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Les variations des eaux continentales et l'élévation du niveau de la mer

Dossier - Mesure des variations du niveau des océans
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La mesure du niveau de la mer et de ses variations permet de déterminer le niveau moyen de la mer qui est sans doute le meilleur indice que l’on puisse avoir du changement climatique.

  
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Les eaux continentales (qui ici n'incluent pas les calottes polaires et glaciers) participent au cycle de l'eau planétaire et sont à ce titre actrices de la machine climatique. Elles sont constamment échangées avec l'atmosphère et l'océan (évaporation, transpiration, ruissellement). Comme les autres acteurs du système climatique elles sont donc soumises aux variations climatiques qui peuvent en affecter la quantité et à ce titre peuvent contribuer aux variations du niveau de la mer.

Les activités humaines affectent également le stockage des eaux continentales dans les sols, réservoirs et aquifères : barrages, pompage de l'eau, irrigation, urbanisation, déforestation, agriculture etc. Elles ont aussi un impact possible sur le niveau de la mer dans un sens ou dans l'autre. On ne dispose pas, pour les dernières décennies, d'observations globales permettant d'estimer les variations des eaux continentales. Les modèles climatiques récemment développés permettent de calculer le bilan des échanges d'eau et d'énergie à la surface de la Terre et d'en déduire les variations dans le stockage des eaux continentales en fonction des paramètres atmosphériques près de la surface (température, précipitations, humidité, vent).

Évaluation par Grace des variations des masses d'eaux continentales (exprimées en millimètres) entre février 2003 et février 2006. © DR

En analysant de nouveau les données atmosphériques de 1950 à 2000 il ne se dégage aucune tendance climatique à long terme mais de grandes variations interannuelles et décennales. On a montré que l'anomalie positive de niveau de la mer de 1997/1998 déjà signalée sur la courbe d'évolution du niveau de la mer depuis 1992 (voir figure 11) était une illustration de la variabilité interannuelle : elle correspond au phénomène El Niño particulièrement vigoureux de ces années là associé à un transfert important, via les précipitations, d'eaux continentales vers l'océan dans les régions tropicales.

Pompage d'eau et barrages : les effets des activités humaines

Les interventions humaines peuvent avoir des effets contradictoires qu'il est difficile d'évaluer. D'un côté le pompage d'eau souterraine pour les besoins de l'agriculture et de l'industrie et les usages domestiques qui se traduit par une perte d'eau et donc une élévation du niveau de la mer ; de l'autre la construction de nombreux barrages sur les cinquante dernières années qui au contraire retiennent l'eau et a plutôt tendance à faire baisser le niveau de la mer. Des études récentes concluent à un match quasi-nul pour ces deux tendances au cours des décennies passées mais avec des valeurs relativement élevées : + 0,55 à 0,64 pour la hausse contre -0,55 à la baisse.

Le satellite Grace mesure les variations temporelles des quantités d'eau à la verticale (eaux de surface, humidité des sols, eaux souterraines) sans discriminer les contributions des réservoirs individuels ni distinguer la part climatique de celle attribuable directement aux activités humaines. D'après les résultats de Grace, une étude portant sur la période 2003-2006 concluait à une contribution positive inférieure à 0,2 mm/an à l'élévation du niveau de la mer. Une étude ultérieure portant sur la période 2002-2008 concluait à une contribution négative voisine de -0,2 mm/an confirmant ainsi que la variabilité climatique interannuelle est le signal dominant (qui est faible en tout état de cause) pour les eaux continentales.

Conclusion des données sur les eaux continentales

Trois conclusions s'imposent : les eaux continentales ont été de peu de poids dans l'évolution à long terme du niveau de la mer au cours des dernières décennies ; la variabilité climatique aux échelles pluriannuelles et décennales est importante ; les activités humaines induisent à long terme de grands changements dans l'hydrologie continentale même si, rapportés au niveau de la mer les effets pour l'instant s'annulent ce qui ne sera pas forcément le cas à l'avenir. On ne peut donc discerner à l'heure actuelle aucune tendance à long terme dans les variations des eaux continentales. Pour l'avenir, la construction de barrages décroissant nettement et le pompage d'eau continuant à un rythme soutenu, on peut s'attendre à une contribution positive au niveau de la mer.