En août 2008, la rivière Koshi, serpentant généralement des contreforts himalayens du Népal jusqu'à la plaine du Gange, augmentant et diminuant avec la mousson annuelle, s'est brusquement déplacée d'environ 75 miles vers l'est. La rivière a rompu son lit et inondé des centaines de villages au Népal et dans l'État indien du Bihar. Un million de personnes ont dû évacuer leurs maisons.
Cette partie du monde n'est guère étrangère aux inondations intenses, mais ce qui s'est passé en 2008 n'était pas n'importe quelle inondation. Les rivières ne changent pas souvent de cours avec un abandon téméraire. Mais lorsqu'ils le font, les scientifiques qui étudient les rivières utilisent un terme spécial :une avulsion. Les avulsions sont rares, mais comme l'a montré la catastrophe de la rivière Koshi, les conséquences peuvent être catastrophiques.
Aujourd'hui, des scientifiques ont mené une enquête mondiale sans précédent sur les lieux où se produisent les avulsions, publiée dans Science le 27 mai. Ce faisant, ils ont découvert comment les avulsions peuvent affecter même les endroits qui ne les attendent pas.
"Notre étude est la première étude à l'échelle mondiale à cartographier les avulsions à cette échelle", déclare Vamsi Ganti, scientifique terrestre à l'Université de Californie à Santa Barbara, et l'un des auteurs.
Auparavant, les scientifiques se concentraient sur des cas d'avulsion individuels, dans des endroits tels que le delta du Mississippi ou le fleuve Jaune en Chine, un canal d'eau particulièrement sujet à l'avulsion qui a changé de cap plus de deux douzaines de fois dans l'histoire enregistrée. Les inondations causées par ces événements ont été liées à des troubles politiques et à des guerres civiles, comme une inondation dans les années 1850 qui a contribué à déclencher la rébellion de Taiping.
En effet, il y a de bonnes raisons d'étudier les avulsions. Ils laissent derrière eux des terres fertiles dans les plaines inondables et aident à construire divers écosystèmes dans les deltas fluviaux. Mais en même temps, leurs inondations peuvent dévaster les établissements humains voisins. Les archéologues ont établi un lien entre les avulsions et des catastrophes aussi anciennes que les anciennes catastrophes mésopotamiennes.
Malgré cela, les scientifiques n'ont pas vraiment compris ce qui cause les avulsions. Ils savaient que les avulsions ont tendance à se produire sur les rivières qui transportent de grandes quantités de sédiments. (Le fleuve Jaune, à savoir, tire son nom de la quantité de limon qu'il ramasse.) Au fur et à mesure que ces sédiments s'accumulent sur le chemin de la rivière, il est plus facile pour la rivière de changer de cours à proximité. Au fil du temps, le processus se répète au nouveau cours, conduisant à des rivières qui vont et viennent au fil des siècles.
C'est donc une chance que Ganti, le postdoc Sam Brooke et leurs collègues aient eu un outil surprise :l'imagerie satellite. Travaillant avec des décennies d'observations par satellite, les chercheurs ont rassemblé un album d'avulsion datant de 1973 - 113 avulsions en tout. La plupart d'entre eux se sont produits sous les tropiques du monde.
"Il s'agit d'une analyse globale des avulsions qui fournit des informations sans précédent sur ce processus", déclare Paola Passalacqua, ingénieure des ressources en eau à l'Université du Texas à Austin, qui n'était pas l'un des auteurs de l'article.
L'équipe de recherche a divisé cette liste d'avulsions en deux catégories, en fonction des types d'endroits où elles se produisent. Les premières sont des avulsions dans des cônes alluvionnaires, où l'eau qui coule, bien, s'évase :disons, sortant d'une vallée de montagne ou d'un canyon dans une plaine largement ouverte. L'inondation de la rivière Koshi en 2008 était l'une de ces avulsions. La deuxième catégorie comprend les avulsions dans les deltas fluviaux, où les rivières répandent leurs eaux dans de nombreux ruisseaux plus petits lorsqu'elles pénètrent dans un plan d'eau ou un désert.
Tout cela était connu d'avance. Mais les chercheurs ont observé un autre processus en jeu :dans les deltas, ils ont découvert que de nombreuses avulsions se produisaient plus en amont qu'on ne le pensait auparavant. Ils pensent que ces avulsions sont dues aux inondations. Lorsque les rivières sortent de leur lit, elles érodent les terres environnantes. Avec suffisamment d'inondations et suffisamment de modifications du paysage, la rivière peut brusquement tracer une nouvelle voie plus favorable.
Les chercheurs pensent que ce type d'avulsion est plus courant sur les rivières plus abruptes dans les déserts ou sous les tropiques. Et les inondations qui les provoquent devraient devenir plus fréquentes dans un monde qui se réchauffe.
"Savoir où [les avulsions] pourraient se produire est d'une grande aide", déclare Passalacqua, "en particulier si les communautés en amont ne s'y attendaient pas autrement."
Cela signifie de meilleures façons de gérer les voies navigables. Naturellement, les humains n'aiment pas que leurs rivières se comportent de manière imprévisible. Pour prévenir les avulsions, nous avons essayé de gérer leur flux, en les regroupant avec des digues, des digues et des barrages. Ces efforts ne sont pas nouveaux ; d'anciens ingénieurs essayaient de contrôler les rivières en Égypte, en Asie du Sud et en Chine il y a au moins 3000 ans.
Parfois ça marche. La gestion du fleuve Mississippi a, jusqu'à présent, empêché une avulsion potentiellement dévastatrice dans la rivière Atchafalaya voisine en Louisiane. Mais les mesures pour arrêter les avulsions peuvent être des épées à double tranchant. Avec les barrages en amont, ils peuvent empêcher les rivières de déposer des sédiments indispensables dans les deltas fluviaux, ce qui compromet leur stabilité.
Pendant ce temps, la montée du niveau de la mer pousse les deltas de l'autre côté. Le résultat de tous ces processus est que la pression sur les rivières et le risque d'avulsions plus en amont augmentent.
"Il semble que tous les boutons que vous pouvez tourner sur un delta de rivière, vous les tournez dans la mauvaise direction", explique Ganti.
Ganti espère que les recherches de ses collègues et lui pourront aider à trouver des moyens de laisser couler les rivières naturellement et de protéger simultanément les plus de 300 millions d'humains qui vivent dans les deltas des rivières. Leur prochaine étape, maintenant qu'ils savent où se produisent les avulsions, est de se concentrer sur quand ils arrivent. Ganti dit que les avulsions semblent suivre un schéma périodique, se répétant de temps en temps. Bon nombre des forces qui animent les rivières sont encore mal comprises par les experts, même si les rivières ont aidé à soutenir les gens depuis les premières civilisations.
"Il y a une double nature dans notre lien avec les rivières", dit Ganti, "parce qu'elles sont une force nourricière, mais aussi, elles peuvent être une force destructrice."
