Pourquoi les problèmes d'eau sur la côte ouest se dirigeront vers l'est

Pourquoi les problèmes d'eau sur la côte ouest se dirigeront vers l'est

Même dans des scénarios modestes de changement climatique, la zone continentale des États-Unis fait face à une perte importante d'eau souterraine, selon une nouvelle étude.

L'étude estime que les États-Unis pourraient perdre environ 119 millions de mètres cubes d'eau (plus de 4.2 milliards de pieds cubes), soit environ assez pour remplir le lac Powell, le plus grand réservoir du bassin supérieur du Colorado, à quatre reprises.

Les résultats Communications Nature montrent que le réchauffement des températures modifie l'équilibre entre l'offre et la demande d'eau, le stockage peu profond des eaux souterraines peut atténuer le stress hydrique des plantes, mais uniquement là où des connexions peu profondes sont présentes, et non indéfiniment. Alors que le réchauffement persiste, ce stockage peut être épuisé, au détriment des connexions vitales entre les eaux de surface, telles que les rivières, les ruisseaux et les réservoirs d'eau souterrains.

«Nous sommes confrontés à une crise du stockage mondial des eaux souterraines.»

«Même avec un cas de réchauffement de 1.5 degrés Celsius [2.7 degrés F], nous risquons de perdre beaucoup d'eau souterraine», explique le co-auteur Reed Maxwell, professeur d'hydrologie à la Colorado School of Mines.

«La côte Est pourrait commencer à ressembler à la côte Ouest du point de vue de l'eau. Ça va être un vrai défi. »

Modèles d'eaux souterraines et de changements climatiques

La plupart des modèles de circulation mondiale ne prennent pas en compte le mouvement latéral de l'eau dans le sous-sol. En règle générale, ils n'incluent que des mouvements de haut en bas limités, tels que la pluie qui s'infiltre de la végétation dans le sol et les racines tirant l'eau du sol. De plus, ces modèles ont tendance à limiter leur portée à de simples mètres au-dessus ou au-dessous du sol.

Cette nouvelle étude va au-delà de cela pour simuler comment l'eau se déplace dans le sous-sol et se connecte à la surface du sol.

«Nous avons demandé à quoi ressemblerait la réponse si nous incluions toute la complexité du mouvement des eaux souterraines dans une simulation à grande échelle, et nous pensons que c'est la première fois que cela est fait», explique l'auteure principale Laura Condon, professeure adjointe d'hydrologie. et les sciences de l'atmosphère à l'Université de l'Arizona.

Les calculs ont révélé une réponse directe du stockage des eaux souterraines peu profondes au réchauffement qui démontre l'effet fort et précoce que même un réchauffement faible à modéré peut avoir sur le stockage des eaux souterraines et l'évapotranspiration.

point de basculement

Dans l'ouest des États-Unis, les changements dans le stockage des eaux souterraines peuvent rester masqués pendant une longue période, a révélé l'étude, car les eaux souterraines y sont déjà profondes et les niveaux de baisse n'auraient pas un effet aussi important sur les eaux de surface. De plus, la végétation de la région est déjà largement limitée en eau et adaptée pour être déconnectée des sources profondes d'eau souterraine.

Cependant, l'est des États-Unis sera beaucoup plus sensible à une baisse de la nappe phréatique. Les eaux souterraines et les eaux de surface sont plus étroitement liées, et l'épuisement des eaux souterraines perturbera davantage la végétation, les ruisseaux et les rivières. Bon nombre des systèmes qui ont été mis en place dans l'ouest des États-Unis pour la manipulation et la gestion pénurie d'eau manquent également dans l’est du pays.

L'étude révèle que les régions de l'est des États-Unis pourraient atteindre un point de basculement plus tôt que tard, lorsque la végétation commencera à perdre l'accès aux eaux souterraines peu profondes alors que le stockage s'épuise avec le réchauffement.

"Initialement, plantes peut ne pas être stressé car ils ont toujours des eaux souterraines peu profondes disponibles, mais comme nous continuons à avoir des conditions plus chaudes, ils peuvent compenser de moins en moins, et les changements sont plus dramatiques chaque année », dit Condon. "En d'autres termes, les eaux souterraines peu profondes tamponnent la réponse au réchauffement, mais quand elles sont épuisées, elles ne peuvent plus le faire."

Les simulations de l'étude ont été mises en place pour maintenir les modèles de précipitations les mêmes et n'augmenter les températures atmosphériques qu'en fonction de projections allant de 1.5 à 4 degrés Celsius. Même avec un modeste réchauffement de 1.5 degrés Celsius, les chercheurs ont prévu une perte de 119 millions de mètres cubes de stockage. À 4 degrés Celsius [7.2 degrés F], ils prévoyaient des pertes d'eau souterraine à 324 millions de mètres cubes, soit environ 10 fois le volume du lac Powell ou suffisamment pour remplir près des trois quarts du lac Érié.

«Nous sommes confrontés à une crise du stockage mondial des eaux souterraines», déclare Condon. «D'énormes réservoirs d'eau souterraine s'assèchent à un rythme alarmant, et c'est un problème car ils nourrissent les principales régions en croissance du monde.»

étude originale

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