Les changements dans le cycle de l'eau ont des impacts importants sur les écosystèmes et les activités humaines. Dans le contexte de la hausse des températures actuelle et attendue due au réchauffement climatique, il est extrêmement important de comprendre l'origine et l'étendue de ces changements.

Une étude récente publiée dans la revue Géosciences de la nature analyse les changements dans la disponibilité moyenne mondiale de l'eau sur terre - définie par la différence entre les précipitations et l'évapotranspiration - en éliminant toutes les incertitudes restantes sur la responsabilité humaine des variations du cycle hydrologique observées pendant la saison sèche au cours du siècle dernier.

La recherche, réalisé avec la contribution de la Fondation CMCC – Centre euro-méditerranéen sur le changement climatique, s'intitule « Changements observés dans la disponibilité de l'eau en saison sèche attribués au changement climatique d'origine humaine » et se compose de deux phases.

D'abord, les auteurs ont utilisé des modèles de surface terrestre et des modèles statistiques guidés par des observations pour produire et comparer des cartes mondiales de la disponibilité en eau de 1902 à 2014, une période pendant laquelle notre planète a connu un effet de réchauffement global d'environ 1°C. L'analyse s'est concentrée sur la différence de disponibilité moyenne en eau du mois le plus sec entre la période 1902-1950 et la période 1985-2014.

Les résultats montrent une réduction de la disponibilité moyenne de l'eau au niveau mondial au cours du siècle dernier, certaines régions connaissent une augmentation et d'autres une diminution de la disponibilité de l'eau. 57-59% des surfaces terrestres, principalement sous les latitudes extratropicales, connu une diminution de la disponibilité de l'eau en saison sèche. Ces régions comprennent l'Europe, l'ouest de l'Amérique du Nord, l'Asie du Nord, sud de l'Amérique du Sud, Australie, les Andes du nord et l'Afrique de l'Est. D'autre part, l'humidité pendant la saison sèche a augmenté dans 41 à 43% des terres, y compris la Chine intérieure, l'Asie du Sud-Est et le Sahel.

De plus, l'étude montre que l'intensification de la saison sèche est généralement une conséquence de l'augmentation de l'évapotranspiration plutôt que de la diminution des précipitations.

La deuxième étape a été de comprendre les causes de ce changement, afin de comprendre si et dans quels termes ces effets sont liés au changement climatique induit par l'homme plutôt qu'à la variabilité naturelle.

« Grâce à une analyse multi-modèles, nous avons comparé dans différents ensembles d'expériences la distribution spatiale de la disponibilité en eau dans trois configurations différentes :le monde en 1850 (pré-industriel), le monde tel que nous l'observons aujourd'hui (qui est influencé à la fois par la variabilité naturelle et induite par l'homme) et le monde que nous observerions aujourd'hui si le climat n'avait été influencé que par la variabilité naturelle, " explique Daniele Peano, chercheur au sein du pôle Simulations et Prédictions Climatiques de la Fondation CMCC, et co-auteur de l'étude.

"Avec ou sans prise en compte de l'activité humaine, les simulations nous amènent dans un monde du début du XXIe siècle complètement différent. Au lieu, le monde préindustriel n'est pas si différent de ce que nous aurions eu aujourd'hui sans l'influence anthropique sur le système climatique. Ainsi, nous avons exclu l'impact de la variabilité naturelle, établissant l'influence humaine comme la seule explication des changements dans la disponibilité de l'eau sur les terres de l'ère préindustrielle à ce jour. »

C'est la première fois qu'une étude scientifique démontre une corrélation entre le changement climatique induit par l'homme et les changements dans la disponibilité de l'eau pendant les saisons sèches :dans les évaluations précédentes, un niveau élevé d'incertitude demeurait, en raison de l'incapacité d'exclure l'influence de la variabilité naturelle du climat.