Hauts et bas du plus grand lac chinois vus par satellites

Image du mois - mars 2017

Vingt et un ans de hauteurs d'eau sur le lac Poyang issues des missions altimétriques ERS-2, Envisat, Cryosat-2, Saral, extraites du site Hydroweb (Crédits Legos/Cnes)
Images optiques Sentinel-2 sur le Poyang pour le 2016-02-17 (en haut) : le lac est à son plus bas niveau, et présente une myriade de petits plans d'eau et d'étangs ; et pour le 2016-08-15 (en bas), à son plus haut niveau, formant une seule "mer intérieure". Le corridor plus claire au centre correspond à des sédiments en suspension, en lien avec les activités d'extraction du sable. Les deux images couvrent une zone de 75x130 km (Crédits Sertit/ICube)
Petit lac de saison sèche Meixi Hu lake avec des cigognes orientales (en haut), le lac Poyang en saison humide (au milieu), et une barge chargée de sable extraite du fond du lac (en bas) (Crédits H. Yésou, Sertit/ICube)

Depuis 1992 le 22 mars est déclarée "journée mondiale de l'eau" par l'Unesco, pour une sensibilisation sur les problématiques liées à cette ressource vitale et à sa gestion. 

Le lac Poyang, province du Jiangxi en Chine est un joyau mondial de la biodiversité. Plus de trois cents espèces d'oiseaux, dont plus d'une douzaine sont considérées en danger, dépendent des habitats qu'ils trouvent dans le bassin en particulier pour hiverner. Les plus emblématiques sont les grues de Sibérie et les cigognes blanches orientales (dont il reste moins de 3000 individus pour chacune de ces deux espèces) dont la quasi-totalité de la population mondiale vient hiverner au Poyang. La grande diversité d'oiseaux d'eau migrateurs que l'on y trouve est une conséquence directe de son hydrologie complexe, qui influence la végétation essentielle à leur alimentation. Le lac est aussi la première réserve d'eau douce de Chine, son voisin (le lac Dongting) étant la seconde.

C'est un lac de moussons présentant de fortes variations entre la saison sèche, novembre-mars, et la saison humide, juin-septembre. En moyenne les surfaces en eau passent de 3000-3500 km² en été à moins de 1000 km² en hiver, avec une variation de la hauteur d'eau de l'ordre de 10 mètres. En saison sèche, la dépression du Poyang correspond à une dépression centrale, en eau, et des lacs déconnectés entourés de vastes zones de vase recouvertes de végétation herbeuses. Avec la remontée du niveau d'eau lors de la saison humide, la dépression centrale se remplit, puis au fur et à mesure l'eau arrive au niveau des lacs, et l'ensemble ne forme plus qu'une petite mer intérieure.

On observe de fortes variations inter-annuelles tant en terme de dates de remplissage et de vidange du lac, que de taux de remplissage. Entre 2009 et 2015, on a observé un démarrage de la vidange du lac très tôt dans la saison (dès juillet) et une remise en eau de plus en plus tardive. Ainsi, au printemps 2010, on estimait à deux mois et demi le retard de mise en eau du lac. A l'inverse, fin juin 2010 on a assisté à un remplissage extrême rapide et important du lac, avec des niveaux d'eau proche de ceux de l’inondation catastrophique de 1998. L'été 2010 fut de plus marqué par une très longue période de hautes eaux, l'eau restant à des niveaux très élevés jusqu'à fin septembre 2010. Sur la période 2000-2015 c'est durant l’hiver  2003-2004, puis 2006-2007, et encore 2013-2014 que les étendues les plus faibles furent observées, avec environ 550 km². A  l’inverse, durant  l’hiver 2015-2016 on observe  jusqu’en février 2016  un maintien conséquent des étendues en eau, effet Nino, Nina.

Deux causes principales de ces sécheresses sont identifiées. D'une part, l'eau du Yangtze est retenue par le barrage des Trois Gorges, en amont du lac Poyang. Or le Yangtze joue le rôle de porte hydraulique, c'est à dire que lorsque son flot est fort, il empêche les eaux du lac de se vider dans le Yangtze, voire quand il est très fort, les eaux du Yangtze rentrent dans le lac. Quand l'eau du fleuve est retenue par le barrage pendant la période hivernale (pour garantir un flux suffisant pour faire tourner les turbines), l'eau du Poyang aura tendance à se déverser dans le fleuve. D'autre part le changement climatique : on remarque une tendance générale à la baisse des ressources en eau dans le bassin du Yangtze, notamment un déficit de pluies pendant la période humide dans la partie amont du bassin.
Il y a deux autres éléments qui influencent le régime des eaux du Poyang. Le premier est la surexploitation des fonds du lac comme carrière de sable. Le Poyang est la première source du sable utilisé dans les constructions en Chine, fournissant environ 10% de la demande totale chinoise. Cette activité entraîne un élargissement et surtout un surcreusement des fonds du goulet amenant l'eau du lac vers le Yangtze. Cela favorise une vidange ultra-rapide du lac et donc une perte en eau. Le second élément est le fait que les lacs qui se maintiennent en saison sèche servent de plus en plus de zones d'aquaculture et sont vidangés, ce qui accentue l'aspect sécheresse.
Les pistes sur le devenir du Poyang sont la mise en place d'un barrage pour réguler le niveau d'eau, et le développement des activités d'aquaculture, les deux ayant un fort impact sur la biodiversité. Une autre piste serait l'écotourisme.

Le Sertit, ICube, Université de Strasbourg, suit, en partenariat avec des équipes chinoises, depuis près de 15 ans les variations de surfaces du lac Poyang à partir de données satellites moyenne et haute résolution acquises tous les dix jours environ. Le Legos, Cnes, suivent quant à eux les variations de hauteurs du lac à partir de mesures prises par des satellites altimétriques.
La future mission Swot permettra un suivi de ce lac en hauteur comme en surface, grâce à la technologie d'altimètre interféromètre à large fauchée qui y sera embarquée. 

Voir aussi :

Autre site sur ce thème:

Références

  • Hervé Yesou , Eric Pottier, Grégoire Mercier, Manuel Grizonnet, Sadri Haouet, Alain Giros, Robin Faivre, Jérome Maxant, Mathias Studer, Claire, 2016 : Synergy  of Sentinel1 and Sentinel2 imagery for wetland monitoring.  Information extraction from continuous flow of Sentinel images applied to water bodies and vegetation mapping and monitoring.  Proceedings IGARSS 2016, 10-15 July 2016 Beijing, PR China  
  • Hervé Yésou, Claire HUBER, Sadri HAOUET, Xijun LAI, Shifeng HUANG, Paul de FRAIPONT, & Yves Louis DESNOS, 2016: Exploitating Sentinel1 time series to monitor the largest feresh water bodies in PR China. The Poyang lake case. Proceedings IGARSS 2016, 10-15 July 2016 Beijing, PR China
  • Daillet Sylviane, Huber Claire, Lai Xijun, Huang Shifeng, Chen Xiaoling, Uribe Carlos, Crétaux Jean-François, Gennero Marie-Claude, Yésou Hervé 2014 : Large monsoon lakes monitoring in China exploiting ENVISAT, Topex/Poseidon, JASON and ALTIKA altimetry missions: yearly variations and global trends for Poyang and Dongting lakes (P.R. China). Proceedings Mid Term Results of Dragon III,  26-28 May 2014, Chengdu, Sichuan Pr., PR China. ESA SPS 742
  • Cao, L., Fox, A.D., 2009. Birds and people both depend on China’s wetlands. Nature 460, 173-173. dx.doi.org/10.1038/460