La mer d'Aral a disparu et la terre s'élève : une étude montre comment le manque d'eau est à l'origine de cet effet

Aralkum est un désert, mais il n'y a pas si longtemps, dans les années 1960, c'était le quatrième plus grand lac du monde. Dans l'une des plus grandes illusions de l'esprit humain, le développement de ces années-là a conduit à un désastre : voulant irriguer de grandes parties de la région, les autorités de l'Union soviétique ont rempli de barrages et de réservoirs les rivières qui alimentaient la mer d'Aral.

Il a fallu quelques décennies pour que les conséquences deviennent visibles, mais lorsqu'elles l'ont été, il était trop tard pour revenir en arrière. La mer d'Aral a perdu près de 90 % de sa longueur et plus de 93 % de son volume, laissant derrière elle une terre sans accumulation de sel. Aujourd'hui, un groupe de scientifiques a découvert que l'ancien fond marin se soulève, libéré de la masse d'eau.

Le mouvement des plaques tectoniques

Il y a plusieurs millions d’années, la dynamique de la tectonique des plaques a déplacé les masses continentales jusqu’à ce que le Paratéthys, une vaste mer, se retrouve isolé, laissant la mer Méditerranée d’un côté et les mers Noire, Caspienne et d’Aral à l’est.

La superficie de cette dernière, un peu moins de 68 500 km², est restée inchangée pendant environ 3 millions d'années. Situé dans une région désertique et peu pluvieuse, elle était alimentée par deux grands fleuves, l'Amu Darya au sud et le Sir Darya au nord-est. Mais dans les années 1950 et 1960, sous la présidence de Nikita Khrouchtchev et dans le but de multiplier la production de coton et d'énergie hydroélectrique, plusieurs barrages et canaux ont été construits sur les deux fleuves.

Pendant des années, le niveau de la mer n'a pas changé, atteignant une profondeur maximale de 69 mètres. Mais dans les années 1980, les images satellites n'ont laissé aucun doute : l'Aral s'asséchait et s'était scindé en deux, l'Aral du Nord et l'Aral du Sud. La coïncidence des premiers signes d'alerte avec l'effondrement et l'éclatement de l'Union soviétique n'a pas facilité la recherche de solutions. Considérée comme irrécupérable dans sa partie méridionale, la partie septentrionale est aujourd'hui appelée Petite mer d'Aral. Le reste est en train de monter.

Le chercheur parle de simulation, car le chiffre est une estimation basée sur les sept millimètres par an que la Terre a gagné entre 2016 et 2020, période pour laquelle il dispose de données. En principe, la technique la plus courante pour estimer l'évolution de la surface terrestre est l'altimétrie satellitaire, qui se base sur des impulsions laser et mesure leur retour.

Mais comme il n'existe pas beaucoup de données sur cette partie de l'Asie centrale, ils ont utilisé ce qu'on appelle InSAR, la même technique qui a révélé l'année dernière que toutes les grandes villes chinoises étaient en train de s'enfoncer.

Les données sont limitées

Les images InSAR qu'ils ont utilisées proviennent du satellite Sentinel-1, qui fait partie du programme Copernicus de l'Agence spatiale européenne et qui photographie la planète entière, d'un pôle à l'autre, depuis plus d'une décennie. Mais comme ils ne disposaient de données que pour quatre ans, ils ont dû extrapoler ce laps de temps sur l'ensemble de la période.

Les deux applications les plus courantes de l'interférométrie sont l'étude du déplacement du sol après un tremblement de terre ou la déformation progressive de la croûte terrestre, comme celle qui se produit dans l'Aral. En Espagne, par exemple, elle est utilisée pour mesurer l'affaissement du sol dans le bassin supérieur de la rivière Guadalentín, dans la région de Lorca, en raison de l'exploitation des aquifères. Dans la zone d'Aral, c'est l'inverse qui se produit, un rebond.

D'après les images InSAR, ce soulèvement se produit à des dizaines de kilomètres au-delà de l'ancien littoral et n'est pas confiné au fond de la mer. Les auteurs expliquent cela par le fait que « la source du soulèvement a une origine très profonde, à environ 170 kilomètres », explique Wang, de l'université de Pékin.

« Les roches qui s'écoulent dans la zone située sous la mer d'Aral à une telle profondeur provoquent un soulèvement largement réparti au-delà de leur limite d'origine », ajoute-t-il. Ainsi, les roches situées sous la croûte terrestre se comporteraient comme un liquide, plus visqueux, mais fluide.

« La lithosphère se déplace sur l'asthénosphère, la partie supérieure du manteau terrestre », rappelle Juan I. Soto, géologue à l'université de Grenade et expert de ce qui se passe sous la surface de la Terre. « Les roches s'écoulent parce que 7 à 8 % de l'asthénosphère est en fait un fluide visqueux », ajoute Soto, qui n'est pas impliqué dans les travaux d'Aral.

La lithosphère s'enfonce ou s'élève en fonction de la charge qu'elle porte, qui peut être la glace du Groenland, les glaciers ou, comme dans le cas présent, la masse d'eau. Lorsqu'elle est libérée de ces charges, une lente récupération isostatique se produit, explique M. Soto. L'année dernière, un article a montré que la fonte des glaces au Groenland provoquait l'élévation de l'immense île et que cela ralentissait la rotation de la Terre.

Cependant, Soto émet une objection aux résultats de l'Aral : si l'origine de la déformation se situe à 170 kilomètres sous la lithosphère, « le rebond devrait se faire sur une zone beaucoup plus large, de l'ordre de 1 000 kilomètres », allant bien au-delà du littoral. La comparaison avec les matelas viscoélastiques qui reprennent leur forme initiale au sortir du lit n'est donc pas tout à fait valable.

Roberto Tomás, professeur à l'université d'Alicante, est un spécialiste de la subsidence, le revers de la médaille, lorsque le sol s'enfonce. « Mais la subsidence, comme celle de Pékin, se produit à une profondeur de 200 ou 300 mètres. L'origine de cette subsidence remonte jusqu'au manteau terrestre", précise-t-il à propos de ces travaux.

Il est également impressionné par la rapidité de l'ascension. Les territoires scandinaves continuent de s'élever, libérés de la glace et de la neige qu'ils avaient après la dernière période glaciaire, qui s'est achevée il y a environ 12 000 ans. « Le poids de la masse d'eau d'Aral, de quelques mètres de profondeur, n'est pas aussi important que les kilomètres de glace que possédait la Scandinavie », explique-t-il.

Les auteurs de l'étude estiment que l'élévation va ralentir. « La terre continuera à s'élever et à se déformer pendant des décennies, mais à un rythme décroissant », explique Sylvain Barbot, qui étudie la dynamique du système lithosphère-asthénosphère à l'université de Californie du Sud et qui est l'un des coauteurs de l'étude.

Référence de l'article :

Wenzhi Fan, Teng Wang, Sylvain Barbot, Dong Fang, Jiangjun Ran & Heng Luo. Weak asthenosphere beneath the Eurasian interior inferred from Aral Sea desiccation. Nature Geoscience (2025).