La mer Caspienne vue depuis la Station spatiale internationale en 2015. Une nouvelle étude révèle que les niveaux d'eau dans la mer Caspienne ont chuté de près de 7 centimètres (3 pouces) par an de 1996 à 2015. Le niveau actuel de la mer Caspienne n'est que d'environ 1 mètre (3 pieds) au-dessus du niveau historiquement bas qu'il a atteint à la fin des années 1970. Crédit :Scott Kelly/NASA-JSC.
La plus grande masse d'eau intérieure de la Terre s'est lentement évaporée au cours des deux dernières décennies en raison de la hausse des températures associée au changement climatique, une nouvelle étude trouve.
Les niveaux d'eau de la mer Caspienne ont chuté de près de 7 centimètres (3 pouces) par an de 1996 à 2015, soit près de 1,5 mètre (5 pieds) au total, selon la nouvelle étude. Le niveau actuel de la mer Caspienne n'est qu'à environ 1 mètre (3 pieds) au-dessus du bas niveau historique qu'il a atteint à la fin des années 1970.
L'augmentation de l'évaporation au-dessus de la mer Caspienne a été liée à l'augmentation des températures de l'air en surface. Selon les données de l'étude, la température de surface annuelle moyenne au-dessus de la mer Caspienne a augmenté d'environ 1 degré Celsius (1,8 degré Fahrenheit) entre les deux périodes étudiées, 1979-1995 et 1996-2015. Ces températures en hausse sont probablement le résultat du changement climatique, selon les auteurs de l'étude.
L'évaporation provoquée par le réchauffement des températures semble être la principale cause de la baisse actuelle du niveau de la mer et la baisse se poursuivra probablement à mesure que la planète se réchauffera, selon les auteurs de l'étude.
« De notre point de vue de géoscientifiques, c'est un endroit intéressant car il est possible de construire une sorte de budget pour la quantité totale d'eau qui s'y trouve, " dit Clark Wilson, géophysicien à la Jackson School of Geosciences de l'Université du Texas à Austin, et co-auteur de la nouvelle étude publiée dans Lettres de recherche géophysique , un journal de l'American Geophysical Union. "Le véritable contrôle qui le fait monter et descendre sur de longues périodes de temps est très probablement l'évaporation, qui est presque entièrement dominé par la température.
La mer Caspienne, situé entre l'Europe et l'Asie, est à peu près la taille du Montana à 371, 000 kilomètres carrés (143, 244 milles carrés). Il a connu des changements substantiels de son niveau d'eau au cours des dernières centaines d'années, mais les études précédentes n'ont pas pu déterminer les causes exactes des changements du niveau de la mer.
La mer Caspienne est bordée par cinq pays et contient une abondance de ressources naturelles et une faune diversifiée. La mer contient également des réserves de pétrole et de gaz naturel, et est une ressource importante pour la pêche dans les pays voisins.
La nouvelle étude a commencé après Wilson et Jianli Chen, l'auteur principal de l'étude du Center for Space Research de l'Université du Texas à Austin, avec d'autres chercheurs, a utilisé la mer Caspienne pour étalonner les données des satellites jumeaux de la mission GRACE lancée en 2002. En comparant les mesures de la mer Caspienne à partir des données GRACE et des mesures terrestres, les chercheurs ont contribué à améliorer la précision des données satellitaires. Ce faisant, ils ont remarqué que les niveaux d'eau de la mer Caspienne subissaient des changements importants.
« Une fois que nous avons terminé [l'étalonnage], Jianli Chen a dit, 'Bien, vous savez, c'est très curieux. Pourquoi cela change-t-il autant ? » », a déclaré Wilson. « Cela nous a permis de répondre à la question actuelle, qui essaie de comprendre la raison de ces variations multimétriques du niveau de la mer. C'est un endroit intéressant, et c'est étudié depuis longtemps, mais ce n'était pas vraiment clair."
Les chercheurs ont examiné les trois principales influences sur les niveaux d'eau de la mer Caspienne :l'eau des rivières qui se jettent dans la mer, précipitations et évaporation.
Carte de la mer Caspienne et du drainage de la mer Caspienne (encadrée par la ligne de contour rouge). La mer Caspienne est entourée de cinq pays :la Russie, Kazakhstan, Turkménistan, L'Iran, et l'Azerbaïdjan. Quatre stations marégraphiques (1 =Makhatchkala, 2 =Fort Chevtchenko, 3 =Bakou, et 4 =Turkmenbachi), à partir de laquelle est dérivée la série chronologique historique d'observation du niveau de la mer Caspienne, sont marqués par des points magenta. Crédit :Jianli Chen/Lettres de recherche géophysique/AGU
Ils ont compilé des informations sur les changements de niveau d'eau observés par les satellites, enregistrements de précipitations et de drainage dans la mer à partir des rivières, et les estimations des précipitations et de l'évaporation à partir de modèles climatiques. Les chercheurs ont ensuite rassemblé un enregistrement de la contribution de chacun de ces facteurs aux changements observés dans le niveau de la mer Caspienne de 1979 à 2015.
Ils ont découvert que le niveau de la mer Caspienne avait augmenté d'environ 12 centimètres (5 pouces) par an de 1979 à 1995. Mais en 1996, le niveau de la mer a commencé à baisser, et a diminué en moyenne de près de 7 centimètres (3 pouces) par an jusqu'en 2015. De 1996 à 2015, le niveau de la mer Caspienne a baissé de près de 1,4 mètre (4,5 pieds), selon les relevés du niveau de la mer utilisés dans l'étude.
L'évaporation a contribué à environ la moitié de cette baisse, tandis que les effets combinés des précipitations et des changements de débit des rivières ont contribué à l'autre moitié. Selon l'étude, les taux d'évaporation observés sont associés à une augmentation de la température de l'air en surface et à d'autres facteurs climatiques tels que l'humidité de surface et le vent.
La nouvelle étude fournit la première preuve convaincante que l'augmentation de l'évaporation au-dessus de la mer Caspienne est une force motrice plus importante du changement du niveau de la mer Caspienne que le débit des rivières ou les précipitations, dit Anny Cazenave, un géodésien spatial du CNES au Laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS) à l'Observatoire Midi-Pyrénées de Toulouse, La France, qui n'était pas impliqué dans la nouvelle étude.
"Une découverte intéressante de l'étude est qu'au cours des deux dernières décennies, la perte d'eau prévue par le modèle climatique... ne peut apparemment pas être compensée par le gain d'eau provenant du rejet, et l'augmentation de l'évaporation est un facteur majeur conduisant à ce déséquilibre, " a déclaré Cazenave. " Si la température dans la région de la mer Caspienne continue d'augmenter, le taux d'évaporation devrait également augmenter. À moins que le débit de la rivière n'augmente en conséquence ou que les précipitations dans le bassin versant de la mer Caspienne n'augmentent en conséquence, le déséquilibre est susceptible de se poursuivre."
La Caspienne a atteint un creux historique de 29 mètres (95 pieds) sous le niveau moyen de la mer à la fin des années 1970 avant que les niveaux d'eau n'augmentent en 1978. Si les taux d'évaporation actuels se poursuivent, les résultats suggèrent que la mer pourrait à nouveau approcher le minimum historique, selon les auteurs de l'étude.
L'évaporation aura le plus grand impact sur la partie nord de la mer Caspienne car une grande partie de l'eau dans cette zone a moins de 5 mètres (16 pieds) de profondeur, dit Wilson. Si la tendance actuelle d'une baisse de 7 centimètres par an se poursuit à un rythme soutenu, il faudrait environ 75 ans pour que la partie nord de la mer disparaisse, selon la nouvelle étude.
La mer Caspienne abrite de nombreuses espèces uniques et anciennes de l'époque où la mer faisait partie de l'océan Téthys à l'ère mésozoïque, il y a environ 300 millions d'années. Bien que la plupart de ces espèces vivent dans les régions méridionales et moyennes de la Caspienne, certains utilisent la zone nord peu profonde comme frayère, dont 90 pour cent des esturgeons du monde. La baisse du niveau de la mer aurait également un impact sur la baie de Kara-Bogaz-Gol du côté est de la mer, qui fait moins de 5 mètres (16 pieds) de profondeur et contient l'un des plus grands gisements naturels de sels marins au monde, selon les auteurs de l'étude.
Wilson a déclaré que la prochaine étape de cette recherche consiste à projeter les changements futurs du niveau de la mer Caspienne à l'aide de modèles climatiques. Bien que cette étude ait identifié les tendances du niveau de la mer et leurs causes, les chercheurs n'ont pas projeté d'estimations spécifiques de la façon dont ces niveaux pourraient changer à l'avenir.
« Si vous voulez passer à l'étape suivante, ce serait de prendre une série de modèles climatiques ou d'examiner une sorte de prévisions d'ensemble des températures futures pour avoir une idée de ce que pourraient être ces scénarios pour la mer Caspienne, " a déclaré Wilson. " Vous pouvez imaginer si vous aviez une baisse continue du niveau de la mer qui a conduit à plusieurs mètres de perte, vous avez considérablement diminué la taille de la mer."
