Dans le bassin du
Yang-Tsé-Kiang

Plan de travail 1
330
2-3

6 380 km. Troisième plus long fleuve du monde, le Yang-Tsé est la clé géographique, écologique et culturelle de la Chine, un corridor économique majeur. Dans ses méandres se trouve Poyang, le plus grand lac d’eau douce de Chine. Avec des fluctuations importantes entre saison sèche et mousson, ce sont des centaines de retenues d’eau qui s’unissent et se désunissent. Mais depuis quelques temps, Poyang voit sa dynamique ancestrale modifiée par l’activité humaine, et probablement par le changement climatique, au risque de perdre des espèces et de favoriser de dangereux micro-organismes.

Sur ce territoire difficile à « mesurer », le SERTIT de Strasbourg travaille depuis 2004 avec plusieurs partenaires chinois pour monitorer Poyang par satellite. Parmi les nombreuses missions d’observation sollicitées, les satellites optiques très haute résolution permettent d’identifier jusqu’aux filets de pêche.

Poyang sous monitoring spatial

200x120
16ans

Poyang est un milieu contrôlé par l’eau et, de fait, complexe à étudier. Les scientifiques travaillent beaucoup sur la dynamique hydrologique afin de mettre en évidence des cycles et trouver des causes aux variations de régime. Principal indicateur : les variations de surface en eau.

Variations de surface de 2010 à 2014 selon diverses données satellites, de 300 m à 10 m de résolution. © SERTIT

Un taux de remplissage devenu chaotique

Une étude fine des dates montre que la vidange du lac commence de plus en plus tôt, avant même d’atteindre un remplissage complet. Or l’eau doit rester un certain temps pour conserver ce milieu, recharger les nappes etc. Désormais, l’on voit des sécheresses immédiatement après une période humide, comme en 2012 et 2013.

La courbe des hauteurs d’eau reflète la dynamique annuelle. Partant de périodes hydrologiques types (remplissage, inondation et retrait de l’eau), le vert traduit un état normal, le bleu, un excès d’eau, et le rouge, un déficit.

© SERTIT

Le suivi de la surface en eau permet d’évaluer les temps de submersion annuelle : les zones bleues sont celles où l’eau est resté plus longtemps que la moyenne, et inversement en orange.

La part du changement climatique

L’eau du Poyang vient de la mousson, elle-même perturbée par le changement climatique – en témoignent les violentes inondations tropicales ou encore les sécheresses récurrentes en Inde ou au Maroc. Exploitées dans le cadre du Space Climate Observatory, les nombreuses données collectées vont permettre de caractériser les impacts du changement climatique sur les grands hydro-systèmes comme Poyang. L’étude de ce milieu, naturellement complexe, doit également tenir compte des activités anthropiques, qui influencent énormément l’environnement.

Schéma des variations de surface en eau. Le cycle normal sur une année se matérialise en bas. Les variations exceptionnelles se détachent tous les 2 à 4 ans, en cohérence avec les phénomènes El Niño.

La part des hommes

130km

À 550 km de Shangaï, Poyang est devenu la 1ère mine de sable du Yang-Tsé et subit pour cela un intense dragage, assorti d’un fort trafic fluvial. Ajouté à cela, le barrage des Trois Gorges, mis en eau en 2009, affaiblit le débit du Yangtse et son rôle de barrière hydraulique censée empêcher l’eau de sortir du Poyang. Ces facteurs anthropiques perturbent significativement la dynamique du système.

Le suivi satellite révèle le déplacement des zones d’extraction de sable. Conséquence directe sur l’hydrologie du système, l’élargissement et l’approfondissement du canal favorise la vidange rapide du lac.

Le barrage des Trois Gorges, ici vu par TerraSAR-X le 21 octobre 2009, modifie le paysage et limite le débit du Yangtse.

Ici à 3 km d’une réserve naturelle, le trait de côte se retire de plusieurs centaines de mètres en saison sèche, du fait de l’extraction de sable.

Des impacts sur la Vie

Hommes et changement climatique modifient l’environnement du lac Poyang en profondeur. Son écosystème s’adapte en conséquent, au détriment et au bénéfice de différentes espèces. Les enjeux relèvent de la survie d’une biodiversité menacée et d’une population exposée à de nouvelles maladies.

De nouveaux problèmes de santé publique

1M

Le schistosomiasis, ou maladie du gros ventre, provoque des risques d’encéphalite et d’hypertension. Endémique au lac Dongting durant des millénaires, elle s’étend désormais tout le long du Yang-Tsé. En cause, oncomelania sp, un petit escargot hôte de la maladie, dont la présence est conditionnée par un certain temps d’inondation.

La télédétection a permis de cartographier puis de corréler les facteurs susceptibles de favoriser son développement : d’une part l’environnement aquatique, d’autre part les activités anthropiques liées à l’eau. Suivis par le Centre national de parasitologie de Shangaï, les travaux visent une prévention globale et locale.

La maladie s’étend dans tout le bassin du Yang-Tsé, où elle sévit depuis plus de 2 000 ans

Facteurs environnementaux : une fois l’habitat de l’escargot caractérisé, la cartographie croisée des temps de submersion et du type de végétation permet de supposer sa présence potentielle dans certaines zones. Un suivi mensuel durant 3 ans révèle qu’un modèle établi une année n’est plus valable la suivante.

Facteurs anthropiques : cartographies des filets de pêche (en haut) et des pâturages (en bas), car les buffles sont également vecteurs du schistosomiasis.

Prévention locale : cartographie des zones habitées les plus exposées au schistosomiasis en tenant compte de tous les paramètres.

Une biodiversité menacée

Poyang constitue le lieu d’hivernage privilégié de plusieurs espèces rares. Après la disparition du dauphin du Yang-Tsé, la Grue de Sibérie et le Marsouin du Yang-Tsé sont particulièrement menacés par les modifications et perturbations du milieu, notamment par les filets de pêche.

Les 3 000 dernières Grues de Sibérie hibernent sur une toute petite partie du Poyang.

La Grue de Sibérie apprécie un ensemble de petits lacs. Bien qu’au sein d’une réserve naturelle, des filets de pêche proches les perturbe et les prive d’une partie des ressources. Sur cette carte, le lac couvre environ 10 x 10 km.

À plus large échelle, la densité de filets dans le Poyang constitue plus de 110 km de barrière et de pièges pour la biodiversité aquatique. Ils ne laissent plus que très peu d’eau au marsouin du du Yang-Tsé pour son hivernage.

Remerciements

Mis en œuvre par le SERTIT de Strasbourg et fédéré par l’Académie des sciences chinoise, le suivi spatio-temporel du Poyang regroupe un grand nombre de partenaires depuis 2003, dont plusieurs laboratoires d’excellence.

Les images satellites sont fournies par plusieurs agences spatiales, via le projet de coopération sino-européenne Dragon, pilotée par l’Agence Spatiale Européenne et le Ministère Chinois de la Science et de la technologie. Complémentaire au traitement de données de surfaces du SERTIT, le LEGOS traite celles relatives aux hauteurs d’eau, en coopération avec des partenaires spécialisés. Plusieurs instituts chinois de recherche et de formation participent également, en terme de relevés de terrain, de partage des données, de dissémination des résultats et de transfert des connaissances. En partenariat avec les pôles de données d’observation de la Terre, les travaux reçoivent le soutien technique et financier des actions de R&D du CNES et de l’ESA ainsi que du programme français Pléiades.

  • Service régional de traitement d’image et de télédétection (France)
  • Laboratoire d’études en géophysique et océanographie spatiales (France)
  • European space agency (Europe)
  • Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (Allemagne)
  • Japan aerospace exploration agency (Japon)
  • Korea Aerospace Research Institute (Corée du Sud)
  • Agenzia spatiale italiana (Italie)
  • Dragon (Chine – Europe)
  • National Remote Sensing Center of China (Chine)
  • Chinese academy of sciences (Chine)
  • Institute of remote sensing and digital Earth (Chine)
  • Nanjing Institute of geography and limnology (Chine)
  • Beijing normal university (Chine)
  • Centre national d’études spatiales (France)
  • Wuhan university (Chine)
  • Jiangxi normal university (Chine)
  • Nanchang university (Chine)
  • Università degli studi di Siena (Italie)
  • Météo France (France)
  • IREA (Italie)
  • Université de Rouen (France)
  • International crane foundation (international)
  • Institut Max Planck (Allemagne)
  • Pôle de données et services pour les surfaces continentales (France)
  • Surface Water and Ocean Topography (France – USA)
  • Surface Water and Ocean Topography Aval (France – USA)

Publications scientifiques

  • Hervé Yesou, Eric Pottier, Grégoire Mercier, Manuel Grizonnet, Sadri Haouet, Alain Giros, Robin Faivre, Jérome Maxant, Mathias Studer, Claire, 2016 : Synergy  of Sentinel1 and Sentinel2 imagery for wetland monitoring.  Information extraction from continuous flow of Sentinel images applied to water bodies and vegetation mapping and monitoring.  Proceedings IGARSS 2016, 10-15 July 2016 Beijing, PR China, 163-165,   DOI 10.1109/IGARSS.2016.7729033
  • Hervé Yésou, Claire HUBER, Sadri HAOUET, Xijun LAI, Shifeng HUANG, Paul de FRAIPONT, & Yves Louis DESNOS, 2016: Exploitating Sentinel1 time series to monitor the largest feresh water bodies in PR China. The Poyang lake case. Proceedings IGARSS 2016, 10-15 July 2016 Beijing, PR China, 36882-3885, DOI: 10.1109/IGARSS.2016.7730008
  • Zhang Z, Zhu R, Ward MP, Xu W, Zhang L, et al. (2012) Long-Term Impact of the World Bank Loan Project for Schistosomiasis Control: A Comparison of the Spatial Distribution of Schistosomiasis Risk in China. PLoS Negl Trop Dis 6(4): e1620. doi:10.1371/journal.pntd.0001620
  • Jue H. Li qiong Chen Xiaoling Chen Liqiao Tian Lian Feng Hervé Yesou Fangfang Li, 2014 Modification and validation of a quasi-analytical algorithm for inherent optical properties in the turbid waters of Poyang Lake, China. Journal of Applied Remote Sensing 01/2014; 8(1):083643
  • Lai X., Sankman D., Zhang Y., Huber C., Yésou H., 2014: Sand mining and increasing of Poyang lake discharge ability: a reassessment of lake decline in China, J. Hydrology, 519, 1698-1706
  • Yésou Hervé, Huber Claire, Lai Xijun, Averty Stéphane, Li Jiren, Daillet Sylviane, Bergé-Nguyen Muriel , Chen Xiaoling, Huang Shifeng, James Burnham), Crétaux Jean-François, Marie Tiphanie Li Jinggang Andreoli Rémi , Uribe Carlos , 2011: Nine years of monitoring of water resource over the Yangtze middle reaches exploiting ENVISAT, MODIS, Beijing 1 time series, altimetric data, and field measurements: « Lakes & Reservoirs: Research and Management », lake and River Journal,  Special Issue: WLC Special Issue, Volume 16, Issue 3, pages 231–247.
  • Tiphanie Marié, Hervé Yésou, Claire Huber, Paul De Fraipont, Carlos Uribe, Jean-Pierre Lacaux, Murielle Lafaye, Xijun Lai, Yves-Louis Desnos 2012. Indicator development for potential presence of schistomiasis japonicum’s vector in lake and marshland regions. A case study of Poyang lake, Jiangxi province, P.R. China. Proceedings Dragon Final Symposium, Beijing, 25-29 June 2012, ESA SP 704.
  • Tiphanie Marié, Hervé Yésou, Claire Huber, Paul De Fraipont, Carlos Uribe, Jean-Pierre Lacaux, Murielle Lafaye, Xijun Lai, Yves-Louis Desnos 2012. Risk transmission indicator of schistomiasis japonicum considering human activities in lake and marshland regions. A case study of Poyang lake, Jiangxi province, P.R. China. Dragon Final Symposium, Beijing, 25-29 June 2012, ESA SP 704.