Cette carte montre les changements dans la teneur en sel de l'eau douce dans les rivières et les ruisseaux à travers les États-Unis au cours du dernier demi-siècle. Les couleurs plus chaudes indiquent une salinité croissante tandis que les couleurs plus froides indiquent une salinité décroissante. Les points noirs représentent les 232 sites de surveillance de l'US Geological Survey qui ont fourni les données pour l'étude. Crédit :Ryan Utz/Université de Chatham
Partout en Amérique du Nord, les ruisseaux et les rivières deviennent plus salés, grâce aux dégivreurs routiers, les engrais et autres composés salés que les humains rejettent indirectement dans les cours d'eau. À la fois, les réserves d'eau douce deviennent de plus en plus alcalines.
Salé, l'eau douce alcaline peut créer de gros problèmes pour l'approvisionnement en eau potable, infrastructures urbaines et écosystèmes naturels. Par exemple, quand Flint, Michigan, a basculé sa principale source d'eau vers la rivière Flint en 2014, la forte charge en sel de la rivière combinée à des traitements chimiques pour rendre l'eau plus corrosive, provoquant le lessivage du plomb des conduites d'eau et créant la crise de l'eau bien documentée de cette ville.
Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université du Maryland est la première à évaluer les changements à long terme de la salinité et du pH de l'eau douce à l'échelle continentale. Tiré des données enregistrées sur 232 sites de surveillance de l'U.S. Geological Survey à travers le pays au cours des 50 dernières années, l'analyse montre des augmentations significatives à la fois de la salinisation et de l'alcalinisation. Les résultats de l'étude suggèrent également un lien étroit entre les deux propriétés, avec différents composés de sel se combinant pour faire plus de dégâts que n'importe quel sel seul.
L'analyse, qui a des implications pour la gestion de l'eau douce et les stratégies de régulation du sel aux États-Unis, Canada et au-delà, a été publié le 8 janvier Première édition 2018 du Actes de l'Académie nationale des sciences . Chercheurs du Cary Institute of Ecosystem Studies, l'Université du Connecticut, l'Université de Virginie et l'Université de Chatham ont co-écrit l'étude.
« Nous avons créé le nom « Syndrome de salinisation de l'eau douce » parce que nous avons réalisé qu'il s'agissait d'une suite d'effets sur la qualité de l'eau, avec de nombreux ions de sel différents liés entre eux. Nous ne le savions pas avant, " a déclaré Sujay Kaushal, professeur de géologie à l'UMD et auteur principal de l'étude. "Beaucoup de gens supposent que lorsque vous appliquez du sel dans le paysage, il est simplement emporté et disparaît. Mais le sel s'accumule dans les sols et les eaux souterraines et met des décennies à être évacué."
Les chercheurs ont documenté des changements chimiques importants dans de nombreux grands fleuves du pays, dont le Mississippi, Hudson, Potomac, Neuse, Rivières Canadienne et Chattahoochee. Beaucoup de ces rivières alimentent en eau potable les villes et villages voisins, y compris certains des centres urbains les plus densément peuplés le long de la côte est.
Selon Kaushal, la plupart des recherches sur la salinisation de l'eau douce se sont concentrées sur le chlorure de sodium, mieux connu sous le nom de sel de table, qui est également le produit chimique dominant dans les dégivreurs routiers. Mais en termes de chimie, le sel a une définition beaucoup plus large, englobant toute combinaison d'ions chargés positivement et négativement qui se dissocient dans l'eau. Certains des ions positifs les plus courants trouvés dans les sels, y compris le sodium, calcium, magnésium et potassium—peuvent avoir des effets néfastes sur l'eau douce à des concentrations plus élevées.
"Ces 'cocktails' de sels peuvent être plus toxiques qu'un seul sel, comme certains ions peuvent déplacer et libérer d'autres ions des sols et des roches, aggraver le problème, " dit Kaushal, qui a également un rendez-vous au Centre interdisciplinaire des sciences du système terrestre de l'UMD. "Les écotoxicologues commencent tout juste à comprendre cela."
La présente étude est la première à tenir compte simultanément de plusieurs ions de sel dans l'eau douce aux États-Unis et dans le sud du Canada. Les résultats suggèrent que les ions sel, dommageable en soi, font également augmenter le pH de l'eau douce, le rendant plus alcalin. Au cours de la période couverte par l'étude, les chercheurs ont conclu que 37 pour cent de la zone de drainage des États-Unis contigus ont connu une augmentation significative de la salinité. Alcalinisation, qui est influencée par un certain nombre de facteurs différents en plus de la salinité, augmenté de 90 pour cent.
« Notre étude est la première à documenter un lien entre l'augmentation de la salinisation et l'alcalinisation à l'échelle continentale. Jusqu'à présent, nous n'avons pas pleinement apprécié le rôle que jouent les différents sels dans la modification du pH des ruisseaux et des rivières de notre pays, " a déclaré le co-auteur de l'étude Gene Likens, président émérite du Cary Institute of Ecosystem Studies et éminent professeur de recherche à l'Université du Connecticut. "La teneur en sel et le pH sont des aspects fondamentaux de la chimie de l'eau, ce sont donc des changements majeurs dans les propriétés de l'eau douce."
