Dans le monde entier, le rythme auquel les humains consomment de l'eau douce approche ou dépasse maintenant le rythme auquel les sources d'eau se reconstituent naturellement, créant des pénuries d'eau pour les personnes et les écosystèmes. Dans l'ouest des États-Unis, les pénuries d'eau sont de plus en plus fréquentes et graves, et mettent en danger de nombreuses espèces de poissons habitant les rivières de l'ouest, mais la rareté de l'eau menace également la croissance de villes de la région comme Los Angeles et Phoenix.

Une nouvelle étude importante publiée cette semaine dans Durabilité de la nature constate que la production agricole irriguée représente 86 pour cent de toute l'eau consommée dans l'ouest des États-Unis et de toute l'eau utilisée dans les fermes occidentales, de loin la plus grande partie va aux cultures fourragères telles que la luzerne et le foin d'herbe. Pour pallier la grave pénurie d'eau dans la région, en particulier dans le bassin du fleuve Colorado, les auteurs de l'étude suggèrent que les terres agricoles en jachère en rotation, laisser la terre inculte pendant un certain temps, pourrait être un moyen simple et abordable de réduire considérablement la consommation d'eau dans la région.

Le co-auteur de l'étude et chercheur principal Ben Ruddell, qui est également directeur de l'École d'informatique de la NAU, L'informatique, et Cybersystèmes, dirige le projet FEWSION, un effort d'équipe multi-institutionnelle lancé en 2016 et financé par la National Science Foundation (NSF), évaluer la nourriture de la nation, systèmes d'énergie et d'eau. L'équipe de recherche élargie de FEWSION a contribué aux cartes à forte intensité de données qu'elle a produites de ces systèmes couplés homme-nature. Richard Rushforth, professeur de recherche adjoint à la NAU, le data scientist principal sur FEWSION, également co-auteur de l'étude.

La production bovine et laitière épuise l'approvisionnement en eau

L'étude visait à évaluer l'épuisement du débit des rivières aux États-Unis, identifier les facteurs à l'origine de cet épuisement et évaluer les options pour réduire la vulnérabilité aux pénuries d'eau. Les chercheurs estiment que les deux tiers de l'alimentation du bétail irriguée des rivières de l'ouest des États-Unis finissent sous forme de produits à base de bœuf, le reste étant destiné aux produits laitiers.

« Les cartes révolutionnaires produites par FEWSION ont permis de relier l'épuisement des rivières tout au long de la chaîne d'approvisionnement à la luzerne et au foin irrigués et à la production bovine et laitière, puis aux consommateurs urbains de bœuf et de produits laitiers dans chaque ville et comté des États-Unis, ", a déclaré Ruddell.

Selon l'étude, les conclusions de l'équipe "ont conduit à un examen plus approfondi de l'utilisation de l'eau et des impacts écologiques associés à l'irrigation des cultures fourragères pour le bétail. Nous avons identifié les endroits où ces cultures étaient cultivées et modélisé leur épuisement associé du débit des rivières dans les sous-bassins versants locaux. Nous avons ensuite mené une analyse de la chaîne d'approvisionnement internationale pour identifier les endroits où les cultures fourragères sont transportées et où les produits de viande bovine qui en résultent sont consommés, liant ainsi spécifiquement les consommateurs finaux de bœuf aux effets sur les rivières. Nous avons ensuite exploré les avantages et les conséquences de la réduction de la production de cultures fourragères et de la consommation de bœuf à travers le prisme de la sécurité de l'eau, santé de l'écosystème fluvial, la sécurité alimentaire et les économies agricoles.

"Nous utilisons beaucoup d'eau pour élever les vaches qui sont la source de nos hamburgers, steaks et lait, " Ruddell fait remarquer. " Dans le bassin du fleuve Colorado, que l'utilisation de l'eau d'alimentation du bétail est près de trois fois supérieure à toute l'eau utilisée pour les zones urbaines, à des fins industrielles et d'énergie électrique combinées."

Avec l'auteur principal de l'étude et contributeur de FEWSION Brian Richter, Ruddell a été surpris par certaines de leurs découvertes.

« J'ai du mal à croire qu'une si grande partie de nos problèmes d'eau dans l'Ouest soient liés à l'irrigation de l'alimentation du bétail, ou qu'une si grande partie de nos problèmes d'eau dans l'Ouest pourraient être résolus avec une seule prescription :la jachère. Il est rare que la science trouve clairement une « solution miracle » qui résout si bien un si gros problème, et si abordable, ", a déclaré Ruddell.

"Bien que l'idée de cette étude du système américain de l'énergie alimentaire et de l'eau ait été proposée dans le cadre du projet FEWSION, " il a noté, « les racines des idées remontent à des décennies et impliquent de nombreux pionniers de la science des rivières et de la durabilité environnementale, y compris Brian Richter, qui est l'un des fondateurs de la science de la gestion des rivières pour les débits environnementaux. Cela prend beaucoup de temps, généreux financement de la recherche, et une large équipe avec diverses compétences interdisciplinaires pour que des idées synthétiques comme celle-ci deviennent une réalité."

La sécurité de l'eau dépendra de la collaboration, choix, politique

Des scientifiques de 12 universités du monde entier ont collaboré à l'étude, dont l'Université de Columbia, Université Baylor, l'Université nationale de Singapour, Université d'Audit de Nanjing et Université de Twente.

Finalement, ils concluent, « La sécurité de l'eau et la santé des rivières dans l'ouest des États-Unis dépendront de la volonté des utilisateurs d'eau urbains et ruraux de collaborer à la conception de stratégies de gestion de la demande, la capacité des dirigeants politiques à obtenir des financements pour mettre en œuvre ces stratégies et la volonté des consommateurs de bœuf et de produits laitiers de réduire leur consommation ou de sélectionner des produits qui ne dépendent pas des cultures irriguées pour l'alimentation du bétail.

« Mon plat préféré, ce sont les cheeseburgers ! » Ruddell a admis. "Choix individuel, en plus de la politique et de la politique collectives, sont importants ici. Nous devons être prêts à payer un peu plus pour du bœuf et des produits laitiers plus durables, et nous devons soutenir fermement les politiciens et les politiques qui sont prêts à investir dans des solutions au problème de l'eau de l'Ouest, y compris les infrastructures, les flux environnementaux et les solutions économiques intelligentes comme la jachère. Agissez avec vos votes et avec vos dollars. C'est un problème que nous pouvons nous permettre de résoudre !"