Une étude révolutionnaire réalisée par des scientifiques de l’UC Santa Barbara présente une analyse détaillée des niveaux mondiaux des eaux souterraines, montrant des déclins généralisés à travers le monde. En examinant les données de millions de puits et de nombreuses publications, la recherche souligne le besoin urgent d’agir pour lutter contre l’épuisement de l’eau, tout en fournissant également des exemples d’efforts réussis de reconstitution des aquifères. Crédit : Issues.fr.com
Les aquifères sont en déclin dans le monde entier, mais les exemples de réussite montrent qu’une gestion proactive peut inverser ces tendances.
Les eaux souterraines diminuent rapidement partout dans le monde, souvent à un rythme accéléré. Écrire dans le journal Nature, Les chercheurs de l’UC Santa Barbara présentent la plus grande évaluation des niveaux des eaux souterraines dans le monde, couvrant près de 1 700 aquifères. En plus de sonner l’alarme sur le déclin des ressources en eau, l’ouvrage offre des exemples instructifs de domaines dans lesquels les choses vont bien et de la manière dont l’épuisement des eaux souterraines peut être résolu. L’étude est une aubaine pour les scientifiques, les décideurs politiques et les gestionnaires de ressources qui s’efforcent de comprendre la dynamique mondiale des eaux souterraines.
Les données derrière les tendances des eaux souterraines
« Cette étude a été motivée par la curiosité. Nous voulions mieux comprendre l’état des eaux souterraines mondiales en examinant des millions de mesures du niveau des eaux souterraines », a déclaré l’auteur principal Debra Perrone, professeur agrégé au programme d’études environnementales de l’UC Santa Barbara.
L’équipe a compilé des données provenant de registres nationaux et infranationaux et du travail d’autres agences. L’étude a duré trois ans, dont deux consacrés au nettoyage et au tri des données. C’est ce qu’il faut pour donner un sens aux 300 millions de mesures de niveaux d’eau provenant de 1,5 million de puits au cours des 100 dernières années.
Vint ensuite la tâche de traduire le déluge de données en informations concrètes sur les tendances mondiales des eaux souterraines. Les chercheurs ont ensuite parcouru plus de 1 200 publications pour reconstruire les limites des aquifères dans les régions étudiées et évaluer les tendances du niveau des eaux souterraines dans 1 693 aquifères.
Ce document fournit le compte rendu le plus complet à ce jour des tendances des niveaux des eaux souterraines dans le monde. Les couleurs plus foncées indiquent des changements de 10 cm/an ou plus. Crédit : Jasechko et al.
Leurs résultats fournissent l’analyse la plus complète des niveaux mondiaux des eaux souterraines à ce jour et démontrent la prévalence de l’épuisement des eaux souterraines. Les travaux ont révélé que les eaux souterraines diminuent dans 71 % des aquifères. Et cet appauvrissement s’accélère dans de nombreux endroits : les taux de diminution des eaux souterraines dans les années 1980 et 1990 se sont accélérés de 2000 à aujourd’hui, soulignant à quel point un problème grave s’est encore aggravé. Les déclins accélérés se produisent dans près de trois fois plus d’endroits que ce à quoi on pourrait s’attendre par hasard.
Accélération du déclin et solutions pour la reprise
L’approfondissement des eaux souterraines est plus fréquent dans les climats plus secs, avec un déclin accéléré particulièrement répandu dans les terres arides et semi-arides cultivées — « une découverte intuitive », a déclaré le co-auteur principal Scott Jasechko, professeur agrégé à la Bren School of Environmental Science & Gestion. « Mais c’est une chose que quelque chose soit intuitif. C’en est une autre de montrer que cela se produit avec des données du monde réel.
En revanche, il y a des endroits où les niveaux se sont stabilisés ou se sont rétablis. Les déclins des eaux souterraines des années 1980 et 1990 se sont inversés dans 16 % des systèmes aquifères pour lesquels les auteurs disposaient de données historiques. Cependant, ces cas ne sont que deux fois moins fréquents que ce à quoi on pourrait s’attendre par hasard.
« Cette étude montre que les humains peuvent changer les choses grâce à des efforts délibérés et concentrés », a déclaré Jasechko.
Prenez Tucson, en Arizona, par exemple. L’eau provenant du fleuve Colorado est utilisée pour reconstituer l’aquifère de la vallée voisine d’Avra. Le projet stocke l’eau pour une utilisation future. « Les eaux souterraines sont souvent considérées comme un compte bancaire pour l’eau », a expliqué Jasechko. « Le remplissage intentionnel des aquifères nous permet de stocker cette eau jusqu’au moment où nous en avons besoin. »
Les communautés peuvent dépenser beaucoup d’argent pour construire des infrastructures pour retenir l’eau à la surface. Mais si vous disposez de la bonne géologie, vous pouvez stocker de grandes quantités d’eau sous terre, ce qui est beaucoup moins cher, moins perturbateur et moins dangereux. Les eaux souterraines stockées peuvent également bénéficier à l’écologie de la région. En fait, alors qu’il préparait un mémoire de recherche en 2014, Perrone a découvert que la recharge des aquifères peut stocker six fois plus d’eau par dollar que les réservoirs de surface.
La recharge des eaux souterraines de Tucson est une aubaine pour l’aquifère local ; cependant, les prélèvements ont provoqué la diminution du puissant fleuve à la surface. Le Colorado atteint rarement son delta dans le golfe de Californie. « Ces interventions sur les eaux souterraines peuvent entraîner des compromis », a reconnu Jasechko.
Mesures réglementaires et avancées technologiques
Une autre option consiste à se concentrer sur la réduction de la demande. Cela implique souvent des réglementations, des permis et des frais pour l’utilisation des eaux souterraines, a expliqué Perrone. À cette fin, elle examine actuellement la législation sur l’eau dans l’ouest des États-Unis pour comprendre ces diverses interventions. Qu’elle provienne de l’offre ou de la demande, la récupération des aquifères semble nécessiter une intervention, révèle l’étude.
Les auteurs ont complété les mesures des puits de surveillance avec les données de la Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE). La mission GRACE se compose de satellites jumeaux qui mesurent avec précision la distance qui les sépare lorsqu’ils tournent autour de la Terre. De cette manière, les engins détectent de petites fluctuations de la gravité de la planète, qui peuvent révéler la dynamique des aquifères à grande échelle.
« La beauté de GRACE est qu’il nous permet d’explorer les conditions des eaux souterraines là où nous ne disposons pas de données in situ », a déclaré Perrone. « Notre évaluation complète GRACE. Lorsque nous disposons de données in situ, nous pouvons explorer les conditions des eaux souterraines localement, un niveau de résolution crucial lorsque vous gérez l’épuisement. Cette résolution locale est essentielle, comme l’ont découvert les auteurs, car les aquifères adjacents peuvent afficher des tendances différentes.
Cela dit, les tendances du niveau des eaux souterraines ne donnent pas une vue d’ensemble de la situation. Même là où les aquifères restent stables, le prélèvement d’eau souterraine peut toujours affecter les cours d’eau et les eaux de surface à proximité, provoquant leur fuite dans le sous-sol, comme l’expliquent Perrone et Jasechko dans un autre article. Nature papier en 2021.
Les auteurs ont également analysé la variabilité des précipitations au cours des quatre dernières décennies pour 542 aquifères. Ils ont découvert que 90 % des aquifères dont le déclin s’accélérait se trouvent dans des endroits où les conditions sont devenues plus sèches au cours des 40 dernières années. Ces tendances ont probablement réduit la recharge des eaux souterraines et augmenté la demande. D’un autre côté, la variabilité climatique peut également permettre aux eaux souterraines de remonter là où les conditions deviennent plus humides.
Cette étude sur les puits de surveillance complète un article de Perrone et Jasechko publié en 2021. Cette étude représentait la plus grande évaluation des puits d’eau souterraine au monde et a fait la couverture de la revue Science. « Les puits de surveillance nous donnent des informations sur l’approvisionnement. Et les puits d’eau souterraine nous donnent des informations sur la demande », a déclaré Perrone.
« Pris ensemble, ils nous permettent de comprendre quels puits sont déjà à sec, ou sont les plus susceptibles de le devenir en cas de baisse du niveau des eaux souterraines », a ajouté Jasechko.
Perrone et Jasechko examinent actuellement la façon dont les niveaux des eaux souterraines varient au fil du temps dans le contexte du changement climatique. Relier ces taux de changement aux profondeurs des puits réels fournira de meilleures prévisions sur les endroits où l’accès aux eaux souterraines est menacé.
« L’épuisement des eaux souterraines n’est pas une fatalité », a déclaré Jasechko. En fine résolution, des études globales permettront aux scientifiques et aux responsables de comprendre la dynamique de cette ressource cachée.
