Une équipe internationale de chercheurs a démontré que des processus clés dans les modèles utilisés pour l'évaluation mondiale des ressources en eau pour le changement climatique sont actuellement manquants. Cela pourrait signifier que les modèles d'impact du changement climatique sont erronés dans certaines parties du monde et ne peuvent pas encore être utilisés pour orienter la gestion de l'eau.

L'étude, publié aujourd'hui [mardi 28 février] dans le Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ), a montré que la recharge des eaux souterraines est estimée à 560 millions de personnes dans les régions karstiques d'Europe, le Moyen-Orient et l'Afrique du Nord, sont beaucoup plus élevés que ceux estimés précédemment à partir des modèles actuels à grande échelle.

Cette trouvaille, par des chercheurs des universités de Bristol; Fribourg; Victoria, Canada; et l'Institut international d'analyse des systèmes appliqués, L'Autriche, suggère que davantage de travail est nécessaire pour assurer un réalisme suffisant dans les modèles hydrologiques à grande échelle avant qu'ils puissent être utilisés de manière fiable pour la gestion locale de l'eau.

Les eaux souterraines sont une ressource vitale dans de nombreuses régions du monde. Le taux de recharge des eaux souterraines est une quantité importante pour garantir un approvisionnement durable lors de la gestion de l'eau potable et de l'eau d'irrigation.

Les chercheurs ont comparé deux modèles hydrologiques qui simulent la recharge des eaux souterraines sur de vastes régions. L'un est un modèle global bien établi avec une prise en compte limitée de l'hétérogénéité du sous-sol. L'autre est un modèle continental que les chercheurs ont développé récemment et qui comprend, par exemple, la variabilité de l'épaisseur des sols et les différentes perméabilités du sous-sol.

L'équipe de recherche a réalisé la comparaison pour l'ensemble des régions karstiques d'Europe, Afrique du Nord et Moyen-Orient. Les régions karstiques sont connues pour leur grande hétérogénéité souterraine, parce que la roche carbonatée montre une plus grande sensibilité à l'altération chimique - un processus connu sous le nom de karstification.

La karstification entraîne des profondeurs et des perméabilités variables du sol. Une comparaison des calculs des modèles avec des observations indépendantes de la recharge des eaux souterraines sur 38 sites dans les régions a montré que le modèle qui tient compte de l'hétérogénéité produit des estimations plus réalistes.

Les chercheurs ont démontré la raison de la différence entre les deux modèles. Dans ses simulations, leur modèle nouvellement développé montre des fractions réduites de ruissellement de surface et d'évaporation - et par conséquent, une plus grande recharge des nappes phréatiques. Selon le nouveau modèle, un agriculteur de la région méditerranéenne aurait potentiellement beaucoup plus d'eau souterraine disponible pour l'extraction que ne le prévoient les modèles actuels à grande échelle.

Thorsten Wagener, Professeur d'ingénierie de l'eau et de l'environnement au Département de génie civil de l'Université de Bristol et l'un des chercheurs de l'équipe d'étude, dit :« Appliqué à l'exemple des régions karstiques, notre approche montre comment il est possible d'adapter les modèles globaux utilisés pour prévoir les pénuries d'eau, la sécheresse ou les inondations pour tenir compte de manière plus réaliste des conditions régionales. Cette approche permettra à terme une gestion locale et des évaluations à grande échelle au sein d'un même modèle."

Une étude récemment publiée dans PNAS suggère que l'inclusion des processus hydrologiques clés actuellement manquants dans les modèles d'impact du changement climatique à grande échelle peut considérablement modifier nos estimations de la disponibilité de l'eau.