De nouvelles résultats de l’étude de plus de deux décennies d’observations par satellite révèlent que les continents de la Terre ont subi une perte d’eau douce sans précédent depuis 2002, entraînée par le changement climatique, une utilisation insoutenable des eaux souterraines et des sécheresses extrêmes. L’étude, dirigée par l’Arizona State University et publiée le 25 juillet Les avancées scientifiques, Souligne l’émergence de quatre régions de «méga-séchage» à l’échelle continentale, toutes situées dans l’hémisphère nord, et met en garde contre les conséquences graves pour la sécurité de l’eau, l’agriculture, l’élévation du niveau de la mer et la stabilité mondiale.
L’équipe de recherche rapporte que les zones de séchage sur terre se développent à un rythme environ deux fois la taille de la Californie chaque année. Et, la vitesse à laquelle les zones sèches deviennent plus sèches dépassent désormais la vitesse à laquelle les zones humides deviennent plus humides, inversant les schémas hydrologiques de longue date.
Les implications négatives de cela pour l’eau douce disponible sont stupéfiantes. 75% de la population mondiale vit dans 101 pays qui perdent l’eau douce depuis 22 ans. Selon les Nations Unies, la population mondiale devrait continuer de croître au cours des 50 à 60 prochaines années – en même temps que la disponibilité de l’eau douce se rétrécit considérablement.
Les chercheurs ont identifié le type de perte d’eau sur terre et, pour la première fois, ont constaté que 68% provenaient des eaux souterraines – contribuant davantage à l’élévation du niveau de la mer que les calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique combinées.
« Ces résultats envoient peut-être le message le plus alarmant à ce jour sur l’impact du changement climatique sur nos ressources en eau », a déclaré Jay Famiglietti, chercheur principal de l’étude et professeur à terme mondial à l’École de durabilité de l’ASU. « Les continents séchent, la disponibilité de l’eau douce se rétrécit et l’élévation du niveau de la mer s’accélère. Les conséquences d’une surutilisation continue des eaux souterraines pourraient saper la sécurité des aliments et de l’eau pour des milliards de personnes dans le monde.
Les chercheurs ont évalué plus de deux décennies de données des missions de récupération de la gravité américaine et climatique (grâce) et de la grâce sur (Grace-Fo), en regardant comment et pourquoi le stockage de l’eau terrestre a changé depuis 2002. Le stockage de l’eau terrestre comprend toute la surface et la végétation de la terre, de l’humidité du sol, de la glace, de la neige et des eaux souterraines stockées sur la terre de la Terre et de la végétation.
« Il est frappant de la quantité d’eau non renouvelable que nous perdons », a déclaré Hrishikesh A. Chandanpurkar, auteur principal de l’étude et chercheur pour l’ASU. « Les glaciers et les eaux souterraines profondes sont une sorte de fonds fiduciaires anciens. Au lieu de les utiliser uniquement en cas de besoin, comme une sécheresse prolongée, nous les prenons pour acquises. De plus, nous n’essayons pas de reconstituer les systèmes des eaux souterraines pendant les années humides et ainsi vers une faillite d’agrandissement imminente. »
Point de basculement et aggravant le séchage continental
L’étude a identifié ce qui semble être un point de basculement vers 2014-2015 pendant une période considérée comme «Mega El-Niño». Les extrêmes climatiques ont commencé à accélérer et, en réponse, l’utilisation des eaux souterraines a augmenté et le séchage continental a dépassé les taux de glacier et la fusion de la calotte glaciaire.
De plus, l’étude a révélé une oscillation auparavant non déclaré où après 2014, les régions de séchage se sont déroulées principalement dans l’hémisphère sud à la plupart au nord, et vice versa pour les régions humides.
L’un des principaux moteurs contribuant au séchage continental est les extrêmes croissants de la sécheresse dans les latitudes moyennes de l’hémisphère nord, par exemple en Europe. De plus, au Canada et dans la Russie, la neige, la glace et le pergélisol, la fusion a augmenté au cours de la dernière décennie, et l’épuisement continu des eaux souterraines dans le monde est un facteur majeur.
Dans une étude précédente, les membres de l’équipe ont étudié le stockage d’eau terrestre à partir de données satellites couvrant 2002 – 2016. Dans la nouvelle étude, l’équipe a examiné plus de 20 ans de données et a découvert un développement critique et majeur du séchage continental. Plusieurs modèles de séchage régionaux et des «points chauds» localisés précédemment pour la perte de stockage d’eau terrestre sont désormais interconnectés – formant les quatre méga régions de séchage à l’échelle continentale.
Ceux-ci incluent:
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Amérique du Nord du Sud-Ouest et Amérique centrale: cette région comprend des régions productrices de produits alimentaires dans le sud-ouest américain, ainsi que des grandes villes désertiques telles que Phoenix, Tucson, Las Vegas et les grandes zones métropolitaines telles que Los Angeles et Mexico.
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Alaska et nord du Canada: cette région comprend la fonte des glaciers alpins en Alaska et en Colombie-Britannique, la neige et le pergélisol fondent à travers les grandes latitudes canadiennes et le séchage dans les grandes régions agricoles telles que la Colombie-Britannique et la Saskatchewan.
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Nord de la Russie: cette région connaît la neige majeure et la fonte du pergélisol à travers les hautes latitudes
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Pan-Eurasie du Moyen-Orient-Nord (MENA): cette région comprend des villes désertiques majeures, notamment Dubaï, Casablanca, Caire, Bagdad et Téhéran; Les principales régions de production alimentaire telles que l’Ukraine, le nord-ouest de l’Inde et la région chinoise de la plaine de la Chine du Nord; les mers caspien et aral rétrécies; et les grandes villes comme Barcelone, Paris, Berlin, Dhaka et Pékin.
En fait, l’étude a montré que depuis 2002, seuls les tropiques ont continué à devenir plus humides en moyenne par latitude, ce qui n’est pas prédit par les modèles climatiques du GIEC (panel intergouvernemental sur le changement climatique) – des programmes informatiques sophistiqués utilisés pour projeter de futurs scénarios climatiques. Les enregistrements continus sont essentiels pour comprendre les changements à long terme du cycle de l’eau.
« Cette étude montre vraiment à quel point il est important d’avoir des observations continues d’une variable comme le stockage d’eau terrestre », a déclaré Chandanpurkar. « Les enregistrements de Grace atteignent vraiment la longueur où nous sommes en mesure de voir robustement les tendances à long terme de la variabilité climatique. Des observations et un partage de données in situ pour effectuer cette séparation et éclairer la gestion de l’eau. »
Un réveil planétaire
L’échelle sans précédent du séchage continental menace l’agriculture et la sécurité alimentaire, la biodiversité, les fournitures d’eau douce et la stabilité mondiale. La présente étude met en évidence la nécessité de recherches en cours à grande échelle pour informer les décideurs et les communautés de l’aggravation des défis et des opportunités d’eau pour créer un changement significatif.
« Cette recherche est importante. Il montre clairement que nous avons besoin de nouvelles politiques et stratégies de gestion des eaux souterraines à l’échelle mondiale », a déclaré Famiglietti, qui est également au Julie Ann Wrigley Global Futures Laboratory et ancien scientifique aquatique au laboratoire de propulsion à Jet de la NASA. « Bien que les efforts pour atténuer le changement climatique soient confrontés à des défis, nous pouvons aborder le séchage continental en mettant en œuvre de nouvelles politiques concernant la durabilité régionale et internationale des eaux souterraines.
L’étude appelle une action immédiate pour ralentir et inverser l’épuisement des eaux souterraines, protéger les ressources en eau douce restante et s’adapter au risque croissant de rareté de l’eau et d’inondation côtière. L’équipe de recherche poursuit en disant que la gestion stratégique de l’eau, la coopération internationale et les politiques durables sont essentielles pour préserver l’eau pour les générations futures et atténuer les dommages causés par les systèmes planétaires.
La recherche soutiendra également un prochain rapport phare du groupe de la Banque mondiale qui approfondira ces résultats, notamment les implications humaines et économiques du séchage continental, et les solutions actuelles pour les pays pour faire face à la crise croissante de l’eau douce.
À propos de l’étude
Les résultats sont basés sur plus de 22 ans de données de stockage d’eau terrestre des missions satellites américaines German Grace et Grace-Fo. Le rapport complet détaille les analyses scientifiques et les pannes régionales des tendances de séchage, qui se sont révélées robustes et persistantes malgré la variabilité climatique.
L’équipe de recherche comprend des scientifiques de l’Arizona State University; Hrishikesh A. Chandanpurkar, Flame University; John T. Reager et David N. Wiese, JPL; Kaushik Gopalan et Yoshihide Wada, Université des sciences et technologies du roi Abdullah; Kauru Kakinuma, Korea Advanced Institute of Science and Technology; et fan Zhang, la Banque mondiale.
Cette recherche a été financée par le Julie Ann Wrigley Global Futures Laboratory de l’Arizona State University, l’équipe de science de suivi Grace et la surveillance mondiale de l’eau de la Banque mondiale.