogéochimiques s’y déroulent, modifiant leur contenu en matière particulaire et dissoute, ainsi que la composition des eaux. Dans les bassins hydrographiques, les zones d’inondation constituent un réseau complexe de lacs interconnectés au fleuve principal et à ses affluents, dont elles modifient le cycle hydrologique. Ce sont enfin des régions importantes sur le plan économique, puisqu’elles permettent le transport de matière première en période de hautes eaux et la culture et l’élevage en période de basses eaux. Pourtant les variations temporelles de l’étendue des zones inondées et des volumes d’eau associés sont mal connues. L’observation au sol est difficile, voire impossible. L’imagerie spatiale (dans différentes bandes de longueurs d’onde) permet de suivre les variations de l’extension des plaines inondées, mais pas les volumes d’eau mis enjeu. En revanche,l’utilisation combinée de l’imagerie et de l’altimétrie offre des perspectives intéressantes pour le suivi des volumes d’eau.
La figure de la page ci-contre (en haut) montre une série temporelle de hauteur d’eau déduite des mesures altimétriques du satellite Lopex-Poséidon (points de survol en rouge sur la photographie), dans une plaine inondée du bassin du Mékong située au Nord-Est du lac Tonie Sap. On remarque un cycle saisonnier bien marqué de six à sept mètres d’amplitude en moyenne, quoique certaines années (par exemple en 1998), le niveau des hautes eaux est plus bas que d’habitude.
Les lacs continentaux sont d’importants réservoirs d’eau douce utilisés pour la consommation humaine. Les variations de leur volume d’eau sont des marqueurs importants des variations du cycle hydrologique régional, donc du climat. En effet, le volume d’eau d’un lac dépend des précipitations et de l’évaporation à la surface du lac, de l’ensemble des écoulements de surface se déversant dans le lac, des écoulements qui sortent et des infiltrations dans le sous-sol. Les fluctuations du volume (donc du niveau) d’un lac intègrent ainsi les variations du cycle de l’eau sur le bassin versant.
Les satellitesTôpex-PoséidonjASON-l,ERS et ENVISAT survolent plusieurs centaines de lacs : sur les 1400 lacs naturels ou artificiels d’une superficie supérieure à 100 kilomètres carrés, environ la moitié sont survolés par ces satellites.Topex-Poséidon en survole une centaine.
La figure de la page ci-contre (au milieu) montre les variations du lac Sarykamish au Turkménistan. Ce lac, situé au Sud de la mer d’Aral, est la terminaison d’un bras du fleuve Amou-Daria. Il contient environ huit kilomètres cubes d’eau. Son survol par Topex-Poséidon et JASON-1 (points en rouge et en jaune sur la photographie de droite) a permis d’établir les variations de son niveau depuis 1993. On note une augmentation importante jusqu’en 2000, suivie d’une petite baisse jusqu’en 2002. Cette augmentation de quatre mètres entre 1993 et 2000 semble résulter de nouvelles pratiques agricoles visant à mieux contrôler l’utilisation des eaux du fleuve pour l’irrigation.
Un autre exemple de suivi de niveau d’eau de lacs par le satellite Topex-Poséidon est présenté sur la figure de la page ci-contre, en bas (points de survol en rouge sur la photographie). Il s’agit du lac Mweru, situé en Zambie (au Sud-Ouest du lacTanganyika) et alimenté parle fleuve Luapula,l’un des deux affluents du Congo. La brusque montée du niveau du lac Mweru au début de 1998 a été provoquée par une intensification des précipitations associée au réchauffement de la partie Ouest de l’océan Indien à cette époque. Un autre lac africain, le lac Turkana, situé à la frontière entre le Kenya et l’Ethiopie, a ainsi vu son niveau augmenter de près de quatre mètres entre mi-1996 et fm-1998. Ces fluctuations du niveau des lacs africains sont à relier à l’événement El Niho de 1997-1998.