Adaptation à la sécheresse: une meilleure façon de mesurer la pénurie d'eau

Adaptation à la sécheresse: une meilleure façon de mesurer la pénurie d'eau

Les crises de l'eau semblent être partout. Dans Silex, l'eau pourrait nous tuer. En Syrie, la pire sécheresse de centaines d'années exacerbe la guerre civile. Mais beaucoup d'endroits asséchés ne sont pas en conflit. Pour tout le battage, même La Californie n'a pas manqué d'eau.

Il y a beaucoup d'eau sur la planète. L'eau douce renouvelable totale de la Terre représente environ 10 millions de kilomètres cubes. Ce nombre est petit, moins de un pour cent, par rapport à toute l'eau dans les océans et les calottes glaciaires, mais il est aussi grand, quelque chose comme quatre billions Piscines olympiques. Là encore, l'eau n'est pas disponible partout: à travers l'espace, il y a des déserts et des marécages; au fil du temps, des saisons de pluie et des années de sécheresse.

De plus, une crise de l'eau ne concerne pas la quantité d'eau disponible - un désert n'est pas stressé par l'eau si personne n'utilise l'eau; c'est juste un endroit aride. Une pénurie d'eau se produit lorsque nous voulons plus d'eau que nous avons dans un endroit précis à un moment précis.

Déterminer si une partie donnée du monde est stressée par l'eau est compliqué. Mais c'est aussi important: nous devons gérer les risques et planifier stratégiquement. Existe-t-il un bon moyen de mesurer la disponibilité de l'eau et, par conséquent, d'identifier les endroits qui pourraient être vulnérables aux pénuries d'eau?

Parce qu'il mesure si nous en avons assez, le ratio de l'utilisation de l'eau à la disponibilité de l'eau est un bon moyen de quantifier la pénurie d'eau. Travailler avec un groupe de collaborateurs, dont certains dirigent un modèle global des ressources en eau à la fine pointe de la technologie et certains d'entre eux actuellement par terre Dans des endroits où l'eau est rare, j'ai quantifié la quantité d'eau que nous utilisons à l'échelle mondiale. C'était moins simple que ça en a l'air.

Consommation d'eau, disponibilité de l'eau

Nous utilisons de l'eau pour boire et nettoyer et fabriquer des vêtements et des voitures. La plupart du temps, cependant, nous utilisons de l'eau pour faire pousser de la nourriture. Soixante-dix pour cent des eau nous tirons des rivières, des ruisseaux et des aquifères, et Près de 90% de l'eau que nous "épuisons" est destinée à l'irrigation.

La quantité d'eau que nous utilisons dépend de ce que vous entendez par «utilisation». Le comptage de l'eau que nous retirons des rivières, lacs et aquifères est logique pour les maisons et les fermes, parce que c'est l'eau qui coule dans nos champs.

Mais beaucoup d'eau coule dans les égouts. Donc, il peut être, et est probablement utilisé à nouveau. Aux États-Unis, les eaux usées provenant de la plupart des maisons sont acheminées vers des usines de traitement. Une fois nettoyé, il est rejeté dans les rivières ou les lacs qui sont probablement la source d'eau de quelqu'un d'autre. Mon eau du robinet à Minneapolis provient du fleuve Mississippi et toute l'eau que j'écoule passe par une station d'épuration et retourne dans le Mississippi, la source d'eau potable des villes jusqu'à la Nouvelle-Orléans.

Avec la plupart des technologies «économisant» de l'eau, moins d'eau est extraite d'une rivière, mais cela signifie aussi que moins d'eau est remise dans la rivière. Cela fait une différence pour votre facture d'eau - vous avez dû pomper moins d'eau! Cependant, votre voisin de la ville en aval ne se soucie pas de savoir si cette eau a traversé votre robinet avant qu'elle ne l'atteigne. Elle se soucie seulement de combien d'eau totale il y a dans le cours d'eau. Si vous en avez retiré moins, mais que vous avez également remis moins, le total n'a pas changé, cela ne fait pas de différence pour elle.

Donc, dans notre analyse, nous avons décidé de compter toute l'eau qui ne coule pas en aval, appelé consommation d'eau. L'eau consommée n'est pas partie, mais ce n'est pas à nous de l'utiliser à nouveau dans ce tour cycle de l'eau.

Par exemple, lorsqu'un agriculteur irrigue un champ, une partie de l'eau s'évapore ou passe par les plantes dans l'atmosphère et n'est plus disponible pour être utilisée par une ferme en descente. Nous avons calculé cette eau, pas le ruissellement (qui pourrait aller à cette ville en aval, ou à oiseaux migrateurs!).

Notre modèle a calculé la consommation d'eau par les gens et l'agriculture dans le monde entier. Il s'avère que si beaucoup d'eau est consommée dans un bassin versant, c'est-à-dire qu'elle est utilisée et ne peut pas être immédiatement réutilisée, elle est utilisée pour l'irrigation. Mais l'agriculture irriguée est super-concentrée - 75 pourcentage de la consommation d'eau par l'irrigation se produit dans seulement 6 pour cent de tous les bassins versants dans le monde. Ainsi, dans de nombreux bassins versants, il n'y a pas beaucoup d'eau consommée - souvent, elle est réinjectée dans le bassin versant après son utilisation.

De l'autre côté du registre, nous devions garder une trace de la quantité d'eau disponible. La disponibilité de l'eau fluctue, avec des pointes de crues et des saisons sèches, ainsi nous avons compté l'eau disponible chaque mois, non seulement dans les années moyennes mais aussi pendant les années humides et sèches. Et nous avons dénombré les eaux souterraines ainsi que les eaux de surface des rivières, des lacs et des terres humides.

Dans de nombreux endroits, les précipitations et les chutes de neige reconstituent les eaux souterraines chaque année. Mais dans d'autres endroits, comme l'aquifère des hautes plaines Dans le centre des États-Unis, les réserves d'eau souterraine se sont formées il y a longtemps et ne sont effectivement pas rechargées. Cette eau souterraine fossile étant une ressource limitée, son utilisation est fondamentalement non durable. Pour notre mesure de la pénurie d'eau, nous avons considéré seulement les eaux souterraines renouvelables et les eaux de surface.

Pénurie d'eau ou stress hydrique?

Nous avons analysé la quantité d'eau renouvelable disponible dans un bassin versant que nous utilisons pour sur les bassins versants 15,000 dans le monde pour chaque mois dans les années humides et sèches. Avec ces données en main, mes collègues et moi avons commencé à essayer de l'interpréter. Nous voulions identifier les parties du monde confrontées au stress hydrique tout le temps, pendant les saisons sèches, ou seulement pendant les années de sécheresse.

Mais il s'avère que l'identification et la définition du stress hydrique sont également difficiles. Ce n'est pas parce qu'un endroit utilise une grande partie de son eau - peut-être qu'une ville tire la plus grande partie de l'eau d'une rivière chaque été - que cela signifie nécessairement qu'elle est stressée par l'eau. La culture, la gouvernance et l'infrastructure déterminent si une limite à la disponibilité de l'eau est problématique. Et ce contexte influence si consommer 55 pour cent de l'eau disponible est manifestement pire que d'utiliser 50 pour cent, ou si deux courts mois de pénurie d'eau sont deux fois plus mauvais qu'un. La pénurie d'eau transforme la pénurie d'eau en une évaluation du stress hydrique chargée de valeurs.

2016-08-12 12:30:29Un exemple d'une mesure plus détaillée et localisée du risque de pénurie d'eau douce qui utilise les données de la saison sèche et des années sèches. Les zones bleues ont les plus faibles risques car elles utilisent moins de cinq pour cent de leur eau renouvelable annuellement. Les zones les plus sombres utilisent plus de 100 pour cent de leur eau douce renouvelable parce qu'elles prélèvent des eaux souterraines qui ne sont pas réapprovisionnées. Kate Braumen, Auteur fourni

Pour évaluer si un bassin versant est stressé, nous avons considéré l'utilisation commune à la disponibilité les seuils du pourcentage 20 et du pourcentage 40 définir la pénurie d'eau modérée et sévère. Ces niveaux sont le plus souvent attribués à Malin Falkenmark, qui a fait un travail révolutionnaire évaluant l'eau pour les gens. En faisant notre recherche, nous avons creusé et trouvé Waclaw Balcerski, toutefois. Son étude 1964 (publiée dans un journal hongrois sur les ressources en eau) de l'Europe d'après-guerre a montré que le coût de construction des infrastructures hydrauliques augmentait dans les pays retirant plus de 20 pour cent de leur eau disponible. Intéressant, mais guère une définition universelle du stress hydrique.

Une image nuancée

En fin de compte, nous avons esquivé les définitions du stress et choisi d'être descriptif. Dans notre étude, nous avons décidé de rapport la fraction de l'eau renouvelable utilisée par les gens chaque année, saisonnièrement et pendant les années sèches.

Que révèle cette métrique? Vous avez probablement des problèmes si vous utilisez 100 pour cent de votre eau, ou même 75 pour cent, car il n'y a pas de place pour l'erreur dans les années sèches et il n'y a pas d'eau dans votre rivière pour les poissons, les bateaux ou les nageurs. Mais seul le contexte local peut éclairer cela.

Nous avons trouvé que globalement, seulement deux pour cent des bassins versants utiliser plus de 75 pour cent de leur eau renouvelable totale chaque année. La plupart de ces endroits dépendent des eaux souterraines fossiles et irriguent fortement; ils vont manquer d'eau.

Plus de endroits que nous reconnaissons comme limités en eau sont saisonnièrement épuisés (neuf pour cent des bassins versants), faisant face à des périodes régulières de pénurie d'eau. Vingt et un pour cent des bassins versants dans le monde sont épuisés pendant les années sèches; ce sont les endroits où il est facile de croire qu'il y a beaucoup d'eau pour faire ce que l'on veut, et pourtant les gens se battent semi-régulièrement avec des périodes de pénurie.

Nous avons également constaté que 68 pour cent des bassins versants ont une très faible déplétion; Lorsque ces bassins subissent un stress hydrique, c'est en raison de l'accès, de l'égalité et de la gouvernance.

À notre grande surprise, nous avons constaté qu'aucun bassin versant n'était modérément épuisé, défini comme des bassins versants qui, en moyenne, absorbent la moitié de leur eau. Mais il s'avère que tous ces bassins versants sont parfois très appauvris - ils ont des mois où presque toute l'eau est consommée et des mois où il y en a peu.

La gestion de l'eau pour répondre à la demande actuelle et future est essentielle. Les indicateurs biophysiques, tels que ceux que nous avons examinés, ne peuvent pas nous dire où une pénurie d'eau est stressante pour la société ou les écosystèmes, mais un bon indicateur biophysique peut nous aider à faire des comparaisons utiles, cibler les interventions, évaluer les risques et regarder globalement trouver des modèles de gestion qui pourraient fonctionner à la maison.

A propos de l'auteur

Kate Brauman, Institut scientifique principal sur l'environnement, Université du Minnesota.

Cet article a été publié initialement le La Conversation. Lis le article original.

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