L’Himalaya est une véritable éponge !

Des flancs abrupts, en granit ou schistes. Des sommets mythiques dépassant les 8000 mètres. De hauteur d’homme, les montagnes de l’Himalaya semblent impénétrables, inaltérables. Elles sont pourtant poreuses comme des éponges, et peuvent stocker, sous leurs airs inhospitaliers, d’incroyables quantités d’eau ! C’est ce que viennent de montrer les travaux d’une équipe de recherche franco-allemande, menés par Christoff Andermann, doctorant au laboratoire Géosciences de l’Université de Rennes1.

Un cycle complexe

« Au départ, le projet concernait la géologie, les phénomènes d’érosion en jeu dans ce massif, qui constitue un laboratoire génial pour les scientifiques, explique Laurent Longuevergne, géophysicien et cosignataire de l’article publié le 8 janvier dernier dans la revue Nature Geoscience. Il s’agissait notamment de comprendre l’action de l’eau sur l’érosion des montagnes. D’où l’intérêt de comprendre le cycle de l’eau de façon plus globale. » La zone est complexe. Au centre, les hauts sommets des montagnes s’élèvent, puis s’estompent vers le sud pour donner naissance à la fertile plaine du Gange. Au nord, à l’inverse, le plateau du Tibet est aride. Les masses d’eau qui arrivent du golfe du Bengale, au sud-est, les atteignent difficilement. Stoppées par les massifs, elles vont engendrer la mousson à partir du mois de juin.

Un décalage inattendu

Sur le terrain, le doctorant collecte les données. Parmi les plus significatives : la pluviométrie, calculée grâce à une base de données japonaise et les mesures quotidiennes, dans douze bassins versants népalais, des débits de cours d’eau sur les trente dernières années, relevés par le département d’hydrologie et de météorologie du Népal. « Christoff a remarqué un décalage entre l’arrivée des pluies les plus intenses, en juillet-août et les plus forts débits, toujours mesurés après la mousson. » Ce temps de latence entre un effet et la cause attendue caractérise les systèmes à effet mémoire, bien connus en physique. Ils sont capables d’absorber l’effet, pour le diffuser plus tard.

Jusqu’à 20m de profondeur

Dans le cas présent, il s’agissait pour les montagnes de stocker de considérables quantités d’eau, et de les relâcher une fois la mousson terminée. « Nous avons étudié les différents “moyens” de stockage déjà connus : le ruissellement de surface, qui ne retient l’eau que quelques heures, la neige. » Mais elle fond principalement l’été, en même temps que l’arrivée de la mousson. Quant aux glaciers, ils ont facilement pu être écartés, car certains des bassins versants étudiés n’étaient pas englacés. La dernière solution, encore jamais envisagée, se trouvait en profondeur, dans la roche. « Avant de constater cet “effet-mémoire”, nous pensions vraiment que la neige se chargeait de la majeure partie du stockage, avec la transpiration des plantes, et l’évaporation directe. Nos simulations numériques ont permis de montrer, qu’en moyenne, les sous-sols d’un bassin versant peuvent accumuler jusqu’à 200mm d’eau. » En tenant compte de la nature du sous-sol, les scientifiques en ont déduit que l’eau doit s’infiltrer sur une vingtaine de mètres d’épaisseur pour atteindre ce volume, à travers un réseau de fractures apparues dès la formation de la chaîne. « Et le passage de l’eau les creuse un peu plus. »

Du Népal à la Bretagne Dans les douze bassins versants soumis à l’étude, les résultats sont similaires. « Cela signifie que, partout, les roches sont suffisamment altérées en profondeur pour stocker d’importantes masses d’eau. » Au total, cela représente 28km3 pour l’ensemble du Népal. La neige et le glacier cumulent “seulement” 14km3 par an. Cette découverte implique de repenser entièrement le cycle de l’eau dans la région. Et permettra peut-être d’expliquer des observations de terrain : les puits jamais à sec, ou le nombre de glissements de terrain déclenchés sous la pression exercée par les nappes souterraines. Christoff Andermann est déjà reparti là-bas pour compléter ses recherches. Et dans le laboratoire, une nouvelle étude se prépare pour étudier la capacité de stockage des sous-sols bretons, tout aussi fracturés, l’altitude en moins !


Céline Duguey