La photo ci-dessus est une image satellite modifiée d’avulsions sur le delta de Pemali en Indonésie – l’un des 113 exemples dans la base de données de l’équipe. (Brooke & Ganti, données modifiées de l’Agence spatiale européenne/Copernicus Sentinel)
Les avulsions sont des phénomènes naturels mais rares qui se produisent lorsqu’une rivière change brusquement de cours et forge un nouveau chenal. Parfois causées par de grandes inondations, les avulsions peuvent avoir des effets dévastateurs sur les communautés tout en créant des deltas fertiles qui en ont nourri d’autres.
Pour mieux comprendre ce qui contrôle la localisation des avulsions dans le contexte des changements climatiques et d’utilisation des terres, une équipe de scientifiques, dont un doctorant de l’Université de Tulane, a analysé 50 ans d’imagerie satellitaire et généré la première base de données mondiale sur les avulsions de rivières.
“Les avulsions sont des événements catastrophiques qui peuvent potentiellement déplacer de grandes populations et causer des dommages massifs aux infrastructures.”
José Silvestre, doctorant Tulane
Dirigé par des chercheurs de l’Université de Californie à Santa Barbara (UCSB), le étude a été publié récemment dans la revue La science. L’étude corrobore environ 10 ans de travail expérimental par le groupe, qui a qualifié les avulsions de “curiosité peu étudiée”.
“Cet ensemble de données fournit le premier test sans ambiguïté de la théorie, qui démontre qu’il existe trois régimes distincts d’avulsions sur les ventilateurs et les deltas”, a déclaré le co-auteur Vamsi Ganti, professeur adjoint au département de géographie de l’UCSB. « C’est loin de là où nous avons commencé. Il y a dix ans, on pensait que les avulsions étaient ces événements chaotiques et stochastiques qui n’étaient pas très prévisibles.
Joseph Sylvestredoctorant au département des sciences de la Terre et de l’environnement de Tulane, a utilisé l’imagerie satellite pour suivre l’évolution des cours d’eau au fil du temps afin d’identifier les avulsions des rivières.
Les sites d’avulsions comprennent certaines des plus grandes voies navigables du monde, notamment les fleuves Orénoque, Jaune, Nil et Mississippi. Un exemple récent s’est produit en 2008, lorsque la rivière Kosi en Inde a changé de cap de plus de 60 milles, déplaçant plus de 3 millions de personnes.
“Nous avons tiré parti d’un demi-siècle d’observations par satellite et les avons associées à la théorie et aux modèles de rejet d’eau et de sédiments pour caractériser les avulsions sur les cônes alluviaux et les deltas”, a déclaré Silvestre. “Notre base de données a révélé l’existence de trois régimes distincts d’avulsions sur les ventilateurs et les deltas, qui permettent un cadre prédictif pour évaluer où les rivières changeront de cours en réponse à l’utilisation des terres et au changement climatique.”
Il a déclaré que si les avulsions fluviales sont des processus naturels de construction de terres qui distribuent des sédiments, de l’eau et des nutriments sur les cônes alluviaux et les deltas, “ce sont des événements catastrophiques qui peuvent potentiellement déplacer de grandes populations et causer des dommages massifs aux infrastructures”.
Bien que l’intérêt pour les avulsions fluviales ait augmenté ces dernières années, la recherche s’est limitée à des expériences en laboratoire, des études numériques et des données de terrain limitées, a déclaré Silvestre. Jusqu’à présent, il y a eu un manque de compréhension quant à l’endroit où les avulsions se produisent.
L’équipe a documenté 113 avulsions à travers le monde et a constaté qu’elles étaient souvent liées à des changements de pente du canal ou à la sédimentation juste en amont de la rivière. Dans certains cas, les avulsions se sont produites plus en amont que prévu et sont probablement dues à l’érosion.
Les chercheurs se penchent maintenant sur l’enregistrement satellite mondial pour développer de nouvelles mesures permettant de caractériser les facteurs qui entraînent d’autres types de mobilité fluviale, en plus des avulsions.
“La question à laquelle nous avons répondu ici est” où “les avulsions se produisent, mais nous n’avons pas vraiment creusé dans” quand “”, a déclaré Ganti, ajoutant que les deux sont tout aussi importants.
