Grands Lacs (Amérique du Nord)

Grands Lacs (Amérique du Nord)
Image illustrative de l’article Grands Lacs (Amérique du Nord)
Image satellite des Grands Lacs.
Administration
PaysDrapeau du Canada Canada
Drapeau des États-Unis États-Unis
Géographie
Coordonnées45° 45′ N, 84° 00′ O
Superficie245 060 km2
Volume22 735 km3
Hydrographie
Émissaire(s)Fleuve Saint-Laurent
Géolocalisation sur la carte : États-Unis
localisation

Les Grands Lacs d'Amérique du Nord forment un groupe de cinq vastes lacs situés sur ou près de la frontière entre le Canada et les États-Unis en Amérique du Nord. Ils constituent le groupe de lacs d'eau douce le plus étendu au monde avec une superficie de 245 060 km2 et un volume de 22 735 km3. Associé au fleuve Saint-Laurent, émissaire du lac Ontario, le complexe constitue le plus important des systèmes d'eau douce de surface du monde, après le lac Baïkal en Russie, avec approximativement 18 % des réserves mondiales[1].

Description

Quatre des Grands Lacs chevauchent la frontière canado-américaine. Seul le lac Michigan se situe entièrement sur le territoire des États-Unis.

Un sixième, le lac Sainte-Claire, se trouve entre les lacs Huron et Érié. Ce plus petit lac fait également partie du système, mais il n'est pas compté officiellement parmi les Grands Lacs. En fait, on peut observer des milliers de petits lacs dans cette région.

Les Grands Lacs se jettent dans le fleuve Saint-Laurent. Ils contiennent environ 18 % de l'eau douce liquide de la surface de la Terre : 22 735 km3[2].

La surface cumulée des lacs est de 245 060 km2, environ la même taille que le Royaume-Uni. Les côtes des Grands Lacs mesurent approximativement 16 900 km[3]. Toutefois, la longueur des berges est impossible à mesurer exactement et ne constitue pas une mesure bien définie.

Toponymie

Carte de la Nouvelle-France par Nicolas Sanson (1650).
Carte de Vincenzo Coronelli, Partie occidentale du Canada... (1688).
Carte de Bellin (1755).

Encore au XVIIe siècle, les Grands Lacs ne portent pas leurs noms définitifs.

  • Lac Supérieur : lac de Condé, lac Almepigou[4], lac Tracy ;
  • Lac Michigan : lac des Illinois, lac Michigami, lac Dauphin, lac des Puans ;
  • Lac Huron : lac des Hurons, lac Karegnondi, lac des Algonkins, lac Michigange, lac d'Orléans ;
  • Lac Érié : lac Téjocharontiong[5], lac de Conty, lac du Chat, lac Orswego, lac Okswego ;
  • Lac Ontario : lac Frontenac, lac Skaniadorio, lac Saint-Louis, lac Cataraqui ou Katarakui.

Caractéristiques

Profil en long du réseau hydrographique des Grands Lacs.
Caractéristiques
LacSuperficie (km2)Altitude (m)Profondeur
maximale (m)
Profondeur
moyenne (m)
Volume (km3)Durée de
rétention (an)
Lac Supérieur83 00018340614712 201191
Lac Huron59 600177230593 51622
Lac Michigan57 800177281854 91399
Lac Érié25 90017565194922,6
Lac Ontario18 760752448616136

Le lac Michigan et le lac Huron ont atteint des records de bas niveau en 2013[6].

Formation et géomorphologie

Les Grands Lacs ont une origine glaciaire.

Les Grands Lacs se sont formés à la fin de la dernière ère glaciaire (glaciation du Wisconsin), il y a environ 10 000 ans, quand l'inlandsis laurentidien recula en laissant de grandes quantités d'eau de fonte.

La région des Grands Lacs fait partie de la grande dépression centrale d'Amérique du Nord s'étendant vers le sud en direction de la plaine du Mississippi.

Climat

Diagrammes climatologiques de la région.







Le bassin des Grands Lacs est influencé par quatre facteurs météorologiques principaux : les masses d'air provenant d'autres régions, la situation à l'intérieur du continent et l'influence modératrice de la masse d'eau qu'ils représentent[7]. La circulation des systèmes météorologiques est en général est-ouest mais les vents en surface varient selon la position de ces systèmes et font alterner des apports de chaleurs et d'humidité venant du golfe du Mexique et de l'air sec et froid de l'Arctique ce qui donne une grande variabilité quotidienne et mensuelle.

En été, les dépressions ont tendance à passer au nord de la région ce qui permet à l'air chaud et humide du golfe du Mexique de dominer. Cette situation est propice à la formation de smog et les vents généralement du sud-ouest peuvent également en apporter du bassin industriel du Midwest[7]. Le passage de fronts froids qui amènent de l'air plus froid en altitude rend la masse d'air instable et déclenche des orages parfois violents[7]. L'ensoleillement réchauffe également la couche d'eau superficielle des lacs et une thermocline se forme entre la surface et les couches inférieures[7]. Les eaux moins profondes du lac Érié sont particulièrement affectées par ce phénomène.

En hiver, la région est caractérisée par le passage de plus en plus au sud des dépressions provenant de l'ouest ou du sud-ouest. Ceci donne des tempêtes de neige qui peuvent se changer en pluie verglaçante ou même en pluie sur les secteurs sud[7]. Dans les anticyclones qui dominent les mois les plus froids, l'air arctique passant au-dessus des lacs non gelés va donner des bourrasques de neige dans les zones côtières sous le vent dominant appelées « Snow Belt » par les anglophones[7]. Les averses associées à ces bourrasques peuvent laisser de très grandes quantités de neige le long d'une bande étroite de la côte comme dans le cas de la tempête de neige Aphid du 12-13 octobre 2006.

La libération de la chaleur emmagasinée par les lacs tempère cependant le climat près du rivage ; et des parties du sud de l'Ontario, du Michigan et de l'ouest de l'État de New York ont des hivers plus cléments que des régions continentales situées plus loin des rives[7]. Malgré tout la température de surface des lacs diminue graduellement et un couvert de glace se forme généralement sur le lac Érié au cours de l'hiver, situation amplifiée par sa plus faible profondeur. Les autres lacs gardent le plus souvent certaines zones sans glace. Les bourrasques diminuent donc d'intensité plus tard en saison à mesure que la glace recouvrent les lacs.

Le printemps et l'automne sont caractérisés par un temps variable lorsque les dépressions passent rapidement sur la région. Le ciel est plutôt nuageux, les orages occasionnels et les vents violents fréquents[7]. La tempête de 1913 sur les Grands Lacs est un tel exemple de très forte tempête automnale.

Au début du printemps, l'air plus chaud et l'ensoleillement qui augmente commencent à faire fondre la neige et la glace lacustre. Comme l'eau prend plus de temps à se réchauffer que l'air, la température des lacs augmente plus lentement que les terres. Les brises des lacs rafraîchissent donc le climat durant cette période. L'effet inverse se produit à l'automne. Ce phénomène retarde le bourgeonnement des feuilles et la floraison des plantes au printemps mais protège du gel les arbres fruitiers à l'automne. Ceci permet une zone végétative près des rives ouest des lacs de même que plus au sud, favorisant en particulier l'exploitation de vignobles[7].

Région des Grands Lacs et géographie humaine

Carte de l'Ontario et des huit États américains bordant les Grands Lacs.

Huit États américains et une province canadienne (Ontario) bordent les Grands Lacs :

État/ProvincePopulation
2019
Superficie
(km2)
Drapeau de l'Illinois Illinois12 671 821149 998
Drapeau de l'Indiana Indiana6 732 21994 321
Drapeau du Michigan Michigan9 986 857250 494
Drapeau du Minnesota Minnesota5 639 632225 171
Drapeau de l'État de New York New York19 453 561141 299
Drapeau de l'Ohio Ohio11 689 100116 096
Drapeau de l'Ontario Ontario14 566 5471 076 395
Drapeau de la Pennsylvanie Pennsylvanie12 801 989119 283
Drapeau du Wisconsin Wisconsin5 822 434169 639
Total99 364 1602 342 696


Environ 30 millions de personnes[8] habitent dans le bassin des Grands Lacs. Plusieurs métropoles se situent sur les rives de ces lacs : les plus peuplées sont Chicago, Toronto, Détroit, Milwaukee et Cleveland rassemblées dans un espace transfrontalier appelé Main Street America. La région des Grands Lacs est également un bassin industriel important.

Utilisation et gestion de l'eau

Les grands lacs contiennent 22 684 km3 d'eau douce[9], ce qui compte pour 84 % de l'eau douce de surface de l'Amérique du Nord et environ 21 % de l'eau douce de surface mondiale[10].

Consommation

Bien qu'ils contiennent un grand pourcentage de l'eau douce du globe, les Grands Lacs sont peu exploités pour leur eau. Ils ne sont la source que d'une faible part de l'eau potable consommée en Amérique du Nord (environ 4,2 %). L'eau constitue avant tout, de manière générale, une ressource de proximité qui ne peut être facilement exportée. De plus la quantité d'eau annuelle renouvelable, bien que très importante, n'est pas plus élevée que pour beaucoup de grands fleuves du monde. Celle-ci peut être approximée au débit annuel du fleuve Saint-Laurent, l'émissaire du système, à la sortie du lac Ontario. Une partie importante de l'eau consommée par les villes bordant les lacs provient plutôt des cours-d'eau et des nappes qui alimentent les lacs, tandis que les lacs eux-mêmes sont fréquemment le réceptacle finale des eaux usées après épuration. Cependant l'eau usée rejetée par l’agglomération de Chicago alimente le Chicago Sanitary and Ship Canal, navigable, et est donc détournée vers le bassin du Mississippi. C'est également le cas d'une partie des villes située le long du canal Érié, ce qui détourne une petite quantité d'eau vers l'Hudson. La région des Grands Lacs n'ayant pas de surface significative d'agriculture irriguée (avec évapotranspiration de l'eau), la consommation nette (en excluant l'eau qui retourne dans le système) est très faible en comparaison de la ressource.

Navigation

Les Grands Lacs constituent depuis le début de la présence humaine une importante voie de communication fluviale. À partir du XIXe siècle, de grands ouvrages, (canaux, déversoirs, écluses, ports) ont permis à ce mode de transport de s'accélérer considérablement. Parallèlement à la construction du réseau ferroviaire, les Grands Lacs ont ainsi été reliés à l'océan Atlantique, via le fleuve Saint-Laurent, et au Golfe du Mexique, via le Mississippi. Ceci permit notamment l'essor de Chicago, devenue une plaque tournante pour les céréales et le bétail, exportés ensuite en Europe.

Ces ouvrages ont été refaits et augmentés durant les années 1950 et constituent maintenant la voie maritime du Saint-Laurent créée en 1959. Celle-ci relie, sur plus de 1 000 km, l'océan Atlantique aux importants ports situés sur les différents lacs et le continent à l'ouest du Lac Supérieur. Elle est donc un débouché économique pour les Grandes Plaines américaines et les Prairies canadiennes grâce au trafic combiné par navire cargo et transport ferroviaire au Canada ou transport ferroviaire aux États-Unis. De grands navires, les vraquiers, ou laquiers ont été spécialement conçus pour la navigation sur les Grands Lacs.

Gestion internationale

Une « Entente sur les ressources en eaux durables du bassin des Grands Lacs et du fleuve Saint-Laurent » encadre la gestion de l'eau[11].

« Le Conseil régional des ressources en eau des Grands Lacs et du fleuve Saint-Laurent (Conseil régional) a été créé le 13 décembre 2005 lors de la ratification de l’Entente sur les ressources en eaux durables du bassin des Grands Lacs et du Fleuve Saint-Laurent par les gouverneurs des États des Grands Lacs, ainsi que les premiers ministres de l’Ontario et du Québec[12]. »

Une base de données permet de documenter les utilisations annuelles par les États et Provinces riveraines[13].

Pollution et protection des Grands Lacs

Falaise bordant le lac Supérieur.

Malgré leur taille, les Grands Lacs ont connu une pollution de l'eau croissante et localement alarmante par les métaux lourds et divers produits chimiques (à partir de Toronto et Hamilton notamment). La non-tarification de l'eau et les bas coûts de l'énergie et du bois, ainsi que les facilités de transport par voie d'eau ont attiré autour des Grands Lacs des usines métallurgiques, des papeteries, des usines chimiques, de production d'automobiles et de nombreux autres produits manufacturés qui ont massivement pollué ces lacs durant plus d'un siècle pour certaines. Des produits rémanents métalliques et des POP liposolubles se retrouvent dans toute la chaîne alimentaire, jusque chez les bélugas et baleines de l'estuaire du Saint-Laurent.

Les lacs reçoivent des sels de déglaçage résultant du déneigement des routes. Ils subissent une eutrophisation d'origine agricole et urbaine (eaux usées) qu'ils ne peuvent dégrader. À ceci s'ajoutent des problèmes écologiques graves et nouveaux liés aux concentrations croissantes de produit affectant la fertilité ou se comportant comme des leurres hormonaux, ou liés à l’introduction d'espèces invasives (Moule zébrée par exemple).

Tous les lacs (le lac Ontario en particulier) sont aussi concernés par une pollution par les nano- et microplastiques[14],[15],[16], polluants qu'on a aussi trouvé dans les cours d'eau qui alimentent les grands lacs[17].

Programmes de protection internationaux et locaux

Au Canada, les services en environnement et ressources naturelles veillent à la protection des Grands Lacs en ciblant « les menaces pour la qualité de l’eau des Grands Lacs et la santé de leur écosystème[18]. »

Depuis les accords signés à partir de 1978 entre les États-Unis et le Canada, divers programmes de réhabilitation et de suivi sont en cours pour dépolluer les lacs et décontaminer le fleuve Saint-Laurent, avec les gouvernements, collectivités, écoles et ONG, avec des résultats plus ou moins significatifs selon les polluants. Les émissions acides industrielles ont été fortement réduites, mais d'autres polluants continuent à poser problème.

En 1980, la Commission mixte internationale Canada États-Unis avait identifié 42 sites prioritaires jugés « préoccupants » en raison de la gravité de la pollution de leurs eaux[8]. Il faut aussi lutter contre la pollution de l'air : les pluies qui lessivent les panaches de pollution deviennent acides et contiennent du mercure, des pesticides, des nutriments et de nombreux polluants émis par les usines, les véhicules et les villes : de 90 à 95 % des produits chimiques qui contaminent le lac Supérieur auraient une origine atmosphérique.

Notes et références

  1. (fr) EPA et Environnement Canada, « Caractéristiques physiques du réseau hydrographique », Great lakes, Agence de protection de l'environnement des États-Unis, (consulté le )
  2. Cela représente assez d'eau pour couvrir les 48 États contigus des États-Unis à une profondeur uniforme de 2,9 mètres.
  3. (en) Wayne Grady, The Great Lakes : The Natural History of a Changing Region, Vancouver, Greystone Books et Fondation David Suzuki, , 351 p. (ISBN 978-1-55365-197-0), p. 42-43
  4. carte du Mississipi de 1679, H. Harisse, Notes pour servir à l'histoire, p. 198.
  5. Louis Hennepin, Nouvelle decouverte d'un tres grand pays situé dans l'Amérique, entre le Nouveau Mexique, et la Mer glaciale : avec les cartes, & les figures necessaires, & de plus l'histoire naturelle & morale, & les avantages, qu'on en peut tirer par l'établissement des colonies, Utrecht, A Utrecht : Chez Guillaume Broedelet, marchand libraire, (lire en ligne), chap. VIII, p. 49
  6. (en)Lakes Michigan, Huron hit record low water level, 5 février 2013
  7. (fr) EPA et Environnement Canada, « Le climat des Grands Lacs », Great lakes, Agence de protection de l'environnement des États-Unis, (consulté le )
  8. (en) Statistique
  9. Physical Features of the Great Lakes sur epa.gov, consulté le 13/09/2018
  10. Great Lakes Facts and Figures
  11. Entente sur les ressources en eaux durables du bassin des Grands Lacs et du fleuve Saint-Laurent sur http://www.mddelcc.gouv.qc.ca
  12. Gestion de l'eau: Conseil régional des ressources en eau des Grands Lacs et du fleuve Saint-Laurent
  13. https://waterusedata.glc.org Great Lakes Regional Water Use Database]
  14. Mason, S. A., et al. (2016). Pelagic plastic pollution within the surface waters of Lake Michigan, U.S.A. Journal of Great Lakes Research 42:753–759.
  15. Eriksen, M., et al. 2013. Microplastic pollution in the surface waters of the Laurentian Great Lakes. Marine Pollution Bulletin 77:177–182.
  16. Mason, S. A., et al. (2016). Microplastic pollution is widely detected in U.S. municipal wastewater treatment plant effluent. Environmental Pollution 218:1045–1054.
  17. Baldwin, A. K., S. R. Corsi, and S. A. Mason. (2016). Plastic debris in 29 Great Lakes tributaries: Relations to watershed attributes and hydrology. Environmental Science & Technology 50:10377.
  18. Protection des Grands Lacs

Voir aussi

Bibliographie

  • « Les Grands Lacs américains à sec ? », dans National Geographic France, no 36, .

Articles connexes

Liens externes

En français
En anglais

Médias utilisés sur cette page

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Carte de la Nouvelle-France par Nicolas Sanson, réalisée en 1650. Carte exposée à Sainte-Marie-au-pays-des-Hurons, Ontario.
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Chicago skyline from Cellular Field.
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PARTIE OCCIDENTALE du CANADA ou de la NOUVELLE FRANCE où sont les Nations des ILINOIS, de TRACY, les IROQUOIS, et plusieurs autres Peuples ;

Avec la LOUISIANE Nouvellement decouverte etc.
Dressée sur les Memoires le plus Nouveaux.
Par le P. Coronelli Cosmographe de la Sér.[énissime] Repib.[lique] de VENICE Corrigée et augmentée par le Sr.[sieur] Tillemon ; et Dédiée À Monsieur l'Abbé BAUDARD À PARIS
Chez JB Nolin Sur le Quay de l'Horloge du Palais Vers le Pont Neuf à l'Enseigne de la Place des Victoires
Avec Privilege du Roy

1688

Great Lakes from space.jpg
Satellite image of the Great Lakes from space
Niagara-Profil.PNG
U.S. Army Corps of Engineers, Detroit District. "PD-USGov-Military-Army-USACE"
Usa edcp (+HI +AL) relief location map.png
Auteur/Créateur: TUBSEmail Silk.svg Gallery, Licence: CC BY-SA 3.0
Location map of the USA (Hawaii and Alaska shown in sidemaps).

Main map: EquiDistantConicProjection : Central parallel :

* N: 37.0° N

Central meridian :

* E: 96.0° W

Standard parallels:

* 1: 32.0° N
* 2: 42.0° N

Made with Natural Earth. Free vector and raster map data @ naturalearthdata.com.

Formulas for x and y:

x = 50.0 + 124.03149777329222 * ((1.9694462586094064-({{{2}}}* pi / 180))
      * sin(0.6010514667026994 * ({{{3}}} + 96) * pi / 180))
y = 50.0 + 1.6155950752393982 * 124.03149777329222 * 0.02613325650382181
      - 1.6155950752393982  * 124.03149777329222 *
     (1.3236744353715044  - (1.9694462586094064-({{{2}}}* pi / 180)) 
      * cos(0.6010514667026994 * ({{{3}}} + 96) * pi / 180))

Hawaii side map: Equirectangular projection, N/S stretching 107 %. Geographic limits of the map:

  • N: 22.4° N
  • S: 18.7° N
  • W: 160.7° W
  • E: 154.6° W

Alaska side map: Equirectangular projection, N/S stretching 210.0 %. Geographic limits of the map:

  • N: 72.0° N
  • S: 51.0° N
  • W: 172.0° E
  • E: 129.0° W
1755 Bellin Map of the Great Lakes - Geographicus - GreatLakes-bellin-1755.jpg
A rare and extremely influential 1755 map of the Great Lakes drawn by Jacques Nicholas Bellin. This map, which appeared in the 1755 issue of the Homann Heirs Atlas Major, covers all five of the Great Lakes as well as the adjacent Indian lands and the English colonies of Pennsylvania, New Jersey and New York. Cartographically this map offers a number of important innovations and is largely derived from Bellin’s very similar map of 1745. The plate was acquired and reissued by Homann Heirs in 1755 in response to European interest in the French and Indian War which started one year prior in 1754. Bellin based this map on the most advanced French cartographic intelligence available at the time. Heidenrich and Dahl consider this map to constitute “the first new material pertaining to New France to appear since the maps of Guillaume de L'Isle three decades earlier. Most notably this map incorporates the work of the French fur trader and explorer Sieur la Verendrye and the explorer-missionary Father Pierre de Charlevoix. From Verendrye, Bellin is able to extract a significantly advanced view, over De L’Isle, of the form of the Great Lakes and their client river systems. He also relies on Verendrye’s journals with regard to the placement of numerous Indian nations and villages. Charlevoix is generally regarded as Bellin’s source for his curious choice to include several fictional islands in Lake Superior, including I. Philippeaux, I. Pontchartrain, and I. St. Anne. This map is the first, though hardly the last, to depict these ghost islands which baffled explorers until the early 19th century. A quick overview of this map will reveal a territory that is very much dominated by various American Indian nations though nominally under a tenuous French hegemony. The vast lands of the Miami, the Iroquois, the Erie, the Huron, the Renard, the Mascouten, and the Illinois overwhelm tiny bastions of French power in the form of various forts and missions. Among these are Fort Frontenac, Fort Niagara, Mission Francois Xavier, and the fledgling “R. et Port de Checagou,” the future site of Chicago. The French, without the vast colonial resources of the English and Spanish, relied heavily on alliance with, rather than outright control of, indigenous populations. Thus it is understandable why the American Indian nations of this region were quick to throw their lot in with the French against the domineering English during the French and Indian War. In the lower right hand quadrants of this map Bellin employs a common cartographic trick to flatter his royal patrons in Paris. By diminishing the proportional size of the English colonial holdings in Pennsylvania, New Jersey, Virginia and New York, Bellin, at least metaphorically, advances the supremacy of the French dominions in North America. In addition to its advanced mapping of the Great Lakes, its introduction of the ghost islands of Lake Superior, and its incorporation of the most recent explorations in the region, this map enjoys lasting significance due to John Mitchell’s use of it in compiling his important wall map, A Map of the British & French Dominions in North America. Mitchell’s monumental cartographic masterpiece was used in 1783 to define the boundaries between Canada and the post-Revolutionary United States, forming the basis for national borders that are still in effect today.
Canada flag map.svg
Drapeau du Canada délimité par les frontières du pays
Climat des Grands-Lacs.png
Températures hivernales et état des glaces, saison sans gel et masses d'air, températures estivales, précipitations et ceintures de neige des Grands Lacs d'Amérique du Nord
Toronto Skyline September 2014.jpg
Auteur/Créateur: https://www.flickr.com/photos/christine-wagner/, Licence: CC BY 2.0
A view of the Toronto Skyline, September 2014
Detroit GM headquarters.jpg
Rascacielos en Detroit