Parallèlement au réchauffement climatique et à l'intensification des activités humaines, le stockage récent de l'eau dans les bassins enclavés mondiaux a subi un déclin généralisé. Une nouvelle étude révèle que ce déclin a aggravé le stress hydrique local et provoqué une élévation potentielle du niveau de la mer.

L'étude, « Déclin mondial récent du stockage de l'eau dans le bassin endoréique, " a été réalisée par une équipe de scientifiques de six pays et apparaît dans le numéro actuel de Géosciences de la nature .

« Les ressources en eau sont extrêmement limitées dans l'arrière-pays continental où les cours d'eau n'atteignent pas l'océan. Scientifiquement, ces régions sont appelées bassins endoréiques, " a déclaré Jida Wang, géographe de la Kansas State University et auteur principal de l'étude.

« Au cours des dernières décennies, nous avons vu de plus en plus de preuves de perturbations du bilan hydrique endoréique, " dit Wang, professeur adjoint de géographie. "Ceci comprend, par exemple, la mer d'Aral desséchée, l'aquifère arabe qui s'épuise et le recul des glaciers eurasiens. Cette preuve nous a motivés à nous demander :est-ce que le stockage total d'eau dans le système endoréique mondial, environ un cinquième de la surface continentale, subissant un net déclin ?"

À l'aide des observations de la gravité de l'expérience de récupération et de climat de la NASA/Centre aérospatial allemand, ou GRÂCE, satellite, Wang et ses collègues ont quantifié une perte nette d'eau dans les bassins endoréiques mondiaux d'environ 100 milliards de tonnes d'eau par an depuis le début du millénaire actuel. Cela signifie qu'une masse d'eau équivalente à cinq grands lacs salés ou à trois lacs Meads disparaît chaque année des régions endoréiques arides.

Étonnamment, cette quantité de perte d'eau endoréique est le double du taux de changements d'eau simultanés à travers la masse continentale restante, à l'exception du Groenland et de l'Antarctique, a dit Wang. Face aux bassins endoréiques, les régions restantes sont exorhéiques, ce qui signifie que le débit provenant de ces bassins se jette dans l'océan. Les bassins exorhéiques représentent la majeure partie de la surface continentale et abritent bon nombre des plus grands fleuves du monde, comme le Nil, Amazone, Yangtze et Mississippi.

Wang a noté que la signature des changements de stockage d'eau dans les bassins exorhéiques ressemble à certaines oscillations importantes du système climatique, comme El Niño et La Niña dans des cycles pluriannuels. Cependant, la perte d'eau dans les bassins endoréiques semble moins sensible à une telle variabilité naturelle à court terme. Ce contraste peut suggérer un impact profond des conditions climatiques à long terme et de la gestion humaine directe de l'eau, comme la dérivation de rivière, barrage et prélèvement d'eau souterraine, sur le bilan hydrique de l'arrière-pays sec.

Cette perte d'eau endoréique a des ramifications doubles, selon les chercheurs. Non seulement il aggrave le stress hydrique dans les régions endoréiques arides, mais cela pourrait aussi contribuer à un facteur important de préoccupation environnementale mondiale :l'élévation du niveau de la mer. L'élévation du niveau de la mer est le résultat de deux causes principales :la dilatation thermique de l'eau de mer due à l'augmentation de la température mondiale, et une masse d'eau supplémentaire à l'océan.

"L'hydrosphère est à masse conservée, " dit Chunqiao Song, chercheur à l'Institut de géographie et de limnologie de Nanjing, Académie chinoise des sciences, et co-auteur principal de l'étude. « Lorsque le stockage de l'eau dans les bassins endoréiques est déficitaire, la masse d'eau réduite ne disparaît pas. Il a été réaffecté principalement par le flux de vapeur au système exorhéique. Une fois que cette eau n'est plus enclavée, il a le potentiel d'affecter le bilan du niveau de la mer."

Malgré une période d'observation de 14 ans, la perte d'eau endoréique équivaut à une élévation supplémentaire du niveau de la mer de 4 millimètres, l'étude a trouvé. Les chercheurs ont déclaré que cet impact n'est pas négligeable. Il représente environ 10 pour cent de l'élévation du niveau de la mer observée au cours de la même période; se compare à près de la moitié de la perte simultanée des glaciers de montagne, à l'exclusion du Groenland et de l'Antarctique ; et correspond à l'entière contribution de la consommation mondiale d'eau souterraine.

"Nous ne disons pas que la récente perte d'eau endoréique s'est complètement terminée dans l'océan, " dit Yoshihide Wada, directeur adjoint du programme sur l'eau à l'Institut international d'analyse des systèmes appliqués en Autriche et co-auteur de l'étude. "Au lieu, nous montrons une perspective de l'importance de la récente perte d'eau endoréique. Si ça persiste, comme au-delà de l'échelle de temps décennale, l'excédent d'eau ajouté au système exorhéique peut signifier une source importante d'élévation du niveau de la mer."

En mettant en synergie observations satellitaires multimissions et modélisation hydrologique, Wang et ses collègues ont attribué cette perte d'eau endoréique mondiale à des contributions comparables de la surface, telles que les lacs, les réservoirs et les glaciers, ainsi que l'humidité du sol et les aquifères.

"De telles pertes comparables sont, cependant, une agrégation de variations régionales distinctes, " a dit Wang. " En Eurasie centrale endoréique, par exemple, environ la moitié de la perte d'eau provenait de la surface, particulièrement grands lacs terminaux tels que la mer d'Aral, la mer Caspienne et le lac d'Ourmia, et le recul des glaciers en Asie des hautes montagnes."

Alors que le recul glaciaire était une réponse au réchauffement de la température, les pertes d'eau dans les lacs terminaux étaient le résultat combiné de sécheresses météorologiques et de détournements d'eau à long terme des rivières d'alimentation.

La perte nette d'eau dans le Sahara endoréique et l'Arabie, d'autre part, était dominé par un prélèvement d'eau souterraine non durable, selon les chercheurs. En Amérique du Nord endoréique, y compris le Grand Bassin des États-Unis, une perte d'humidité du sol induite par la sécheresse était probablement responsable de la majeure partie de la perte d'eau régionale. Malgré une moindre mesure, la perte d'eau de surface dans le Grand Lac Salé et la mer de Salton était à un taux substantiel de 300 millions de tonnes par an, qui a été en partie induite par l'extraction minière et l'irrigation basée sur la dérivation.

"Les pertes d'eau des bassins endoréiques du monde sont un autre exemple de la façon dont le changement climatique assèche davantage les régions arides et semi-arides déjà sèches du globe. Pendant ce temps, les activités humaines telles que l'épuisement des nappes phréatiques accélèrent considérablement cet assèchement, " dit Jay Famiglietti, directeur du Global Institute of Water Security, Chaire de recherche Canada 150 en hydrologie et télédétection à l'Université de la Saskatchewan, Canada et co-auteur de l'étude.

Wang a déclaré que l'équipe souhaitait transmettre trois messages à retenir de leurs recherches.

"D'abord, stockage d'eau dans le système endoréique, bien que limité en masse totale, peut dominer la tendance du stockage de l'eau sur l'ensemble de la surface terrestre pendant des périodes au moins décennales, " dit Wang. " Deuxièmement, la perte d'eau endoréique récente est moins sensible à la variabilité naturelle du système climatique, suggérant une réponse possible aux conditions climatiques à plus long terme et à la gestion humaine de l'eau.

"Troisième, une telle perte d'eau dans le système endoréique a des ramifications doubles, à la fois à la durabilité régionale de l'eau et à l'élévation du niveau mondial de la mer, ", a-t-il déclaré. "Ces messages soulignent l'importance sous-estimée des bassins endoréiques dans le cycle de l'eau et la nécessité d'une meilleure compréhension des changements de stockage de l'eau dans l'arrière-pays mondial."