Un nouveau regard sur le cycle de l’eau dans l’Himalaya

On considère habituellement que le cycle hydrologique des fleuves himalayens est contrôlé au premier ordre par la très forte saisonnalité des précipitations (mousson) et par la fonte des neiges et des glaces. Une étude publiée dans la revue Nature Geoscience en janvier 2012 montre qu’il est également nécessaire de tenir compte des circulations d’eau dans les aquifères fracturés si l’on veut décrire correctement l’évolution annuelle du débit des fleuves au Népal. Ces travaux ont été effectués dans le cadre de la thèse Christoff Andermann, réalisée en cotutelle entre l’Université de Rennes1 (laboratoire Géosciences Rennes) et l’Université de Freiberg (Allemagne), sous la co-direction de Stéphane Bonnet, nouveau Professeur de Géomorphologie à l’UPS-GET.

Dans cette étude, les chercheurs ont étudié l’évolution journalière du débit d’une douzaine de rivières au Népal, dont les trois principaux bassins versants de cette région de l’Himalaya (Sapta Koshi, Narayani et Karnali). Ils ont observé que pour un taux de précipitations identique, le débit des fleuves est systématiquement beaucoup plus élevé après la mousson qu’avant. À l’échelle annuelle, il existe ainsi dans tous les bassins versants étudiés un effet dit d’hystérésis antihoraire entre le débit des fleuves et les précipitations. Cela implique qu’une partie des eaux de précipitation soit stockée temporairement dans un réservoir hydrologique pendant les périodes de pré-mousson et de mousson, puis relarguée durant la post-mousson. La simulation numérique des données a permis aux chercheurs de montrer que cet effet d’hystérésis est principalement dû au stockage temporaire d’une partie des eaux de précipitation dans des aquifères et à leur vidange après la mousson, avec un temps de retard de l’ordre de 45 jours. Elle leur a également permis d’estimer les propriétés hydrophysiques de ces aquifères, ainsi que leur capacité de stockage, qui s’élève à 28 km3 pour l’ensemble du Népal. Ces propriétés hydrophysiques sont typiques des écoulements d’eau dans les réseaux de fractures des roches du sous-sol. Quant aux volumes d’eau impliqués, ils sont très importants puisque c’est environ 2/3 des eaux des fleuves népalais qui circulent ainsi chaque année dans ce sous-sol fracturé.
On considère généralement que l’Himalaya représente le principal château d’eau d’une grande partie de la population en Asie. Les implications de ce travail sont ainsi très nombreuses quand on considère le problème de la gestion de la ressource en eau (par exemple en ce qui concerne l’irrigation ou l’industrie hydroélectrique) et des risques hydrologique. Les implications sont également importantes pour la compréhension des transferts de matière et la formation du relief de cette chaine de montagne.

Référence :

C. Andermann, L. Longuevergne, S. Bonnet, A. Crave, P. Davy, R. Cloaguen, 2012. Impact of transient groundwater storage on the discharge of Himalayan rivers. Nature Geoscience 5, 127-132, 2012

Contact : Stéphane Bonnet