Hydrologie

L'hydrologie est l'étude de l'eau sur la Terre, qu'elle coule à la surface, qu'elle soit gelée sous forme de glace ou de neige, ou qu'elle soit emprisonnée dans le sol. L'hydrologie est naturellement liée à plusieurs autres applications de la télédétection, particulièrement à la foresterie, à l'agriculture et à l'utilisation du sol, parce que l'eau est une composante importante dans chacun de ces domaines. Comme la plupart des processus hydrologiques sont dynamiques, de façon saisonnière et quotidienne, une observation fréquente est nécessaire. La télédétection offre un aperçu synoptique de la distribution spatiale et de la dynamique des processus hydrologiques, qui n'est généralement pas disponible avec les relevés terrestres. Le radar apporte une nouvelle dimension aux études hydrologiques, car c'est un capteur actif qui permet l'acquisition de données le jour, la nuit et même durant les tempêtes.

Voici quelques applications hydrologiques :

• la cartographie et la surveillance des marécages
• l'évaluation de l'humidité du sol
• la surveillance et la cartographie de l'étendue d'une surface de neige
• la mesure de l'épaisseur de la neige
• l'évaluation de la quantité d'eau d'une surface de neige
• la surveillance de la glace fluviale et lacustre
• la surveillance et la cartographie des inondations
• la surveillance de la dynamique des glaciers (ablation, poussée)
• la détection des changements dans les rivières et les deltas
• la cartographie et la modélisation des bassins hydrologiques
• la détection des fuites des canaux d'irrigation
• la planification des horaires d'irrigation.

Les inondations catastrophiques peuvent survenir n'importe où. En Islande, des inondations énormes qui transportent des roches aussi grosses qu'une maison se produisent assez fréquemment. Ces inondations sont nommées jökulhlaups, ce qui signifie « inondations glaciaires ». L'Islande est située sur la dorsale médio-Atlantique, une région d'activité volcanique fréquente. L'île elle-même est un produit de cette activité et elle continue de grandir en superficie avec chaque éruption volcanique. Une calotte glaciaire de 8300 km² recouvre une grande partie de l'île et quelques cratères de volcans. Durant des éruptions sous-glaciaires, laglace du glacier fond et est emprisonnée dans le cratère ou la glace. De temps en temps, la pression de toute cette eau provoque une inondation catastrophique. Une inondation survenue en 1996 déversa un volume d'eau de 3 km3 sur une période de deux jours et demi. Les glaciers et le paysage se sont brusquement et fortement modifiés sous l'impact. L'eau creuse de nouveaux chenaux, transporte et dépose de gros blocs de roche et de glace, et forme des cônes alluviaux de plusieurs kilomètres.

Les scientifiques peuvent utiliser les images radars pour créer des modèles topographiques des glaciers et des champs d'épandage fluvio-glaciaire qui sont utilisés comme des cartes de base pour la détection des changements temporels et les études cartographiques. Le radar est préféré à cause de l'ennuagement persistant au-dessus des glaciers qui limite l'utilisation des données optiques. Avec de nouvelles techniques de surveillance, comme l'analyse des dynamiques glaciaires reliées à l'activité volcanique, les scientifiques peuvent mieux prédire les violents jökulhlaups.