Plus de la moitié de la population mondiale est confrontée à une menace imminente pour la qualité et la disponibilité de son eau potable, car le changement climatique et l'urbanisation devraient entraîner une augmentation du carbone organique des eaux souterraines, une nouvelle étude UNSW a trouvé.

La recherche, Publié dans Communication Nature , ont examiné le plus grand ensemble de données mondial de 9404 concentrations publiées et non publiées de carbone organique dissous (COD) dans les eaux souterraines des aquifères de 32 pays sur six continents.

Le COD est un composant naturel des eaux souterraines, mais plus sa concentration est élevée, plus il est difficile et coûteux de rendre les eaux souterraines potables. En Australie, les eaux souterraines sont largement utilisées comme principale source d'eau potable pour de nombreuses villes et villages.

Auteur principal Dr. Liza McDonough, du Connected Waters Initiative Research Center de l'UNSW, a déclaré que l'étude prévoyait des concentrations élevées de COD en raison des changements prévus de la température et des précipitations dus au changement climatique, ainsi qu'une urbanisation accrue.

« Nous avons identifié des augmentations de la concentration de COD dans les eaux souterraines pouvant atteindre 45 %, en grande partie à cause de l'augmentation des températures au cours du trimestre le plus humide de l'année, par exemple, dans plusieurs États du sud-est des États-Unis. Nous prévoyons que l'augmentation du COD dans ces endroits pourrait augmenter les coûts de l'eau pour une famille de quatre personnes de 134 USD par an, " a déclaré le Dr McDonough.

"D'autres régions comme l'est de la Chine, L'Inde et certaines parties de l'Afrique connaissent déjà de graves problèmes de contamination des eaux souterraines. Ceux-ci peuvent être encore aggravés, notamment dans le sud-est de la Chine, par les augmentations de COD des eaux souterraines associées à d'importantes augmentations de température prévues au cours du trimestre le plus humide de l'année d'ici 2050.

"Généralement, nous nous attendons à ce que l'urbanisation augmente les concentrations de COD dans les eaux souterraines jusqu'à 19 %, par rapport à l'utilisation des terres agricoles ou naturelles, probablement à la suite d'une contamination, par exemple, par des fuites de fosses septiques et d'égouts."

La recherche, une collaboration entre UNSW, l'Organisation australienne pour la science et la technologie nucléaires (ANSTO), Université de la Croix du Sud, Commission géologique britannique, et l'Université de Bradford, ont trouvé quatre principaux facteurs contributifs aux niveaux de COD des eaux souterraines :le climat, l'utilisation des terres, chimie inorganique et âge de l'aquifère.

Menace pour la santé

Le Dr McDonough a déclaré que l'augmentation du COD des eaux souterraines, qu'elles soient naturelles ou dues à une contamination, constitue également une menace pour la santé humaine.

« Les eaux souterraines sont la plus grande source d'eau douce de la planète et fournissent de l'eau potable essentielle à plus de 50 % de la population mondiale, " elle a dit.

"Mais, parce que la plupart des impacts sur la santé causés par le COD sont liés à la formation de sous-produits de la chloration du traitement de l'eau et dépendent des concentrations d'autres paramètres chimiques de l'eau, l'Organisation mondiale de la santé et de nombreux pays, dont l'Australie, ne réglementent pas directement les concentrations de COD dans l'eau potable.

Le Dr McDonough a déclaré que même si le COD est d'origine naturelle, élément clé des eaux souterraines avec lesquelles il pourrait se combiner, et transports, métaux lourds potentiellement dangereux autrement liés aux roches et aux sédiments où se trouvent les eaux souterraines.

"C'est une préoccupation quand, par exemple, plus de 100, 000 cas de cancer à vie aux États-Unis seulement peuvent être attribués à des contaminants de l'eau potable, " elle a dit.

Les coûts de traitement de l'eau augmentent

Le Dr McDonough a déclaré qu'il était important de comprendre ce qui causait des concentrations élevées de COD dans les eaux souterraines.

« Une augmentation de la concentration de COD dans les eaux souterraines a un impact sur la capacité et donc le coût de rendre les eaux souterraines potables, " elle a dit.

"Par exemple, nous avons prévu une augmentation de 16 % des coûts annuels de l'eau des ménages dans certaines régions des États-Unis en raison de la hausse des coûts de traitement de l'eau, en raison de la nécessité de mettre en œuvre des mesures de traitement de l'eau supplémentaires pour éliminer les concentrations accrues de COD.

« La diminution de la qualité des eaux souterraines et l'augmentation substantielle des coûts de traitement de l'eau aggraveront également les contraintes existantes sur les ressources en eaux souterraines, y compris la disponibilité."

Climats humides vs arides

Le Dr McDonough a déclaré que les impacts sur les niveaux de COD des eaux souterraines dus au changement climatique et à l'urbanisation, bien que susceptible de se produire à l'échelle mondiale, différent selon la géographie et le climat.

« Nos recherches ont montré que dans les climats arides, les concentrations de COD dans les eaux souterraines ont augmenté avec des précipitations plus élevées parce que les microbes peuvent mieux décomposer la matière organique, comme les feuilles, dans des conditions chaudes et de plus en plus humides, " elle a dit.

« L'augmentation des températures dans les environnements arides, cependant, réduction des concentrations de COD dans les eaux souterraines, car lorsque les conditions sont trop chaudes et sèches, les sources de végétation et de matière organique sont limitées.

"Par contre, l'augmentation des pluies dans les environnements chauds et humides a diminué les concentrations de COD dans les eaux souterraines, car de fortes précipitations dilient le COD dans les eaux souterraines.

Solutions de traitement de l'eau

La Dre McDonough a déclaré qu'elle était impatiente de mener d'autres recherches pour déterminer les meilleures options de traitement de l'eau pour les zones où les concentrations de COD dans les eaux souterraines devraient augmenter.

"Notre prochaine étape consiste à étudier comment le caractère du COD change lorsque vous avez différents minéraux aquifères, car certains types de matières organiques peuvent adhérer à certaines surfaces minérales et à terme réduire ce type de matière organique restant dans l'eau, " elle a dit.

"Cela aidera à fournir des conseils sur les options de traitement de l'eau les plus appropriées dans les zones où les concentrations de COD devraient augmenter."