Précédemment, les scientifiques ont suggéré que l'irrigation agricole affecte le climat moyen dans plusieurs régions du monde. De nouvelles preuves montrent maintenant que cette influence du refroidissement est encore plus prononcée en ce qui concerne les extrêmes climatiques.

L'irrigation est une pratique essentielle pour soutenir la production alimentaire mondiale et de nombreuses économies régionales. Bien que représentant seulement environ 2% de la surface terrestre mondiale, les terres irriguées représentent plus de 40 % de la production alimentaire mondiale. Pour répondre à la demande croissante de nourriture, les quantités d'irrigation ont augmenté rapidement au cours du siècle dernier, avec des volumes totaux estimés passant d'environ 500 km ³ par an au début du XXe siècle à 2, 200-3, 000 km ³ par an vers 2000.

Impacts de l'irrigation sur le climat

Outre l'amélioration des rendements agricoles, l'irrigation affecte également le climat. La pratique conduit généralement à un refroidissement, mais l'effet est local et généralement très faible. Ce refroidissement se produit parce que l'énergie solaire arrivant sur un champ irrigué évapore l'eau plutôt que de réchauffer l'air au-dessus de ce champ. En plus d'affecter la température, l'irrigation peut également modifier les régimes de précipitations. En Inde, par exemple, on pense que l'irrigation entraîne une diminution des précipitations. Pourtant, l'influence de cette pratique sur les extrêmes climatiques était jusqu'à présent inconnue.

Dans une nouvelle étude qui a combiné les efforts de chercheurs de l'ETH Zurich et de la Vrije Universiteit Brussel, La Belgique, nous avons pu quantifier cet impact. En collaboration avec le National Center for Atmospheric Research (NCAR) à Boulder, Colorado, nous avons effectué un certain nombre de simulations climatiques avec un modèle informatique avancé. Nous constatons que l'irrigation a un impact important sur les températures extrêmes, avec un effet de refroidissement particulièrement fort lors de la journée la plus chaude de l'année (−0,78 Kelvin en moyenne sur les terres irriguées, voir figure).

Couper l'extrême

Il y a deux raisons pour lesquelles l'irrigation exerce une influence plus forte sur les extrêmes que sur le climat moyen. Commencer, les agriculteurs irriguent surtout quand il fait chaud et sec, il est donc évident que les effets pendant ces périodes seront plus importants. La deuxième raison est plus subtile :les régions du monde où l'homme irrigue sont typiquement celles où les fluctuations de température sont très sensibles à la quantité d'eau dans le sol. Ces régions ne sont ni sèches ni humides, mais quelque part entre les deux (régions dites "de transition"). L'ajout systématique d'eau au sol par irrigation rend ces régions moins sujettes aux aléas climatiques.

Masquer les tendances au réchauffement régional ?

Nos résultats indiquent que l'impact de l'irrigation sur les extrêmes climatiques est beaucoup plus prononcé que son influence sur le climat moyen. Ceci est très pertinent pour comprendre les effets climatiques passés et futurs possibles de l'irrigation, d'autant plus que la plupart des recherches à ce jour se sont concentrées uniquement sur l'influence sur le climat moyen. La forte réponse suggère également que l'irrigation peut avoir masqué les tendances au réchauffement pour les températures extrêmes dans certaines régions du monde. La prochaine étape de la recherche consiste donc à vérifier si le refroidissement induit par l'irrigation a compensé le réchauffement induit par le CO2.

Arroser le monde contre la rareté de l'eau

Faut-il alors commencer à irriguer le monde entier pour réduire les conséquences négatives du réchauffement climatique ? Bien que cette idée puisse sembler attrayante d'un point de vue climatique, nous n'avons probablement pas assez d'eau disponible pour cela. En Inde, l'irrigation est surtout nécessaire pendant les mois de printemps chauds et secs. Pendant cette période de l'année, les rivières sont alimentées par l'eau de fonte de l'Himalaya et il y a de l'eau disponible pour l'irrigation. Mais en Méditerranée, l'irrigation est la plus nécessaire pendant les mois chauds d'été, et c'est bien sûr aussi la période de l'année où les rivières sont presque à sec. Déjà aujourd'hui, nous avons besoin de cinq fois plus d'eau pour l'irrigation en Méditerranée que ce qui est disponible dans les rivières (selon nos simulations).

Alors que la Méditerranée continue de s'assécher, nous aurons encore moins d'eau disponible à l'avenir. Dans un tel scénario - où nous ne pouvons même pas maintenir les taux d'irrigation actuels - nous pourrions même assister à un réchauffement accéléré.