Des destins et des expériences partagés au sein d'une communauté peuvent l'aider à résister aux changements dans la disponibilité de l'eau dus au changement climatique, une étude récente menée par des chercheurs de Sandia National Laboratories a révélé.

« Au cours de nos recherches, la capacité d'une communauté à résister aux pressions naturelles et sociales était systématiquement mise en évidence par le fait que les personnes qui y vivent se sentent comme une communauté, " Ainsihara Gunda, a déclaré un ingénieur environnemental de Sandia et le premier auteur de l'article. « Le tissu social de la communauté, le mutualisme, ou sentiment de cohésion, est un facteur vraiment important qui contribue à sa résilience."

Avec des changements dans les quantités de précipitations, la hausse des températures et la croissance démographique exercent une pression sur les ressources en eau dans le monde entier, L'étude de Sandia ajoute à la compréhension et à la prévisibilité de la façon dont les communautés et les systèmes d'approvisionnement en eau du monde entier se comporteront en période de changement environnemental ou social.

L'oeuvre, dans le cadre du programme de lien énergie-eau de Sandia pour aider à protéger des systèmes énergie-eau résilients et durables dans l'intérêt de la sécurité nationale et mondiale, a été récemment publié dans un numéro spécial de socio-hydrologie de Recherche sur les ressources en eau . La recherche a associé un modèle de systèmes dynamiques d'une communauté d'acéquias et de son système d'approvisionnement en eau à un modèle hydrologique d'une source d'eau des hautes terres pour étudier comment la communauté réagit aux changements dans la disponibilité et le débit de l'eau.

L'étude s'appuie sur un projet de collaboration plus vaste de six ans financé par la National Science Foundation qui étudie les relations entre les systèmes traditionnels de gestion de l'eau, communautés et paysages. En plus de Sandia, les partenaires de recherche du projet comprennent l'Université d'État du Nouveau-Mexique, l'Université du Nouveau-Mexique et d'autres.

Étudier la résilience des acequias

Les chercheurs ont utilisé un modèle basé sur la ville de Valdez, au nord du Nouveau-Mexique, qui est le plus éloigné en amont des 11 systèmes d'acéquias le long du Rio Hondo. Un acequia est un fossé qui détourne l'eau à des fins agricoles et agricoles des cours d'eau des hautes terres en utilisant la gravité et des vannes d'amont. Acequia fait également référence à la communauté qui utilise et gère le fossé. Il y a environ 800 acequias dans le nord du Nouveau-Mexique et le sud du Colorado. Certains ont été construits à l'origine par des colons espagnols il y a plus de trois siècles.

« Ces acequias ont connu de multiples changements de gouvernement, de l'époque coloniale à nos jours, et survécu à tous ces changements sociaux, ", a déclaré Gunda. "Maintenant, ils sont confrontés à des changements naturels dus au changement climatique et à des demandes croissantes des utilisateurs en aval."

Benjamin Turner, professeur à la Texas A&M University – Kingsville et co-auteur de l'article, construit le modèle communautaire basé sur les recherches menées par une équipe interdisciplinaire d'anthropologues culturels, économistes, politologues, géographes, des sociologues et des hydrologues qui ont travaillé à saisir la dynamique des systèmes d'acéquia communautaires à travers des mois d'ateliers, appels téléphoniques et réunions. Une fois le modèle terminé, il a été personnalisé pour représenter Valdez.

L'équipe de Sandia a ensuite développé un modèle hydrologique d'une source d'eau des hautes terres à jumeler avec le modèle communautaire pour étudier comment la diminution de la disponibilité de l'eau a affecté la communauté. Le modèle des hautes terres incorpore des projections de température et de précipitations qui diminuent la quantité d'eau disponible et modifient l'arrivée du débit d'eau de pointe pour l'année.

"Nous voulions voir comment la communauté réagirait lorsque le débit changerait en fonction de la façon dont nous pensons qu'il sera probablement affecté par le changement climatique à l'avenir, " a déclaré Gunda. "Avec le changement climatique, surtout dans le sud-ouest, nous nous attendons à une réduction du débit total du cours d'eau, mais aussi un décalage dans le moment où le débit de pointe du cours d'eau se produit. »

L'équipe de recherche a utilisé les deux modèles pour simuler trois conditions différentes. Les trois scénarios comparent les sorties historiques des flux de 30 ans de 1969 à 1998 à des périodes de 30 ans dans un avenir proche (2019 à 2048) et dans un avenir lointain (2069 à 2098).

Dans le premier scénario, l'acéquia connaît une baisse des niveaux d'eau et un débit de pointe plus précoce, le mois où l'acéquia reçoit la plus grande quantité d'eau. La communauté détourne l'eau le même temps qu'avant, et ferme sa vanne pour laisser l'eau continuer en aval environ 25 pour cent du temps. Un acequia fermera sa vanne pour s'assurer que les communautés en aval ont un accès suffisant à l'eau sur la base d'accords permanents.

Dans les deuxième et troisième scénarios, l'acéquia connaît toujours une baisse des niveaux d'eau et des débits de pointe plus précoces, mais fait également face à une augmentation des fermetures de portes tout au long de l'année, s'élevant à 50 pour cent de l'année dans le deuxième scénario, et 75 pour cent de l'année dans le troisième scénario. Ceci est basé sur la pression probablement accrue des utilisateurs en aval demandant à leurs voisins en amont de détourner moins d'eau.

Le mutualisme augmente la résilience des communautés et des systèmes d'eau au changement climatique

"Les résultats de l'étude étaient surprenants, en ce sens que la rentabilité agricole a effectivement augmenté lors du premier scénario, " a déclaré Gunda. " Avec le décalage des débits de pointe des cours d'eau plus tôt dans la saison en raison du changement climatique, les membres d'acequia ont pu utiliser cette eau plus tôt de manière plus productive, et cela a créé ce cycle de rétroaction où, parce qu'ils avaient plus accès à cette eau, ils ont pu faire plus de récoltes, y compris des cultures plus rentables, et qui les a incités à investir dans l'agriculture, et ce temps passé dans l'agriculture a renforcé la communauté.

Dans les deuxième et troisième scénarios, Gunda dit que la rentabilité agricole a chuté, mais la taille de la communauté a augmenté, parce que les propriétaires fonciers étaient plus susceptibles de vendre des morceaux de leurs parcelles afin que de nouveaux membres puissent entrer dans la communauté.

"On peut regarder l'histoire des acequias et voir qu'ils sont peu sensibles au choc, sinon ils n'auraient pas la capacité de rester ensemble aussi longtemps qu'ils l'ont fait, " a déclaré Gunda. "Lorsque les nouveaux arrivants entrent dans la communauté et s'engagent dans des travaux agricoles et aident à maintenir l'acequia, qui renforce les liens de la communauté. Cela leur donne le tampon pour pouvoir rester ensemble assez longtemps pour s'adapter aux nouvelles conditions."

Les résultats montrent que les mécanismes qui renforcent la cohésion communautaire dans les acequias - le temps passé à faire des travaux agricoles et à entretenir le fossé ensemble - ont contribué à renforcer les liens individuels avec la communauté, qui a atténué les impacts du changement climatique et a aidé les acequia à rester ensemble.

« En portant ce regard sociologique sur le système, cela nous a aidé à voir certains comportements et comment ces systèmes sociaux pourraient atténuer les facteurs qui poseraient autrement des défis qui pourraient entraîner la disparition de ces systèmes, " dit Vince Tidwell, Ingénieur Sandia et co-auteur de l'article.

Alors que l'étude s'est concentrée sur les acequias en raison de leur résilience historique, Gunda a déclaré que les résultats ont des implications plus larges pour les systèmes d'eau gérés collectivement dans le monde entier.

« Au Sri Lanka, la cohésion communautaire est axée sur la parenté et la transmission de parcelles de terre à vos enfants, qui perpétue le lien des familles à la terre, " dit Gunda. " A Bali, la cohésion se concentre autour des temples de l'eau et des figures religieuses. Tous ces différents modes de cohésion communautaire existent, et notre travail de modélisation montre que nous avons vraiment besoin de comprendre comment ces mécanismes de cohésion communautaire peuvent se prêter à une résilience accrue en période de pression. Nous devons comprendre la structure sociale ainsi que l'environnement physique."