Quantification de la sécheresse exceptionnelle de l'Amazone en 2005

Mercredi, 24 octobre 2012

Une équipe composée de chercheurs de l'observatoire Midi-Pyrénées [Géosciences environnement Toulouse (GET/OMP, UPS / IRD / CNRS / CNES) et Laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS/OMP, UPS / IRD / CNRS / CNES)], de l'Observatoire de Paris, du laboratoire Espace-Dev de Montpellier (IRD, Université de Montpellier 2, Université de la Réunion, Université des Antilles et de la Guyane) et de l'Université de l’État d’Amazonie (Brésil) a utilisé des observations multi-satellitaires de l'étendue des surfaces inondées et des niveaux d'eau des fleuves du bassin amazonien pour en suivre les variations mensuelles des stocks d'eau de surface entre 2003 et 2007. Elle a ainsi pu montrer, entre autres, qu'au cours de la sécheresse exceptionnelle de 2005, le volume des eaux présentes dans les fleuves et les plaines d'inondation accusait un déficit de 130 km3 par rapport à la valeur moyenne des volumes des étiages sur la période 2003-2007.

Au cours de la dernière décennie, le bassin amazonien a été touché par de nombreux événements climatiques extrêmes comme les sécheresses exceptionnelles de 2005 et 2010. Malgré l'importance que revêt le suivi des stocks et flux d'eau dans les grands bassins fluviaux, la faible quantité des mesures disponibles de niveaux d'eau et de débits ne permet pas de caractériser l’impact de tels événements sur la dynamique des eaux de surface.
Les sécheresses exceptionnelles de l’automne 2005 et de l’automne 2010 ont été les sécheresses les plus importantes qu’ait connu le bassin amazonien au cours des 40 dernières années. Elles ont affecté une superficie de 2,5 millions de km² en 2005 et de 3,2 millions de km² en 2010 pour une superficie totale du bassin de 6 millions de km², et les niveaux d’eau des fleuves amazoniens ont atteint des minima historiques, de l’ordre de plusieurs mètres en-dessous de leur niveau moyen. Ces événements hydro-climatiques exceptionnels ont eu de considérables répercussions aussi bien environnementales que socio-économiques
Différences, en mètres, entre les minimums de hauteur d’eau de surface en 2005 et le minimum moyen de cette hauteur sur la période 2003-2007.

 

Des chercheurs du GET, du LEGOS, de l’Observatoire de Paris et d’ESPACE-DEV côté français, et de l’Université de l’Etat d’Amazonie côté brésilien, ont combiné des informations satellitaires multiples(1), obtenues entre 2003 et 2007 et permettant d’estimer l’étendue des surfaces inondées et les hauteurs d’eau des fleuves, pour évaluer les niveaux d’eau des surfaces inondées du bassin de l’Amazone. Ils ont ainsi été en mesure de cartographier, au pas de temps mensuel, l’évolution des niveaux d’eau de surface du bassin amazonien entre 2003 et 2007.

Ces cartes ont permis aux chercheurs non seulement de comprendre comment s’effectuaient les transferts des masses d’eau de surface tout au long des cycles hydrologiques, c’est-à-dire de caractériser la dynamique du réservoir de surface, mais surtout de quantifier ces transferts, ce qui n’avait jamais été fait auparavant, sur quelque grand bassin que ce soit.



Grâce à ce suivi quantitatif des flux d’eau transitant dans les plaines d’inondation aux échelles de temps saisonnière et interannuelle, cette étude a permis de mieux comprendre le rôle et le fonctionnement des plaines d’inondation du bassin amazonien, en particulier leur réponse hydrologique lors de sécheresses exceptionnelles.

Les chercheurs ont également pu estimer le déficit en eau du bassin amazonien durant la sécheresse exceptionnelle de 2005 : il s’élevait à 130 km3 par rapport au volume moyen des étiages entre 2003 et 2007, soit à 70 % de ce volume. Ils ont enfin pu montrer grâce aux données de la mission de gravimétrie spatiale GRACE (Gravity recovery and climate experiment) que durant cette sécheresse, la part due aux variations d’eau de surface dans les variations du stock total d’eau du bassin amazonien atteignait les 50 %.

Cette première cartographie des niveaux de surface préfigure ce que fournira, à de meilleures résolutions spatiales et temporelles, l'altimètre imageur de la future mission franco-américaine (CNES-NASA) SWOT (Surface water and ocean topography), dont le lancement est prévu en 2019.

Note(s): 
  • Il s’agit, pour les surfaces inondées, des températures de brillance (micro-ondes passives) de SSM/I (Special sensor microwave imager) à bord des satellites DMSP (Defense meteorological satellite program), des coefficients de rétrodiffusion (radar) du diffusiomètre AMI (Advanced microwave imager) d’ERS (European remote sensing satellite), des réflectances optiques et proche infrarouge d’AVHRR (Advanced very high resolution radiometer) et, pour les niveaux d’eau, des hauteurs altimétriques de RA-2 (Advanced radar altimeter) à bord d’ENVISAT (Environmental satellite).
Source(s): 

Frappart F., Papa, F., Santos da Silva J., Ramillien G., Prigent C., Seyler F., Calmant S. Surface freshwater storage and dynamics in the Amazon basin during the 2005 exceptional drought, Environmental Research Letters, 7 044010 doi:10.1088/1748-9326/7/4/044010.

Contact(s):
  • Frédéric Frappart, GET/OMP
    frederic [dot] frappart [at] get [dot] obs-mip [dot] fr, 05 61 33 29 40
  • Fabrice Papa, LEGOS/OMP
    fabrice [dot] papa [at] legos [dot] obs-mip [dot] fr, 05 61 33 30 82

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