Depuis des décennies, les géoscientifiques tentent de détecter l'influence du climat sur la formation des rivières, mais jusqu'à présent, il n'y a eu aucune preuve systématique.

Une nouvelle étude, dirigé par des scientifiques de l'Université de Bristol et publié aujourd'hui dans la revue La nature , découvre une signature climatique claire sur les rivières du monde entier qui remet en question les théories existantes.

Si tu marches de la source d'une rivière à son embouchure, vous marchez sur un chemin qui descend en altitude. Dans certaines rivières, ce chemin descendra abruptement des hautes terres, puis s'aplatit dans les basses terres. Il en résulte un profil d'élévation (que nous appelons le profil long) qui a une forme concave vers le haut, semblable à la forme de l'intérieur d'un bol lorsque vous le tracez du bord intérieur au fond. En revanche, un long profil droit descend uniformément en élévation, comme une rampe, le long du chemin en marchant de la source à l'embouchure.

La nouvelle recherche de Chen et al. montre que si les longs profils des rivières ont tendance à être concaves dans les régions humides, elles deviennent progressivement plus droites dans les régions plus sèches.

L'auteur principal Shiuan-An Chen de l'École des sciences géographiques de l'Université de Bristol, dit :« Le long profil se forme progressivement sur des dizaines de milliers à des millions d'années, il raconte donc une plus grande histoire sur l'histoire climatique de la région. Nous nous attendons à ce que le climat affecte le long profil de la rivière, car il contrôle la quantité d'eau qui s'écoule dans les rivières et la force associée de l'eau pour déplacer les sédiments le long du lit de la rivière."

Jusqu'à présent, les scientifiques ont manqué d'un grand ensemble de données systématiques sur les rivières qui s'étendent sur l'ensemble des zones climatiques de la Terre, permettant une exploration complète des liens entre le climat et la forme du fleuve. L'équipe de recherche a produit un nouveau disponible gratuitement, base de données de profils longs de rivières, généré à partir de données initialement collectées par la navette spatiale de la NASA. Ils ont utilisé un logiciel spécialisé développé par le co-auteur, le Dr Stuart Grieve de l'Université Queen Mary de Londres pour développer une nouvelle base de données de longs profils qui comprend plus de 330, 000 rivières à travers le monde.

L'étude montre pour la première fois à l'échelle mondiale qu'il existe des différences distinctes dans les formes de long profil des rivières à travers les zones climatiques, et que la raison de ces différences réside dans l'expression de l'aridité dans le débit des rivières.

Dans les régions humides, les rivières ont tendance à y couler toute l'année, ce qui déplace continuellement les sédiments et érode le profil global en une forme concave vers le haut.

A mesure que le climat devient progressivement aride (de semi-aride, aride, à hyper-aride), les rivières ne coulent que quelques fois par an quand il pleut, déplacer les sédiments peu fréquemment.

En outre, les rivières arides ont tendance à connaître de brèves, pluies torrentielles intenses, qui ne créent pas de débit sur toute la longueur de la rivière.

Ces liens entre le climat, L'écoulement fluvial et la forme du long profil sont expliqués dans l'article à l'aide d'un modèle numérique qui simule l'évolution des profils fluviaux au fil du temps en réponse aux caractéristiques de l'écoulement fluvial.

Les auteurs montrent qu'indépendamment de tous les autres contrôles potentiels sur les profils des rivières, les caractéristiques du débit ont un effet dominant sur la forme finale du profil. Ils démontrent que les différences dans l'expression climatique du débit expliquent les variations de la forme du profil à travers les régions climatiques de leur base de données.

Dr Katerina Michaelides, également de l'École des sciences géographiques de Bristol, qui a dirigé la recherche a ajouté :

"La théorie traditionnelle incluse dans les manuels depuis des décennies décrit que les longs profils des rivières évoluent pour être concaves. Les théories existantes sont biaisées en faveur des observations faites dans les rivières humides, qui sont bien mieux étudiées et plus représentées dans les recherches publiées que les rivières des terres arides.

"Notre étude montre que de nombreux profils de rivières dans le monde ne sont pas concaves et que les profils plus droits ont tendance à être plus fréquents dans les environnements arides."

"Je pense que les rivières des zones arides ont été sous-étudiées et sous-estimées, d'autant plus que les zones arides couvrent environ 40% de la surface terrestre mondiale. L'expression de leur écoulement donne un aperçu unique de l'influence climatique sur la topographie de la surface terrestre."

Le Dr Stuart Grieve de l'Université Queen Mary de Londres a déclaré :« La combinaison des données satellitaires et du calcul haute performance révolutionne notre discipline ; nous permet de comprendre comment notre planète évolue à des échelles sans précédent. Notre analyse de ces données ne fait qu'effleurer la surface du potentiel. que cette fusion de données, la puissance informatique et les connaissances géoscientifiques peuvent nous permettre de comprendre notre planète, ainsi que d'autres dans le système solaire."