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GéophysiqueÉtude : la construction de barrages déplace l’axe de rotation de la Terre
Pendant plus de deux siècles, l'humanité a retenu tellement d'eau derrière des barrages qu'elle a littéralement déséquilibré la Terre. Selon une nouvelle étude, les pôles ont migré en deux phases, après la construction de nombreux barrages d'abord en Europe et en Amérique du Nord, puis en Afrique de l'Est et en Asie.
Photo: rahul-pabolu-unsplash-BF55
La surface de notre planète bleue paraît figée. En réalité, les continents et les océans flottent sur une couche de roche fondue visqueuse et peuvent donc se déplacer par rapport au magma sous-jacent. Chaque fois que la masse se redistribue à la surface de la planète, cette couche rocheuse la plus externe vacille et se déplace.
Lorsque la couche rocheuse externe vacille, les zones de la surface terrestre situées directement au-dessus de l’axe de rotation se déplacent également. Les pôles géographiques se trouvent alors à d’autres endroits de la surface qu’auparavant. Ce phénomène, appelé dérive vraie des pôles, peut avoir différentes causes : naturelles, par exemple lorsque les calottes glaciaires croissent ou rétrécissent, et humaines, notamment par les activités de construction.
Cette dernière hypothèse a été confirmée par l’équipe scientifique de Natasha Valencic. L’équipe de cette doctorante en sciences de la Terre et planétaires à l’université Harvard a découvert que la construction de près de 7000 barrages entre 1835 et 2011 a déplacé les pôles – et donc l’axe de rotation de la Terre – de plus d’1 mètre au total.
7000 lacs artificiels déplacent l’axe terrestre
Dans leur étude, Natasha Valencic et ses collègues ont utilisé une base de données mondiale de barrages pour cartographier l’emplacement de 6862 barrages individuels et la quantité d’eau qu’ils retiennent. Bien que les chercheurs n’aient ainsi inclus qu’une fraction des plus de 30.000 réservoirs d’eau dans le monde, leur analyse couvre environ 72 % de l’eau retenue.
La quantité d’eau prise en compte dans l’étude s’élève à environ 7900 kilomètres cubes et pourrait remplir environ 165 fois le lac de Constance ou un tiers de la mer Baltique. Répartie uniformément sur l’Allemagne, la République fédérale, de Sylt au Zugspitze, d’Isenbruch à Görlitz, se trouverait sous environ 22 mètres d’eau.
Moins d’un quart des plus de 30 000 réservoirs que compte le monde contiennent environ 72 % de l’eau retenue. L’image illustre l’emplacement et la taille de 6 862 barrages d’une capacité supérieure à 0,1 kilomètre cube.
(Photo : Valenciac et al. (2025), CC BY-NC-ND 4.0)
Après la cartographie, l’équipe de Natasha Valencic a également analysé comment l’axe terrestre s’est déplacé entre 1835 et 2011 en raison de l’eau retenue, et a découvert que cet effet était effectivement causé par la construction des barrages.
1 mètre en un siècle
Les résultats montrent ainsi que le déplacement des pôles terrestres s’est déroulé en deux phases : de 1835 à 1954, de nombreux barrages ont été construits en Amérique du Nord et en Europe, ce qui a fait reculer ces régions vers l’équateur et a fait basculer l’axe de rotation vers la Russie. Concrètement, le pôle Nord s’est déplacé pendant cette période de 20,5 centimètres en direction du 103ᵉ méridien Est, qui traverse la Russie, la Mongolie, la Chine et la péninsule indochinoise.
De 1954 à 2011, des barrages ont été construits dans le monde entier, la majorité étant située en Afrique de l’Est et en Asie. Par conséquent, ces régions se sont éloignées de l’axe de rotation et le pôle s’est déplacé de 57 centimètres en direction du 117ᵉ méridien Ouest, qui traverse l’ouest de l’Amérique du Nord et le Pacifique Sud. Le fait que ce mouvement ait été plus important – malgré la période plus courte – s’explique par le fait qu’un volume d’eau nettement plus important a été retenu dans la seconde moitié du XXᵉ siècle.
Si l’on additionne les mouvements annuels de l’ensemble de la période de 1835 à 2011, les pôles se sont déplacés de 113 centimètres, dont environ 104 centimètres ont eu lieu au seul XXᵉ siècle.
La construction de barrages au cours des 190 dernières années a déplacé l’axe de rotation de la Terre d’abord vers l’est, puis vers le sud-ouest (en rouge). Si l’on tient compte de la redistribution des eaux marines (points bleus), les pôles se sont déplacés de 113 centimètres au total, dont 104 centimètres rien qu’au XXe siècle.
(Photo : Valenciac et al. (2025), CC BY-NC-ND 4.0)
Les barrages modifient la montée du niveau des mers
Selon les auteurs de l’étude, les résultats montrent une nouvelle manière dont les activités humaines ont influencé la planète. Le déplacement des pôles est certes minime, mais il pourrait aider les scientifiques à comprendre comment les pôles se déplaceront lorsque les grands glaciers et les calottes glaciaires fondront – et quelle influence le niveau de la mer a sur l’axe terrestre.
Au XXᵉ siècle, le niveau de la mer a augmenté en moyenne mondiale de 1,2 millimètre par an. Mais les humains en auraient retenu un quart et donc « une part considérable » derrière des barrages, selon Natasha Valencic. Elle a ajouté :
« Lorsque nous retenons l’eau derrière des barrages, non seulement nous retirons de l’eau des océans, ce qui entraîne une baisse globale du niveau de la mer, mais nous redistribuons également la masse différemment à travers le monde. Nous n’allons pas plonger dans une nouvelle ère glaciaire parce que le pôle s’est déplacé d’environ 1 mètre au total, mais cela a des répercussions sur le niveau de la mer. »
Les résultats montrent ainsi que les chercheurs doivent également prendre en compte la rétention d’eau dans le calcul de la future montée du niveau des mers. De plus, l’élévation du niveau de la mer ne se produit pas uniformément sur l’ensemble du globe. C’est un autre point que nous devons prendre en compte, car ces changements peuvent être assez importants et significatifs, a ajouté la géoscientifique.
« Selon l’endroit où l’on place les barrages et les réservoirs, la géométrie de la montée du niveau de la mer change. »
Diplômé en ingénierie industrielle, Tim Sumpf s'est spécialisé dans les énergies renouvelables, la durabilité et l'économie circulaire. En tant que responsable du département « Connaissances » et statisticien, il a également couvert les thèmes du climat, de la recherche et de la technologie.
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