| Facteurs naturels influant sur
le niveau des lacs
Des phénomènes comme
les précipitations, l'évaporation, le ruissellement,
les eaux souterraines, les embâcles, la croissance de la
végétation aquatique, les perturbations
météorologiques, les marées et les mouvements de la
croûte terrestre ont un effet sur les niveaux d'eau.
Les précipitations, sous la forme de pluie, de neige et
de condensation, sont la source de toutes les eaux
captées par les Grands Lacs. Celles qu'ils reçoivent
directement leur fournissent un énorme apport immédiat
puisque les lacs couvrent près d'un tiers de la
superficie du bassin. Les terres sont les eaux de
ruissellement se déversent dans les Grands Lacs forment,
autour des rives, une bande de 10 à 150 kilomètres de
large qui est drainée par un système de rivières et de
cours d'eau intermittents. Les précipitations sont
relativement constantes durant l'année mais le manteau
nival qu'elles constituent en hiver est la principale
source du ruissellement printanier.
L'évaporation qui se produit au-dessus des étendues
terrestres et des masses d'eau dépend du rayonnement
solaire, de la différence de température entre l'air et
l'eau, du taux d'humidité et de la force du vent.
Au-dessus des Grands Lacs, c'est en automne et au début
de l'hiver qu'elle est la plus marquée, lorsque l'air
est froid et sec au-dessus des eaux relativement chaudes
des lacs. Inversement, c'est au printemps et au début de
l'été, quand l'air au-dessus des lacs est chaud et
humide et que les eaux sont froides, que l'évaporation
est la plus faible. Elle peut alors être remplacée par
de la condensation. La quantité moyenne d'eau que les
Grands Lacs perdent chaque année par évaporation est
presque égale aux précipitations moyennes qu'ils
reçoivent directement chaque année. Les eaux souterraines sont
considérées comme une composante mineure des
fluctuations du niveau des lacs.
Les embâcles créés par la glace en hiver, qui
entravent fréquemment l'écoulement des émissaires des
Grands Lacs, ainsi que la croissance de la végétation
aquatique, durant l'été, ont également un effet sur le
débit des émissaires et donc sur le niveau des lacs.
Les marées, le soulèvement et l'enfoncement
périodiques de l'eau qu'entraîne l'interaction de
l'attraction gravitationnelle du soleil, de la lune et de
la terre, ne sont que de quelques centimètres dans les
Grands Lacs et elles sont masquées par les fluctuations
plus prononcées qu'engendrent les perturbations
météorologiques.
Les mouvements de la croûte terrestre (relèvement
isostatique) qui se poursuivent depuis la dernière
glaciation peuvent modifier l'inclinaison du bassin ou
relever les émissaires par lesquels les eaux
s'écoulent, et donc avoir un effet à long terme sur le
niveau des lacs. Des perturbations météorologiques qui
se superposent au cycle annuel des niveaux d'eau et à la
fluctuation pluriannuelle des apports engendrent des
variations à court terme sur des périodes qui vont de
quelques heures à plusieurs jours. S'il existe une
différence de pression atmosphérique au-dessus d'un
plan d'eau, c'est sous les hautes pressions que le niveau
d'eau sera le plus bas et sous les basses pressions qu'il
sera le plus haut. En l'absence d'autres forces, la
surface de l'eau formera une pente en fonction des
différences de pression atmosphérique à la surface.
L'expression dénivellation due au vent désigne la pente
que la surface de l'eau prend dans la direction de la
tension exercée par le vent et qui fait que le niveau
d'eau s'élève sous le vent du lac. La différence de
niveau d'eau entre les deux extrémités du lac dépend
de la longueur, de la forme et de la profondeur de
celui-ci ainsi que de la direction, de la vitesse et de
la durée du vent; le changement de niveau sera
particulièrement prononcé lorsqu'un vent fort souffle
longtemps sur un lac long et peu profond. Les ondes de
tempête sont des augmentations marquées du niveau d'eau
provoquées par le passage d'une tempête. Même si le
changement de niveau d'eau tient pour l'essentiel
directement à la pression atmosphérique et à la
dénivellation due au vent, le passage de la tempête
au-dessus de l'eau peut être accompagné d'une longue
onde de surface. La différence de niveau attribuable à
de telles perturbations peut être plus nette dans
certaines parties du lac où l'eau est peu profonde, dans
les endroits où la configuration de la rive crée un
effet d'entonnoir ou sur un fond qui remonte
graduellement vers la rive, puisque l'écoulement de
retour de la subsurface sera alors réduit.
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