Le lac Tchad s'est formé vers 50 000 av. J.-C. Son volume et son étendue ont beaucoup diminué depuis près de 4 millénaires (époque de la dernière grande glaciation).
Le lac s'étend aujourd'hui sur 1 500 km2, mais occupait jusqu'à 26 000 km2 dans les années 1960. Il contient un volume de 72 millions de m3 d'eau. Sa profondeur maximale atteint 10 m, mais en moyenne ne dépasse pas les 4 m en dehors de la saison des pluies. Cette faible profondeur y rend toute navigation impossible, sauf pour les petites embarcations de pêcheurs.
Le lac est alimenté par plusieurs fleuves et cours d'eau, dont les plus importants sont les fleuves Chari et Logone issus de la République centrafricaine, et le fleuve nigérien Komadugu-Yobé. Le débit de ce dernier ne cesse pourtant de diminuer, surtout depuis qu'un barrage le scinde en deux.
En conséquence, mais aussi à cause d'un drainage excessif de l'eau pour l'irrigation des cultures et du manque de pluies, les dimensions du lac Tchad se rétrécissent un peu plus chaque année. Le recul de l'eau aura néanmoins permis de dégager plus de 100 000 hectares de terres très fertiles, données en exploitation aux paysans.
La zone entourant le lac bénéficie d'un climat chaud et sec, à la pluviométrie très variable. Les rives sud du lac sont plus irriguées que les rives nord, causant un déséquilibre alimentaire important des populations qui y habitent.
Les abords du lac sont constitués de regs recouverts de gravillons, de plateaux sableux et de nombreuses dunes. Les plantes ligneuses et les herbacées comme l'Acacia raddiana, le Balanita aegyptiana, l'Aristida funiculata et le Panicum turgidum, y poussent en grande quantité.
La faune, qui peuple les zones limitrophes du lac, est également très variée. Des hippopotames, des loutres, des caïmans et de nombreuses espèces de poissons s'ébattent dans les eaux du lac, tandis que des gazelles dama, des Addax nomaculatus, des gazelles dorcas et d'autres mammifères paissent dans ses environs. Près de 300 espèces d'oiseaux migrateurs peuvent être observées sur les rives.
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