En août 2008, la rivière Koshi, qui serpente habituellement des contreforts himalayens du Népal jusqu'à la plaine du Gange en suivant les cycles de la mousson, a soudainement dévié de 120 km vers l'est. Elle a rompu ses digues, inondant des centaines de villages au Népal et dans l'État indien du Bihar. Près d'un million de personnes ont dû évacuer leurs habitations.
Cette région est familière des inondations majeures, mais l'événement de 2008 était exceptionnel. Les rivières ne modifient pas souvent leur trajet de manière aussi abrupte. Les scientifiques qualifient ce phénomène d'avulsion. Bien que rares, ces avulsions peuvent entraîner des catastrophes dévastatrices, comme l'a démontré la Koshi.
Aujourd'hui, une équipe de chercheurs publie dans Science (27 mai) la première étude mondiale cartographiant ces avulsions à grande échelle. Elle révèle comment elles peuvent surprendre même les zones inattendues.
"Notre étude est la première analyse globale cartographiant les avulsions à cette échelle", explique Vamsi Ganti, scientifique terrestre à l'Université de Californie à Santa Barbara, co-auteur de l'étude.
Auparavant, les recherches se concentraient sur des cas isolés, comme dans le delta du Mississippi ou le fleuve Jaune en Chine, connu pour ses 25 changements de cours historiques. Ces avulsions ont souvent provoqué des inondations liées à des troubles politiques, tels que la rébellion de Taiping dans les années 1850.
Les avulsions méritent une attention particulière : elles enrichissent les plaines alluviales en terres fertiles et façonnent les écosystèmes deltaïques. Cependant, leurs inondations peuvent ravager les zones habitées, comme l'ont montré les catastrophes mésopotamiennes antiques.
Malgré cela, les causes précises restaient méconnues. On savait que les rivières chargées de sédiments (comme le Jaune, nommé pour sa turbidité) sont plus vulnérables. L'accumulation de sédiments élève le lit, facilitant les changements de cours qui se répètent au fil des siècles.
Grâce à l'imagerie satellite couvrant 50 ans d'observations, Vamsi Ganti, Sam Brooke et leurs collègues ont recensé 113 avulsions depuis 1973, majoritairement en zones tropicales.
"Cette analyse globale apporte des insights inédits sur ce processus", commente Paola Passalacqua, ingénieure en ressources en eau à l'Université du Texas à Austin, non impliquée dans l'étude.
Les chercheurs ont classé les avulsions en deux types : celles sur cônes alluviaux (évasement en plaine, comme la Koshi en 2008) et celles en deltas fluviaux (répartition en multiples bras).
Une découverte clé : dans les deltas, de nombreuses avulsions surviennent plus en amont que prévu, dues aux inondations répétées qui érodent les berges et ouvrent de nouveaux chenaux plus efficaces. Ce phénomène est fréquent sur rivières abruptes en déserts ou tropiques, et s'intensifiera avec le réchauffement climatique.
"Identifier ces zones à risque est crucial, surtout pour les communautés amont non préparées", souligne Passalacqua.
Cela implique une meilleure gestion des cours d'eau. Les humains canalisent les rivières depuis l'Antiquité (Égypte, Asie du Sud, Chine il y a 3000 ans) via digues et barrages pour prévenir les avulsions.
Ces mesures réussissent parfois, comme pour le Mississippi évitant une avulsion vers l'Atchafalaya. Mais elles piègent les sédiments en amont, affaiblissant les deltas face à la montée des eaux.
La pression s'accroît : barrages et élévation marine favorisent les avulsions amont.
"Tous les leviers sur un delta semblent tourner dans le mauvais sens", résume Ganti.
L'équipe vise désormais à prédire quand surviendront les avulsions, qui suivent un rythme périodique. Comprendre ces dynamiques aidera à concilier flux naturels et protection des 300 millions d'habitants des deltas.
"Les rivières sont à la fois nourricières et destructrices", conclut Ganti.
