Les deux tiers des terres de la Terre sont sur le point de perdre de l'eau alors que le climat se réchauffe

Les deux tiers des terres de la Terre sont sur le point de perdre de l'eau alors que le climat se réchauffe
Les habitants du Cap ont fait la queue pour avoir de l'eau alors que les robinets se tarissaient presque en 2018.
Morgana Wingard / Getty Images

Le monde a regardé avec effroi en 2018 alors que Le Cap, en Afrique du Sud, comptait les jours jusqu'à ce que la ville soit à court d'eau. Les réservoirs de surface de la région se tarissaient au milieu de la pire sécheresse jamais enregistrée, et le compte à rebours public était un appel à l'aide.

En réduisant considérablement leur consommation d'eau, les habitants et les agriculteurs du Cap ont pu repousser «Day Zero» jusqu'à ce que la pluie tombe, mais l'appel rapproché a montré à quel point la sécurité de l'eau peut être précaire. La Californie a également fait face à de sévères restrictions d'eau au cours de sa récente sécheresse de plusieurs années. Et Mexico City fait maintenant face à des restrictions d'eau après un an avec peu de pluie.

On craint de plus en plus que de nombreuses régions du monde soient confrontées à des crises de l'eau comme celles-ci dans les décennies à venir, la hausse des températures exacerbant les conditions de sécheresse.

Pour comprendre les risques à venir, il faut examiner l'ensemble du paysage du stockage de l'eau terrestre - pas seulement les rivières, mais aussi l'eau stockée dans les sols, les eaux souterraines, le manteau neigeux, les couvertures forestières, les zones humides, les lacs et les réservoirs.

Nous étudions les changements du cycle de l'eau terrestre comme ingénieurs et hydrologues. Dans un nouvelle étude publiée le 11 janvier, nous et une équipe de collègues d'universités et d'instituts du monde entier avons montré pour la première fois comment le changement climatique affectera probablement la disponibilité de l'eau sur la terre à partir de toutes les sources de stockage d'eau au cours de ce siècle.

Nous avons constaté que la somme de ce stockage de l'eau terrestre est en voie de diminuer sur les deux tiers des terres de la planète. Les pires impacts se produiront dans les régions de l'hémisphère sud où la pénurie d'eau menace déjà la sécurité alimentaire et conduit à des migrations humaines et à des conflits. Dans le monde, une personne sur 12 pourrait être confrontée à une sécheresse extrême liée au stockage de l'eau chaque année d'ici la fin du siècle, contre une moyenne d'environ une personne sur 33 à la fin du XXe siècle.

Ces résultats ont des implications sur la disponibilité de l'eau, non seulement pour les besoins humains, mais aussi pour les arbres, les plantes et la durabilité de l'agriculture.


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Là où les risques sont les plus élevés

L'eau qui maintient la terre en bonne santé, la croissance des cultures et la satisfaction des besoins humains provient de diverses sources. La neige des montagnes et les précipitations alimentent les cours d'eau qui affectent les approvisionnements en eau de la communauté. La teneur en eau du sol affecte directement la croissance des plantes. Les ressources en eaux souterraines sont essentielles à la fois pour l'approvisionnement en eau potable et la productivité des cultures dans les régions irriguées.

Alors que les études se concentrent souvent uniquement sur le débit des rivières en tant qu'indicateur de la disponibilité de l'eau et de la sécheresse, notre étude fournit plutôt une image holistique des changements de l'eau totale disponible sur terre. Cela nous permet de saisir des nuances, telles que la capacité des forêts à puiser de l'eau à partir de sources souterraines profondes pendant les années où les niveaux supérieurs du sol sont plus secs.

Les baisses que nous avons constatées dans le stockage de l'eau terrestre sont particulièrement alarmantes dans le bassin du fleuve Amazone, en Australie, en Afrique australe, dans la région méditerranéenne et parties des États-Unis. Dans ces régions, les précipitations devraient diminuer fortement avec le changement climatique, et la hausse des températures augmentera l'évaporation. Dans le même temps, certaines autres régions deviendront plus humides, un processus déjà vu aujourd'hui.

La carte montre l'évolution prévue du stockage de l'eau terrestre d'ici la fin du 21e siècle
La carte montre l'évolution projetée du stockage de l'eau terrestre d'ici la fin du 21e siècle, par rapport à la moyenne de 1975 à 2005, dans un scénario de milieu de gamme pour le réchauffement climatique. Un continuum de jaune à orange à rouge foncé reflète la gravité croissante de la perte d'eau stockée; sarcelle à bleu à bleu foncé reflète les gains croissants en eau stockée.
Yadu Pokhrel, et al, Nature Climate Change, 2021, CC BY-ND

Nos découvertes pour le bassin amazonien ajoutent au débat de longue date sur le sort de la forêt tropicale dans un monde plus chaud. De nombreuses études utilisant des projections de modèles climatiques ont mis en garde contre dépérissement généralisé des forêts à l'avenir, car moins de précipitations et des températures plus chaudes conduisent à un stress thermique et d'humidité plus élevé combiné avec les incendies de forêt.

Dans une étude antérieure, nous avons constaté que les forêts tropicales enracinées peuvent être plus résistantes à la sécheresse à court terme qu'elles ne le paraissent car elles peuvent puiser dans l'eau stockée dans des sols plus profonds qui ne sont pas pris en compte dans les projections de modèles climatiques typiques. Cependant, nos nouvelles découvertes, utilisant plusieurs modèles, indiquent que la diminution du stockage total de l'eau, y compris les réserves d'eau souterraine profonde, peut entraîner davantage de pénuries d'eau pendant les saisons sèches lorsque les arbres ont le plus besoin d'eau stockée et aggraver les futures sécheresses. Tous affaiblissent la résilience des forêts tropicales.

Une nouvelle façon de voir la sécheresse

Notre étude offre également une nouvelle perspective sur les futures sécheresses.

Il y a différents types de sécheresses. Les sécheresses météorologiques sont causées par le manque de précipitations. Les sécheresses agricoles sont causées par le manque d'eau dans les sols. Les sécheresses hydrologiques impliquent un manque d'eau dans les rivières et les eaux souterraines. Nous avons fourni une nouvelle perspective sur les sécheresses en examinant le stockage total de l'eau.

L'eau dans l'environnement. (les deux tiers des terres de la planète sont sur le point de perdre de l'eau à mesure que le climat se réchauffe)
L'eau dans l'environnement.
UK Met Office

Nous avons constaté que les sécheresses modérées à sévères impliquant le stockage de l'eau augmenteraient jusqu'au milieu du 21e siècle, puis resteraient stables dans les scénarios futurs dans lesquels les pays réduiraient leurs émissions, mais que les sécheresses extrêmes à exceptionnelles liées au stockage de l'eau pourraient continuer à augmenter jusqu'à la fin du siècle. .

Cela menacerait davantage la disponibilité de l'eau dans les régions où le stockage de l'eau devrait diminuer.

Changements induits par le réchauffement climatique

Ces baisses du stockage de l'eau et l'augmentation des sécheresses futures sont principalement dues au changement climatique et non aux activités de gestion des terres et des eaux telles que l'irrigation et le pompage des eaux souterraines. Cela est devenu clair lorsque nous avons examiné des simulations de ce à quoi ressemblerait l'avenir si les conditions climatiques étaient inchangées par rapport à l'époque préindustrielle. Sans l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre, le stockage de l'eau terrestre resterait généralement stable dans la plupart des régions.

Si l'on considère également l'augmentation future de l'utilisation des eaux souterraines pour l'irrigation et d'autres besoins, la réduction prévue du stockage de l'eau et l'augmentation de la sécheresse pourraient être encore plus graves.

A propos de l'auteurLa Conversation

Yadu Pokhrel, professeur agrégé de génie civil et environnemental, Michigan State University

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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