Recent hydrological behavior of the East African great lakes region inferred from GRACE, satellite altimetry and rainfall observations

We have jointly analysed space gravimetry data from the GRACE space mission, satellite altimetry data and precipitation over the East African Great Lakes region, in order to study the spatiotemporal variability of hydrological parameters (total water storage, lake water volume and rainfall). We find that terrestrial water storage (TWS) from GRACE and precipitation display a common mode of variability at interannual time scale, with a minimum in late 2005, followed by a rise in 2006-2007. We argue that this event is due to forcing by the strong 2006 Indian Ocean Dipole (IOD) on East African rainfall. We also show that GRACE TWS is linked to the El Nino-Southern Oscillation cycle. Combination of the altimetry-based lake water volume with TWS from GRACE over the lakes drainage basins allows estimating soil moisture and groundwater volume variations. Comparison with the WGHM hydrological model outputs is performed and discussed.Original Abstract: Nous avons conjointement analyse des donnees de gravimetrie spatiale de la mission spatiale GRACE, d'altimetrie spatiale et de precipitation au-dessus de la region des Grands Lacs d'Afrique de l'Est, afin d'etudier la variabilite spatiotemporelle de certains parametres hydrologiques (stock d'eau total, volume d'eau du lac et precipitation) de cette region. Nous trouvons que le stock d'eau total issu de GRACE et les precipitations presentent un mode de variabilite interannuelle commun, avec un minimum marque fin 2005, puis une augmentation en 2006-2007. Nous montrons que cet evenement est du au forcage du dipole de l'ocean indien de 2006 sur les precipitations de l'Est africain. Nous montrons egalement que la variation du stock d'eau continentale de cette region est liee a ENSO (El Nino-Southern Oscillation). En combinant les variations de volume des lacs, obtenues par altimetrie, avec celles du stock d'eau continentale de GRACE, nous estimons la variation de l'humidite des sols et des eaux souterraines que nous comparons aux sorties du modele hydrologique WGHM.