Alors que le changement climatique et la pression démographique s'intensifient dans les zones suburbaines au nord-ouest de Boston au cours des prochaines décennies, une nouvelle étude menée par Timothy Randhir, scientifique du bassin versant de l'Université du Massachusetts Amherst, suggère que les menaces pesant sur le bassin versant de la région, telles que les pénuries d'eau et la mauvaise qualité, peuvent être surmontées si les gestionnaires commencent à agir maintenant.

Randhir et son étudiante diplômée Ammara Talib ont pris en compte de multiples variables écohydrologiques dans leur étude du Sudbury coulant vers le nord, Rivières Assabet et Concord, modéliser la vulnérabilité du bassin versant dans divers scénarios d'utilisation des terres et de changement climatique prévus. Le système fluvial dit "SuAsCo" est situé à environ 30 miles au nord-ouest de Boston dans les comtés de l'est de Worcester et de l'ouest du Middlesex. Les détails de l'enquête figurent dans le numéro actuel de Journal de l'Eau et du Climat .

Comme l'explique Randhir, « Ceci est l'un des nombreux bassins hydrographiques de banlieue qui feront face à une pression intense d'aménagement du territoire au cours des prochaines décennies, c'est donc un bon endroit pour étudier les impacts du courant, l'évolution et l'utilisation future des terres ainsi que le changement climatique. De nombreuses études en hydrologie climatologie se concentrent sur le climat, mais très peu combinent les deux, l'utilisation des terres et sa synergie avec le changement climatique. Nous avons modélisé à quoi ressemblera ce bassin versant dans les 90 prochaines années, jusqu'en 2100, en tenant compte des deux."

Il dit, "Les impacts des eaux pluviales vont s'intensifier en raison de l'influence combinée. Mais il n'est pas trop tard ici. Il est peut-être trop tard pour les régions pleinement développées, mais pour des zones comme SuASCo, ils ont encore une chance de conserver leur espace ouvert existant, utiliser des pratiques telles que l'installation de moins de stationnements imperméables, par exemple, qui interfèrent avec la recharge des eaux souterraines.

Les chercheurs ont découvert que le ruissellement de surface peut augmenter considérablement, de 28 pour cent du niveau de référence en 2035 à 78 pour cent d'ici 2100 en raison de la réduction de la superficie forestière et de l'augmentation de l'évaporation. Ruissellement des eaux de surface, ou les écoulements d'eaux pluviales, peut être réduite par des pratiques telles que la restauration des zones humides, ajouter des rigoles de biorétention aux parkings, installer des jardins de pluie, utilisation du labourage de la ferme de conservation, terrasses, réduction du pompage des eaux souterraines et de la gestion de l'irrigation.

Les auteurs affirment que l'adoption de telles « conceptions d'infrastructures vertes » et d'incitations à la conservation de l'eau qui traitent du changement climatique et des conditions écohydrologiques peuvent être des outils efficaces pour la ville, les responsables des incendies et de la santé publique et autres préparant des plans directeurs pour maintenir un approvisionnement adéquat en eau de bonne qualité pour les services communautaires.

Pour cette étude de deux ans, Randhir et Talib ont utilisé des simulations et une modélisation statistique multivariée pour explorer les effets de facteurs tels que l'évaporation annuelle, précipitation, la température et l'humidité du sol sur le ruissellement à l'échelle du bassin versant et l'interaction entre l'humidité du sol et d'autres variables climatiques sur les modèles de ruissellement. Talib a collecté des informations géographiques sur l'occupation du sol, sols, hydrologie des cours d'eau et données climatiques des stations locales au cours des 50 dernières années ainsi que les prévisions du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat. Elle les a intégrés dans un modèle de simulation de bassin versant calibré et validé développé à l'origine par l'U.S. Geological Survey.

Une prédiction de modèle primaire, Randhir dit, est que la région de SuAsCo deviendra de plus en plus urbanisée avec plus d'impact sur les ressources en eau, et le changement climatique aggravera la situation. « Un résultat surprenant a été les extrêmes que nous avons vus dans les modèles, " note-t-il. " La fonte des neiges en hiver arrive plus tôt, en février au lieu de la lente fonte de mars à avril du passé. La fonte précoce des neiges n'est pas bonne. Le manteau neigeux devrait être là. On l'a vu en 2015, le manteau neigeux a fondu très rapidement et a provoqué des inondations."

Un autre de ces extrêmes est observé dans les périodes d'étiage, il ajoute. "Du côté du débit supérieur à la fin de l'hiver et au printemps, vous avez des inondations et pendant les mois d'été à faible débit, vous ne verrez pas beaucoup d'eau dans la rivière. L'été apporte une demande plus élevée et des ressources plus faibles. Nous le constatons déjà maintenant, mais d'ici le milieu à la fin de ce siècle, ces extrêmes devraient s'intensifier. À l'heure actuelle, les faibles débits peuvent en fait signifier un lit de rivière asséché. Notre modèle prédit que cela pourrait être bien pire à l'avenir."

Ce n'est pas seulement le bassin versant de SuAsCo confronté à ces problèmes; les bassins versants de la rivière Connecticut et de la rivière Blackstone font face à des prévisions très similaires, note Randhir. « Nous espérons que les décideurs, commissions de conservation, les planificateurs de l'utilisation des terres, les responsables locaux et régionaux qui réglementent les pratiques d'utilisation des terres modifient leurs politiques d'utilisation des terres pour aider leurs communautés à devenir plus résilientes. »

Étant donné que certaines des pratiques de conservation recommandées ont de multiples co-bénéfices, améliorer immédiatement la qualité et la conservation de l'eau, il dit, "Vous pouvez récolter des bénéfices tôt. Si une ville révise ses pratiques, met à jour son schéma directeur, il récoltera des bénéfices dans une meilleure recharge, réduction des niveaux de pollution et amélioration de la résilience. La plupart des villes ont atteint leur maximum d'approvisionnement en eau en ce moment, donc ils doivent aller pour la conservation bientôt, " ajoute-t-il. " Ils ne peuvent pas continuer à étendre leur utilisation, car l'offre est déjà au maximum."

Les auteurs concluent, « Une stratégie globale de développements à faible impact, une croissance intelligente et un espace ouvert sont essentiels pour gérer les changements futurs des systèmes de bassin versant. Cela nécessite une approche participative, à mesure que les impacts des changements d'utilisation des terres nécessitent un partage d'informations et des approches coopératives pour mettre en œuvre ces stratégies de maintien des écosystèmes des bassins versants. »