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    Comprendre le rôle des connexions souterraines en hydrologie

    Crédit :CC0 Domaine public

    Les bassins versants esquissés topographiquement sont une unité spatiale basée sur les formes de la surface de la terre. Ils montrent comment les activités humaines et le changement climatique influencent les quantités d'eau disponibles. La connaissance de ces unités est fondamentale pour une gestion durable de l'eau. Cependant, en raison des connexions souterraines, certains bassins versants accumulent de l'eau provenant de zones situées au-delà de leurs limites topographiques, tandis que d'autres sont effectivement beaucoup plus petits que ne le suggère leur topographie de surface. Actuellement, la plupart des stratégies de modélisation hydrologique ne prennent pas en compte ces connexions avec les eaux souterraines, mais supposons que les bassins versants sont indépendants de leur environnement. Pour cette raison, Dr. Yan Liu et professeur adjoint Dr. Andreas Hartmann de la Chaire de modélisation hydrologique et des ressources en eau de l'Université de Fribourg, avec une équipe de chercheurs de l'Université de Bristol en Angleterre et de l'Université de Princeton aux États-Unis, ont introduit l'indice de captage efficace (ECI). En utilisant cette nouvelle métrique, ils ont pu déterminer en quoi les zones de captage topographiques et réelles diffèrent lors de l'analyse d'un ensemble de données mondial. L'équipe a récemment publié les résultats dans la revue Lettres de recherche environnementale .

    En utilisant l'ICE, l'équipe dirigée par Liu et Hartmann a pu démontrer que l'hypothèse d'un bilan hydrique fermé, c'est-à-dire que le niveau d'une rivière ne change que par les précipitations et l'évaporation de sa zone topographique, par exemple, ne s'applique pas à un nombre considérable de bassins versants dans le monde. Un bassin versant sur trois étudié a un bassin versant effectif qui est même supérieur au double ou inférieur à la moitié de sa superficie topographique. Les scientifiques ont reconnu que ces zones influencent ou sont influencées en dehors de leurs limites topographiques par des activités de gestion de l'eau telles que le pompage des eaux souterraines et, par exemple, déboisement ou reboisement.

    Avec leur analyse, les chercheurs montrent que l'ICE qu'ils ont redéfinie convient pour étudier comment la sécheresse peut se propager à travers les limites topographiques en raison de l'échange d'eau. Il peut également être utilisé dans l'analyse des effets des changements climatiques et d'utilisation des terres sur les échanges d'eau transfrontaliers. "C'est ainsi que nous avons vu où nous devons étudier plus avant les réseaux souterrains à travers les limites topographiques afin de soutenir une gestion durable de l'eau, " dit Hartmann.


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