Grand lac peu profond d'Afrique, le lac Tchad fait l'objet d'une surveillance particulière depuis plusieurs années du fait de la réduction rapide de sa superficie. Alors qu'en 1960, il couvrait un secteur de plus de 26.000 km2, en 2000, il était réduit à moins de 1.500 km2. Le bassin du lac Tchad est très particulier puisque les eaux des deux principaux fleuves qui l'alimentent n'atteignent pas la mer mais se perdent dans les terres. Ce bassin dit endoréique, a de ce fait un fonctionnement hydraulique très sensible aux modifications climatiques. En période semi-aride comme actuellement, le lac Tchad s'épuise par évaporation et infiltration : il occupe alors moins de 1 % de la superficie du bassin. Le déficit de pluviosité combiné avec une plus grande utilisation des eaux du lac et des rivières pour l'irrigation ont accentué le phénomène et abouti à ce recul dramatique.
Mais si le lac a effectivement diminué de manière spectaculaire en quelques années, son bassin hydrologique de 2,5 millions de km2 laisse supposer l'existence de fluctuations de plus grande ampleur par le passé. À partir de données issues de la télédétection, l'existence et les caractéristiques d'un gigantesque Méga-lac Tchad à l'Holocène moyen (il y a plus de 6.000 ans) viennent ainsi d'être confirmées et précisées avec le concours de chercheurs de l'IRD. L'existence de ce Méga-lac dans le passé faisait encore l'objet de débats passionnés il y a quelques décennies. Par l'utilisation de multiples données satellitaires ou de télédétection, des chercheurs de l'IRD, en collaboration avec l'Université de Monash en Australie, viennent de prouver définitivement son existence à la période de l'Holocène.
Ainsi, le rivage du Méga-lac, marqué par un cordon sableux de plus de 2.300 km, a pu être identifié de manière quasi continue, délimitant une superficie de plus de 340.000 km2 au coeur du bassin. En comparaison, le plus grand lac actuel, la mer Caspienne, présente une superficie supérieure de seulement 8%. D'après les résultats de l'étude, la profondeur maximale du Méga-lac reconstitué atteignait 160 mètres, contre moins de 10 mètres actuellement, pour un volume de 13.500 km3 ; soit le quatrième réservoir lacustre à l'échelle du globe après la mer Caspienne et les lacs Baïkal et Tanganyka.

Les volumes considérables de ce lac supposent des conditions climatiques et hydriques très différentes de la période actuelle, avec notamment des pluies de mousson beaucoup plus intenses. Alors qu'aujourd'hui le lac n'est alimenté que par deux grands fleuves, le Logone et le Chari, de multiples rivières et deltas fossiles ont été détectés sur l'ensemble du pourtour du Méga-lac et ce, même dans sa partie nord saharienne, aujourd'hui la plus désertique. Les données indiquent également que l'endoréisme du bassin n'a pas été permanent à l'échelle de l'Holocène. À son niveau maximum, le Méga-lac était stabilisé par un seuil hydraulique naturel : son débordement se déversait vers la Bénoué, affluent du fleuve Niger et aboutissait ainsi à l'océan Atlantique.
Pour les équipes de chercheurs, le Méga-lac Tchad offre l'exemple le plus spectaculaire des conséquences des changements de conditions climatiques en Afrique tropicale. Dans le contexte actuel de réchauffement climatique global, l'analyse d'un tel outil hydrologique est donc particulièrement importante pour comprendre les mécanismes en jeu et découvrir les rétroactions susceptibles de se développer. Mais les simulations climatiques à une échelle prospective de quelques siècles fournissent actuellement des résultats contradictoires pour l'avenir hydrologique du bassin ; celles-ci doivent donc encore être affinées pour permettre une gestion durable de la ressource en eau, un objectif crucial pour le développement des pays riverains.

En revanche, une équipe de chercheurs du Canada vient de confirmer les prévisions du changement climatiques. L'analyse de la période de réchauffement qui a eu lieu il y a 130.000 années, a permis de confirmer la précision des projections climatiques établies pour le siècle à venir. En collaboration avec des chercheurs du U.S. National Centre for Atmospheric Research (NCAR), de l' Université d'Arizona et de l'Université du Colorado, le Dr Marshal a reconstitué les conditions climatiques d'il y a 130.000 ans en se basant sur des données provenant de carottes glaciaires, de coraux, de pollen fossilisé et sur la composition chimique des sédiments marins et coquilles. Toutes ces données ont été intégrées au logiciel de modélisation climatique NCAR climate model qui a été capable de simuler les évolutions climatiques de l'époque notamment l'augmentation du niveau de la mer de 5 m due pour 70% à la fonte des glaces polaires. Pour les chercheurs, si le modèle utilisé permet de reproduire un scénario qui correspond aux données paléoclimatiques, cela donne plus de poids aux prévisions qu'il permet d'obtenir pour le siècle à venir. D'après le Dr Marshal, même si le réchauffement climatique que l'on observe aujourd'hui est d'origine anthropique, les effets sur l'environnement seront similaires. Les scénarios actuels prévoient une augmentation globale de la température d'au moins 2°C sur le siècle à venir, qui sera amplifiée et ira jusqu'à 10°C dans les régions polaires.