Les États occidentaux que l’on pensait résistants à une sécheresse prolongée pourraient être plus vulnérables que les scientifiques ne le pensaient auparavant, selon une nouvelle analyse des réserves d’eau souterraine dans le bassin du fleuve Colorado.
Les chercheurs ont révélé que les quatre États qui composent ensemble le bassin supérieur – le Colorado, le Nouveau-Mexique, l’Utah et le Wyoming – ont perdu près de deux fois plus d’eau souterraine que le bassin inférieur au cours d’une intense sécheresse dans le sud-ouest des États-Unis entre 2020 et 2022. Cette découverte était inattendue et pourrait signaler un tournant pour la région, car le bassin supérieur a longtemps été considéré comme plus résistant aux périodes de sécheresse que le bassin inférieur, a déclaré Esther Oyedèledoctorant en géosciences à Virginia Tech et premier auteur de l’étude.
« Le bassin supérieur du fleuve Colorado a toujours été considéré comme plus résilient car il reçoit plus de précipitations, en particulier des chutes de neige dans les montagnes Rocheuses », a déclaré Oyedele dans un courrier électronique à Live Science. « Je pense que ce qu’il faut retenir, c’est que nous ne devrions pas supposer que le bassin supérieur restera relativement résilient simplement parce qu’il a historiquement reçu plus de précipitations et de fonte des neiges. »
Le bassin inférieur comprend des parties du Nevada, de la Californie et de l’Arizona. Moins de pluie et de chutes de neige signifient que le bassin inférieur a naturellement moins de recharge des eaux souterraines, ou moins de réapprovisionnement à partir d’autres sources d’eau, que le bassin supérieur. En outre, le bassin inférieur présente généralement des taux d’évaporation plus élevés et des besoins en eau importants, étant donné que environ 30 millions des 40 millions de personnes qui dépendent du fleuve Colorado pour leur eau vivent dans le bassin inférieur, a déclaré Oyedele.
Dans la nouvelle étude, publiée le 13 octobre dans la revue Recherche sur les ressources en eaules chercheurs ont utilisé des données satellitaires et hydrologiques pour estimer l’épuisement des eaux souterraines dans le bassin du fleuve Colorado entre 2004 et 2023. Les données comprenaient des mesures de l’eau de surface, de l’humidité du sol et du stockage de l’eau de la neige, ainsi que des observations de la mission Gravity Recovery and Climate Experiment et de son successeur, appelé Follow-On.
Les résultats ont montré que l’épuisement des eaux souterraines a été un problème persistant dans le bassin du fleuve Colorado au cours des deux dernières décennies, mais les pertes se sont accélérées en 2019. La sécheresse de trois ans qui a commencé en 2020 en est la principale cause, car elle a rétréci le manteau neigeux dans les montagnes Rocheuses, augmenté l’évaporation et augmenté la demande en eau dans tout le bassin, a déclaré Oyedele.
Lors de la sécheresse entre 2020 et 2022, le bassin supérieur a perdu environ 4,2 milles cubes (17,5 kilomètres cubes) d’eau souterraine, tandis que le bassin inférieur a perdu environ 2,3 milles cubes (9,4 km cubes). Au total, le bassin du fleuve Colorado a perdu 58,3 km cubes d’eau souterraine, soit l’équivalent de 25 millions de piscines olympiques, au cours de la période d’étude, entre 2004 et 2023.
On ne sait pas pourquoi le déficit est tellement plus élevé dans le bassin supérieur que dans le bassin inférieur, mais la proximité du bassin supérieur et sa dépendance à l’égard des montagnes pour la recharge des aquifères n’ont probablement pas aidé, a déclaré Oyedele. À mesure que la neige fond, une partie de celle-ci reconstitue les eaux souterraines, de sorte qu’une réduction des chutes de neige entre 2020 et 2022 aurait eu des conséquences particulièrement graves sur le bassin supérieur, a-t-elle noté.
Le bassin supérieur a également enregistré davantage de recharges des aquifères pendant les périodes humides précédant la sécheresse que le bassin inférieur. Il est donc possible que le déclin prononcé pendant la sécheresse soit lié à une quantité initiale d’eau souterraine plus élevée dans le bassin supérieur, a déclaré Oyedele.
Ensuite, les chercheurs ont utilisé des méthodes statistiques avancées pour explorer la relation entre les eaux souterraines et les eaux de surface dans le bassin du fleuve Colorado. En raison du réchauffement climatique et de la surexploitation des eaux du fleuve Colorado dans un contexte document de 1922le débit de la rivière est maintenant 35% de moins qu’en moyenne au 20e siècle. La pénurie d’eau dans le bassin a atteint des niveaux alarmants, selon l’étude, et le lac Mead et le lac Powell, les deux plus grands réservoirs des États-Unis, tombé à un plus bas record en août.
L’équipe a constaté que dans le bassin supérieur, les niveaux des eaux souterraines évoluent dans le même sens que les eaux de surface, mais avec un léger retard. Cela suggère que les pertes d’eau souterraine sont dues à un manque de recharge et à un pompage accru des aquifères pendant les périodes de sécheresse, lorsque les niveaux des eaux de surface baissent. Dans le Bas Bassin, cependant, ce lien est plus faible et plus complexe. Les résultats ont montré que les pertes d’eau souterraine ont parfois précédé le déclin des eaux de surface au cours de la période d’étude, ce qui suggère que l’épuisement des eaux souterraines n’est pas simplement lié à une diminution de l’eau de surface qui s’écoule dans le sol ou au fait que les humains extraient les eaux souterraines lorsqu’il y a moins d’eau de surface disponible. Au lieu de cela, les eaux souterraines sont constamment surexploitées, a déclaré Oyedele.
« Cette distinction est importante car elle suggère que l’épuisement des eaux souterraines n’est pas simplement une réponse directe aux pénuries d’eau de surface », a-t-elle déclaré. « L’utilisation humaine de l’eau, en particulier l’extraction soutenue des eaux souterraines, peut également jouer un rôle important. »
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Pour l’avenir, il est difficile de dire si le bassin supérieur continuera à perdre plus d’eau souterraine que le bassin inférieur et ce que cela signifiera pour la région, a déclaré Oyedele. Ce qui semble clair, cependant, c’est que le bassin supérieur est plus vulnérable à la sécheresse que les experts ne le pensaient.
« Le réchauffement continu, les changements dans le manteau neigeux, la sécheresse prolongée et la demande croissante en eau pourraient exercer une pression supplémentaire sur les ressources en eaux souterraines dans les deux bassins », a déclaré Oyedele. Cependant, les futures réponses aux eaux souterraines dépendront de plusieurs facteurs, notamment les précipitations, la fonte des neiges, l’utilisation de l’eau et les décisions de gestion, a-t-elle ajouté.
Du côté de la gestion, Oyedele a suggéré d’aborder les eaux souterraines et les eaux de surface ensemble plutôt que comme deux ressources distinctes. Les eaux souterraines contribuent à maintenir le débit des rivières, et les rivières peuvent recharger les aquifères – les deux sont donc interconnectés. Les eaux souterraines servent souvent de réserve en cas de sécheresse, mais elles ne doivent pas être considérées comme une réserve illimitée, a-t-elle déclaré.
