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Le pompage des nappes phréatiques déplace l’axe de rotation de la Terre
Actualités

Le pompage des nappes phréatiques déplace l’axe de rotation de la Terre

L’eau pompée dans les réservoirs souterrains entre 1993 et 2010 a décalé de 80 centimètres vers l’est l’axe de rotation de la Terre, selon une étude publiée le 15 juin 2023 dans la revue Geophysical Research Letters. Mais qu’est-ce que cela signifie concrètement ?

La Terre, une toupie

Dans le système solaire, chaque planète tourne autour de son axe de rotation avec un degré d’inclinaison qui lui est propre. Cet angle est mesuré selon la grandeur entre l’axe de rotation de la planète (qui relie le pôle Nord au pôle Sud) et sa perpendiculaire à son plan orbital. Au 1er janvier 2022, il était pour la planète Terre de 23,43° et c’est selon ce même axe que la Terre effectue sa période de rotation d’une durée de 24h. Cette inclinaison à l'origine des saisons varie et oscille naturellement, mais peut aussi être influencée par l’activité humaine.

Ces oscillations sont principalement dues à la répartition des masses à l'intérieur et à la surface du globe. Ainsi, la façon dont l'eau est répartie sur la planète peut influencer la répartition de sa masse. "Comme si l’on ajoutait un tout petit peu de poids à une toupie, la Terre tourne un peu différemment lorsque l’eau est déplacée", illustrent les chercheurs dans un communiqué de presse.

Un phénomène qui n'est pas nouveau

En 2016, les travaux de chercheurs californiens publiés dans la revue Science Advances mettaient en évidence la capacité de l'eau à modifier la rotation de la Terre pour la première fois, et montraient que la fonte des calottes polaires et des glaciers jouaient un rôle important dans ce phénomène. En 2021, une étude des chercheurs de l’Académie des sciences de Chine montrait que depuis le milieu des années 1990, le mouvement des pôles s’était décalé du sud vers l’est, et que la dérive sur la période 1995-2020 était 17 fois plus rapide que sur la période 1981-1995. Ils ont également montré que la fonte des glaciers avait déplacé les pôles de 4 mètres depuis 1980. Néanmoins, la fonte des glaciers n’explique pas la totalité de ces déplacements, et à l’époque, les chercheurs avaient déjà émis l’hypothèse que le pompage des eaux souterraines pouvait contribuer à ce phénomène, sans pour autant le quantifier.

Le pompage des eaux souterraines influence l’axe de rotation de la Terre

Dans l'étude publiée ce 15 juin, une équipe internationale (composée de chercheurs australiens, coréens, américains et hongkongais) a levé le voile sur ces interrogations en montrant comment le pompage des nappes phréatiques a impacté l’axe de rotation de la Terre.

A partir d’une étude publiée en 2010 qui estime que 2150 gigatonnes d’eau ont été prélevées des nappes phréatiques sur la période 1993-2010, les chercheurs ont pu modéliser et quantifier l'impact de ces pompages sur le déplacement des pôles. Ainsi, en l’espace de 17 ans, le prélèvement des eaux souterraines a été responsable du déplacement de l’axe de rotation de la Terre de 80 centimètres vers l’est, l’équivalent de quatre centimètres par an. Ces quantités d'eau astronomiques sont majoritairement utilisées pour l'élevage et l'agriculture, mais aussi pour l'industrie et les besoins humains en eau potable. Dans certaines régions, comme l'ouest de l'Amérique du Nord et le Nord-ouest de l'Inde, ces pompages sont tels que le niveau des nappes y a diminué de manière préoccupante. De plus, les prélèvements à des latitudes moyennes, comme c'est le cas ici, impactent le pôle de rotation de manière plus conséquente que s'ils avaient eu lieu à de plus basses latitudes. 

Quelles conséquences ? 

Bien que cela puisse sembler spectaculaire, il n’y a pas de quoi s’affoler, selon le chercheur et politologue François Gemenne, qui, interrogé par BFMTV rappelle que l’axe de rotation de la Terre a été modifié plusieurs fois par le passé, par exemple lors du tremblement de Terre de Fukushima en 2011. De même, ces mouvements, bien qu'ils soient conséquents, sont trop faibles pour avoir une influence sur le climat ou sur les saisons. "Pour l’instant, il n’y a pas d’impact dans notre vie de tous les jours, mais ce phénomène risque de ne pas évoluer dans le bon sens à l’avenir, il faut le surveiller et mieux le comprendre, avertit néanmoins Kristel Chanard, chercheuse à l'Institut de Physique du Globe de Paris, auprès de Libération. Le pompage dans les nappes est plus intense à cause des sécheresses, l’impact est de plus en plus marqué avec le changement climatique. Cela contribue à accélérer le cycle de l’eau".

Bien que l’exploitation des eaux souterraines soit impactante, elle ne reste "que" la deuxième cause du mouvement de l’axe terrestre, puisque la fonte du Groenland est responsable de près de 7 centimètres de décalage de l'axe de rotation par an. Mais s'il y a bien un aspect soulevé par l'étude qui est d'une importance capitale, c'est que le pompage des nappes phréatiques a contribué à l'élévation de plus de 6 mm du niveau de la mer sur la période 1993-2010. Cela s'explique notamment par le fait qu'une fois ramenée à la surface, l'eau prélevée s'évapore ou s'écoule pour retourner dans les océans, et n'est pas restituée dans les nappes dans sa totalité.

Ainsi, François Gemenne explique que ce changement d'axe "n'a pas de conséquence directe sur le climat, mais va affecter les littoraux et les risques d'inondations en zone littorale en s'ajoutant aux deux facteurs principaux de l'élévation du niveau de la mer : la fonte des glaciers et des calottes polaires, et l'expansion thermique des océans, qui fait que quand l'eau est plus chaude, elle occupe davantage d'espace." 

Enfin, bien que l'impact des prélèvements dans les nappes phréatiques sur l'axe de rotation de la Terre laisse peu de doute, des études supplémentaires sont nécessaires pour appuyer ces résultats, notamment parce qu'il est difficile de valider l'estimation selon laquelle l'Homme aurait pompé 2150 gigatonnes d'eau souterraine entre 1993 et 2010, alors même qu'elle est la base de cette étude. 


Source : Nora Durbecq  / Sciences et Avenir
Crédit : Seo et al. (2023), Geophysical Research Letters

Ici, les chercheurs comparent le mouvement polaire observé (flèche rouge, "OBS") aux résultats de la modélisation sans (flèche bleue en pointillés) et avec (flèche bleue pleine) redistribution de la masse des eaux souterraines. Le modèle avec redistribution de la masse d'eau souterraine correspond beaucoup mieux au mouvement polaire observé, ce qui indique aux chercheurs l'ampleur et la direction de l'influence de l'eau souterraine sur la rotation de la Terre. 

Le pompage des nappes phréatiques déplace l’axe de rotation de la Terre Actualités

Le pompage des nappes phréatiques déplace l’axe de rotation de la Terre

L’eau pompée dans les réservoirs souterrains entre 1993 et 2010 a décalé de 80 centimètres vers l’est l’axe de rotation de la Terre, selon une étude publiée le 15 juin 2023 dans la revue Geophysical Research Letters. Mais qu’est-ce que cela signifie concrètement ?

La Terre, une toupie

Dans le système solaire, chaque planète tourne autour de son axe de rotation avec un degré d’inclinaison qui lui est propre. Cet angle est mesuré selon la grandeur entre l’axe de rotation de la planète (qui relie le pôle Nord au pôle Sud) et sa perpendiculaire à son plan orbital. Au 1er janvier 2022, il était pour la planète Terre de 23,43° et c’est selon ce même axe que la Terre effectue sa période de rotation d’une durée de 24h. Cette inclinaison à l'origine des saisons varie et oscille naturellement, mais peut aussi être influencée par l’activité humaine.

Ces oscillations sont principalement dues à la répartition des masses à l'intérieur et à la surface du globe. Ainsi, la façon dont l'eau est répartie sur la planète peut influencer la répartition de sa masse. "Comme si l’on ajoutait un tout petit peu de poids à une toupie, la Terre tourne un peu différemment lorsque l’eau est déplacée", illustrent les chercheurs dans un communiqué de presse.

Un phénomène qui n'est pas nouveau

En 2016, les travaux de chercheurs californiens publiés dans la revue Science Advances mettaient en évidence la capacité de l'eau à modifier la rotation de la Terre pour la première fois, et montraient que la fonte des calottes polaires et des glaciers jouaient un rôle important dans ce phénomène. En 2021, une étude des chercheurs de l’Académie des sciences de Chine montrait que depuis le milieu des années 1990, le mouvement des pôles s’était décalé du sud vers l’est, et que la dérive sur la période 1995-2020 était 17 fois plus rapide que sur la période 1981-1995. Ils ont également montré que la fonte des glaciers avait déplacé les pôles de 4 mètres depuis 1980. Néanmoins, la fonte des glaciers n’explique pas la totalité de ces déplacements, et à l’époque, les chercheurs avaient déjà émis l’hypothèse que le pompage des eaux souterraines pouvait contribuer à ce phénomène, sans pour autant le quantifier.

Le pompage des eaux souterraines influence l’axe de rotation de la Terre

Dans l'étude publiée ce 15 juin, une équipe internationale (composée de chercheurs australiens, coréens, américains et hongkongais) a levé le voile sur ces interrogations en montrant comment le pompage des nappes phréatiques a impacté l’axe de rotation de la Terre.

A partir d’une étude publiée en 2010 qui estime que 2150 gigatonnes d’eau ont été prélevées des nappes phréatiques sur la période 1993-2010, les chercheurs ont pu modéliser et quantifier l'impact de ces pompages sur le déplacement des pôles. Ainsi, en l’espace de 17 ans, le prélèvement des eaux souterraines a été responsable du déplacement de l’axe de rotation de la Terre de 80 centimètres vers l’est, l’équivalent de quatre centimètres par an. Ces quantités d'eau astronomiques sont majoritairement utilisées pour l'élevage et l'agriculture, mais aussi pour l'industrie et les besoins humains en eau potable. Dans certaines régions, comme l'ouest de l'Amérique du Nord et le Nord-ouest de l'Inde, ces pompages sont tels que le niveau des nappes y a diminué de manière préoccupante. De plus, les prélèvements à des latitudes moyennes, comme c'est le cas ici, impactent le pôle de rotation de manière plus conséquente que s'ils avaient eu lieu à de plus basses latitudes. 

Quelles conséquences ? 

Bien que cela puisse sembler spectaculaire, il n’y a pas de quoi s’affoler, selon le chercheur et politologue François Gemenne, qui, interrogé par BFMTV rappelle que l’axe de rotation de la Terre a été modifié plusieurs fois par le passé, par exemple lors du tremblement de Terre de Fukushima en 2011. De même, ces mouvements, bien qu'ils soient conséquents, sont trop faibles pour avoir une influence sur le climat ou sur les saisons. "Pour l’instant, il n’y a pas d’impact dans notre vie de tous les jours, mais ce phénomène risque de ne pas évoluer dans le bon sens à l’avenir, il faut le surveiller et mieux le comprendre, avertit néanmoins Kristel Chanard, chercheuse à l'Institut de Physique du Globe de Paris, auprès de Libération. Le pompage dans les nappes est plus intense à cause des sécheresses, l’impact est de plus en plus marqué avec le changement climatique. Cela contribue à accélérer le cycle de l’eau".

Bien que l’exploitation des eaux souterraines soit impactante, elle ne reste "que" la deuxième cause du mouvement de l’axe terrestre, puisque la fonte du Groenland est responsable de près de 7 centimètres de décalage de l'axe de rotation par an. Mais s'il y a bien un aspect soulevé par l'étude qui est d'une importance capitale, c'est que le pompage des nappes phréatiques a contribué à l'élévation de plus de 6 mm du niveau de la mer sur la période 1993-2010. Cela s'explique notamment par le fait qu'une fois ramenée à la surface, l'eau prélevée s'évapore ou s'écoule pour retourner dans les océans, et n'est pas restituée dans les nappes dans sa totalité.

Ainsi, François Gemenne explique que ce changement d'axe "n'a pas de conséquence directe sur le climat, mais va affecter les littoraux et les risques d'inondations en zone littorale en s'ajoutant aux deux facteurs principaux de l'élévation du niveau de la mer : la fonte des glaciers et des calottes polaires, et l'expansion thermique des océans, qui fait que quand l'eau est plus chaude, elle occupe davantage d'espace." 

Enfin, bien que l'impact des prélèvements dans les nappes phréatiques sur l'axe de rotation de la Terre laisse peu de doute, des études supplémentaires sont nécessaires pour appuyer ces résultats, notamment parce qu'il est difficile de valider l'estimation selon laquelle l'Homme aurait pompé 2150 gigatonnes d'eau souterraine entre 1993 et 2010, alors même qu'elle est la base de cette étude. 


Source : Nora Durbecq  / Sciences et Avenir
Crédit : Seo et al. (2023), Geophysical Research Letters

Ici, les chercheurs comparent le mouvement polaire observé (flèche rouge, "OBS") aux résultats de la modélisation sans (flèche bleue en pointillés) et avec (flèche bleue pleine) redistribution de la masse des eaux souterraines. Le modèle avec redistribution de la masse d'eau souterraine correspond beaucoup mieux au mouvement polaire observé, ce qui indique aux chercheurs l'ampleur et la direction de l'influence de l'eau souterraine sur la rotation de la Terre. 

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

►Jusqu'au 21 septembre

EXPOSITION
"ESCALE EN MÉDITERRANÉE ROMAINE"
 
Après 10 années de recherches, et à travers plus de 150 objets archéologiques, l'exposition présente les principaux sites du système portuaire narbonnais, inscrit le port de Narbo Martius dans le réseau des ports de commerce romains de Méditerranée occidentale et détaille les activités et les métiers qui se développaient au sein de ce port. 

Musée Narbo Via
2 avenue André Mècle
11100 Narbonne
04 68 90 28 90
https://narbovia.fr

20 - Haute-Corse

►Le 26 avril

"ATELIER DE PEINTURE VÉGÉTALE"

Découvrez quelques plantes du parc et plantes sauvages, fabriquez vos aquarelles végétales avec une large gamme de couleurs et profitez d’un temps pour peindre avec les couleurs naturelles que vous aurez créées.
Infos et inscriptions au 07 68 83 07 79 ou kurcubitace@gmail.com.
Tarif : 30 €/personne.

Parc de Saleccia
Route de Bastia 
20220 Ile-Rousse
04 95 36 88 83
www.parc-saleccia.fr

25 - Doubs

►Jusqu'au 30 avril 

EXPOSITION 
"URGENCE CARBONE"

Urgence Carbone, œuvre d’Iris Leroyer réalisée en charbon de bois, symbolise une Terre carbonisée, qui souligne notre inertie face aux dérèglements de notre planète, en péril. Cette œuvre entre ainsi en dialogue avec les projections en grand format des sites du patrimoine mondial dans le Centre de lumières. 

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

►Du 1er juin au 19 octobre

FESTIVAL DES JARDINS
"L'ÉCOLE BUISSONNIÈRE"

Pour sa 25ème édition, en famille, découvrez des jardins ludiques et interactifs pensés pour reconnecter les enfants à la nature et développer leurs sens. Une porte d’entrée sur le rêve et l’imaginaire. Bien plus qu’un jardin, une expérience.

 Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

30 - Gard

►Du 14 au 25 avril

"ACTIVITÉS VACANCES DE PÂQUES"
GROTTE DE LA SALAMANDRE

La Grotte de la Salamandre célèbre le printemps avec un programme ludique et familial placé sous le signe de la nature et de l’imaginaire. Ateliers créatifs, escape game souterrain, chasse au trésor et omelette géante : tout est réuni pour offrir aux visiteurs une expérience joyeuse et enrichissante.

Grotte de la Salamandre
30430 Méjannes le Clap
04 66 600 600
www.grottedelasalamandre.com

31 - Haute-Garonne

►Le 27 avril

"JOURNÉE COCKPIT"
AILES ANCIENNES TOULOUSE

Les Ailes Anciennes organisent leur 1ère édition 2025 de la célèbre "Journée Cockpit". Cette année notre association a choisi de mettre à l’honneur l’aviation et l’automobile. Seront donc présents les membres de l’association « American Feeling Car Club » créée en 1989. Ces passionnés présenteront quelques-uns de leurs plus beaux véhicules américains à côté de nos aéronefs.

Ailes Anciennes Toulouse
Parking Site Aéroscopia - Allée André Turcat
31700 Blagnac
05 62 13 78 10
www.aatlse.org

 

52 - Haute-Marne

►Du 9 avril au 21 septembre

EXPOSITION
"AOTEAROA NOUVELLE-ZÉLANDE, LES PROTECTEURS DE L’ARCHE PERDUE"

Sabine Bernert vous guidera à la rencontre du rare Kakapo, ce perroquet nocturne au bord de l’extinction, de l’étonnant Kiwi et du mystérieux Tuatara, un reptile aux origines préhistoriques. À travers des récits émouvants et des témoignages inspirants, découvrez le combat quotidien de leurs protecteurs dévoués, déterminés à préserver ces trésors uniques. Un voyage entre légendes et réalités.

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr

62 - Pas-de-Calais

►Jusqu'au 4 avril

EXPOSITION
"CLUB DE PEINTURE DE BARLIN"

Au Musée Municipal Bruno Danvin, le Club de peinture de Barlin, animé par Laetitia Morez, expose 9 artistes (peinture, pastel, acrylique...).

Musée municipal Bruno Danvin
Rue Oscar Ricque
62130 Saint-Pol-sur-Ternoise
03 21 04 56 25 / 07 89 08 15 64 
www.saintpolsurternoise.fr

63 - Puy-de-Dôme

►Jusqu'au 18 mai

EXPOSITIONS
"Les extraordinaires aventures de Jean-Pierre Alibert" 
"Le Cabinet de Curiosités de Riom Limagne et Volcans" 
"Attention fragile !"

Le musée Mandet présente trois expositions inédites, mêlant art, histoire et sensibilisation environnementale. À travers ces expositions, vous découvrirez la richesse du monde animal, de l’héritage d’un aventurier du XIXe siècle et d’une création artistique participative unique inspirée des cabinets de curiosités.

Musée Mandet
14 rue de l’Hôtel de Ville
63200 Riom
04 73 38 18 53
www.rlv.eu/decouvrir/musees/musee-mandet-1

65 - Hautes Pyrénées

►Le 19 avril

"GARGAS BY NIGHT : LES ANIMAUX DE GARGAS !"

Ce sont les qui seront à l’honneur pendant cette soirée. Ils sont gravés ou peints sur les parois, ils ont été mangés par les gravettiens, ils ont vécu ou vivent encore dans la grotte…
Partez à la découverte du bestiaire des grottes de Gargas dans l'ambiance lumineuse de ce qui devait être celle des Cro-magnons. 
Grottes de Gargas / Nestploria

Grottes de Gargas / Nestploria
81 route de Gargas
65660 Aventignan
05 62 98 81 50
www.grottesdegargas.fr

67 - Bas-Rhin

►Jusqu'au 6 avril

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"MOSSI : UN VASE, DES SAVOIR-FAIRE"

Découvrez les différentes étapes de fabrication du vase Mossi au travers des images prises à la manufacture Lalique par Karine Faby, un des Meilleurs Ouvriers de France 2023 en photographie industrielle.

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

►Jusqu'au 6 avril

MUSÉE LALIQUE
"JOURNÉES EUROPÉENNES DES MÉTIERS D’ART"

Le Musée Lalique propose des démonstrations par des personnes travaillant à la cristallerie, personnalisation d’objets achetés en boutique via une petite gravure et un jeu inédit pour tenter de gagner une visite de la manufacture ! Un atelier satinage à partir de 7 ans les 5 et 6 avril. 

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

71 - Saône-et-Loire

►Du 19 avril au 4 mai

"ATELIERS VACANCES DE PRINTEMPS"
LA MAISON DU CHAROLAIS

Des ateliers pour toute la famille : le hamburger du printemps avec une recette de pain vert, de fleurs et de feuilles avec une recette surprise, les petits artistes pourront se divertir avec l’atelier la "charolaise prend des couleurs" et la "charolaise en pointillés", et pour les amateurs de suspens, la chasse au trésor.

La Maison du Charolais
43 route de Mâcon
71120 Charolles
03 85 88 04 00
https://www.maison-charolais.com

75 - Paris

►Jusqu'au 31 août

EXPOSITION
"ALFRED DREYFUS. VÉRITÉ ET JUSTICE"

Le mahJ revient sur "l’Affaire" pour rappeler les grandes étapes de ce moment crucial de l’histoire de France. L'exposition révèle le combat acharné de Dreyfus pour faire éclater la vérité, corrigeant l'image d'un homme spectateur de la machination qui le conduisit à passer plus de quatre années à l'île du Diable et encore sept à lutter pour sa réhabilitation. 

Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

►Du 8 avril au 31 juillet

EXPOSITION
"CLEMENCEAU ET BERTA ZUCKERKANDL"

Le musée Clemenceau invite le public à découvrir sa nouvelle exposition-focus Clemenceau, Berta Zuckerkandl, une amitié autour de l’art entre Vienne et Paris. À cette occasion, le musée présente deux dessins de Rodin issus de ses collections ainsi qu'un portrait inédit de Sophie Clemenceau, soeur de Berta et épouse du frère de Georges, Paul, réalisé par Eugène Carrière.

Musée Clemenceau
8 rue Benjamin Franklin
75116 Paris
01 45 20 53 41
https://musee-clemenceau.fr

►Jusqu'au 11 mai 

EMPREINTE CARBONE, L'EXPO !

Conçue pour un public familial et articulée en trois parties, Empreinte carbone, l’expo ! vise à déconstruire les présupposés et les idées reçues sur notre empreinte carbone, à en examiner les mécanismes et à proposer aux visiteurs un espace de réflexion sur les actions à mener face au défi du changement climatique. 

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 16 novembre 

EXPOSITION
"PAULA PADANI. LA DANSE MIGRANTE : HAMBOURG, TEL-AVIV, PARIS"

L’exposition retrace le parcours méconnu de la danseuse Paula Padani (1913-2001) à travers plus de 250 photographies, affiches, documents et costumes. Par sa vision du mouvement comme force de vie, par sa capacité de rebond entre plusieurs pays et cultures, elle aura frayé de nouvelles routes pour son art et joué un rôle pionnier dans l’émergence de la danse contemporaine israélienne. 

Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

84 - Vaucluse

►Jusqu'au 10 juin

EXPOSITIONS
"CIRCUIT COURT & DÉTOURS"

Une exposition sous le signe du "local", et du mouvement. Paysages, scènes de la vie quotidienne, portraits et natures mortes, peintres des 19e et 20e siècles liés à Avignon ou sa région, œuvres issues de collections particulières des environs d'Avignon et du musée Vouland. 

Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

►Jusqu'au 10 juin

EXPOSITIONS
JEAN-PIERRE GRAS (1879-1964)

Sculpteur et peintre avignonnais, Jean-Pierre Gras est le fils du félibre Félix Gras. Élève de Pierre Grivolas proche de nombreux artistes de la « nouvelle école d’Avignon », il est membre du Groupe des Treize.

 Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

Lieux:
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