Le monde a regardé avec effroi en 2018 Cape Town, Afrique du Sud, compté les jours jusqu'à ce que la ville soit à court d'eau. Les réservoirs de surface de la région s'asséchaient au milieu de la pire sécheresse jamais enregistrée, et le compte à rebours public était un appel à l'aide.

En réduisant drastiquement leur consommation d'eau, Les habitants et les agriculteurs du Cap ont pu repousser le « Jour Zéro » jusqu'à ce que la pluie vienne, mais l'appel rapproché a montré à quel point la sécurité de l'eau peut être précaire. La Californie a également été confrontée à de sévères restrictions d'eau lors de sa récente sécheresse pluriannuelle. Et Mexico est maintenant confrontée à des restrictions d'eau après une année avec peu de pluie.

On craint de plus en plus que de nombreuses régions du monde soient confrontées à des crises de l'eau comme celles-ci au cours des prochaines décennies, la hausse des températures exacerbant les conditions de sécheresse.

Comprendre les risques à venir nécessite d'examiner l'ensemble du paysage du stockage de l'eau terrestre - pas seulement les rivières, mais aussi l'eau stockée dans les sols, eaux souterraines, manteau neigeux, couvert forestier, marécages, lacs et réservoirs.

Nous étudions les changements dans le cycle de l'eau terrestre en tant qu'ingénieurs et hydrologues. Dans une nouvelle étude publiée le 11 janvier, nous et une équipe de collègues d'universités et d'instituts du monde entier avons montré pour la première fois comment le changement climatique affectera probablement la disponibilité de l'eau sur les terres à partir de toutes les sources de stockage d'eau au cours de ce siècle.

Nous avons constaté que la somme de ce stockage d'eau terrestre est sur le point de diminuer sur les deux tiers des terres de la planète. Les pires impacts se produiront dans les régions de l'hémisphère sud où la pénurie d'eau menace déjà la sécurité alimentaire et conduit à des migrations humaines et à des conflits. Globalement, une personne sur 12 pourrait être confrontée à une sécheresse extrême liée au stockage de l'eau chaque année d'ici la fin de ce siècle, contre une moyenne d'environ un sur 33 à la fin du 20e siècle.

Ces résultats ont des implications pour la disponibilité de l'eau, non seulement pour les besoins humains, mais aussi pour les arbres, les plantes et la durabilité de l'agriculture.

Là où les risques sont les plus élevés

L'eau qui maintient la terre en bonne santé, les cultures en croissance et les besoins humains satisfaits proviennent de diverses sources. La neige des montagnes et les précipitations alimentent les cours d'eau qui affectent l'approvisionnement en eau de la communauté. La teneur en eau du sol affecte directement la croissance des plantes. Les ressources en eaux souterraines sont cruciales tant pour l'approvisionnement en eau potable que pour la productivité des cultures dans les régions irriguées.

Alors que les études se concentrent souvent uniquement sur le débit des rivières comme indicateur de la disponibilité de l'eau et de la sécheresse, notre étude fournit plutôt une image holistique des changements dans la quantité totale d'eau disponible sur terre. Cela nous permet de capter des nuances, comme la capacité des forêts à puiser de l'eau dans les nappes phréatiques profondes pendant les années où les niveaux supérieurs du sol sont plus secs.

Les baisses que nous avons constatées dans le stockage des eaux terrestres sont particulièrement alarmantes dans le bassin du fleuve Amazone, Australie, Afrique du sud, la région méditerranéenne et certaines parties des États-Unis. Dans ces régions, les précipitations devraient diminuer fortement avec le changement climatique, et la hausse des températures augmentera l'évaporation. À la fois, certaines autres régions deviendront plus humides, un processus déjà observé aujourd'hui.

Nos découvertes pour le bassin amazonien s'ajoutent au débat de longue date sur le sort de la forêt tropicale dans un monde plus chaud. De nombreuses études utilisant des projections de modèles climatiques ont mis en garde contre un dépérissement généralisé des forêts à l'avenir, car moins de précipitations et des températures plus chaudes entraînent un stress thermique et hydrique plus élevé combiné à des incendies de forêt.

Dans une étude antérieure, nous avons découvert que les forêts tropicales aux racines profondes peuvent être plus résistantes à la sécheresse à court terme qu'il n'y paraît, car elles peuvent puiser l'eau stockée dans des sols plus profonds qui ne sont pas pris en compte dans les projections des modèles climatiques typiques. Cependant, nos nouvelles découvertes, en utilisant plusieurs modèles, indiquent que les baisses du stockage total d'eau, y compris les réserves d'eaux souterraines profondes, peut conduire à davantage de pénuries d'eau pendant les saisons sèches, lorsque les arbres ont le plus besoin d'eau stockée et aggraver les sécheresses futures. Tous affaiblissent la résilience des forêts tropicales.

Une nouvelle façon de voir la sécheresse

Notre étude offre également une nouvelle perspective sur les sécheresses futures.

Il existe différents types de sécheresse. Les sécheresses météorologiques sont causées par le manque de précipitations. Les sécheresses agricoles sont causées par le manque d'eau dans les sols. Les sécheresses hydrologiques impliquent un manque d'eau dans les rivières et les nappes phréatiques. Nous avons fourni une nouvelle perspective sur les sécheresses en examinant le stockage total de l'eau.

Nous avons constaté que les sécheresses modérées à sévères impliquant le stockage d'eau augmenteraient jusqu'au milieu du 21e siècle, puis resteraient stables dans les scénarios futurs dans lesquels les pays réduiraient leurs émissions, mais les sécheresses extrêmes à exceptionnelles de stockage d'eau pourraient continuer à augmenter jusqu'à la fin du siècle.

Cela menacerait davantage la disponibilité de l'eau dans les régions où le stockage de l'eau devrait diminuer.

Des changements entraînés par le réchauffement climatique

Ces baisses du stockage de l'eau et l'augmentation des sécheresses futures sont principalement dues au changement climatique, pas les activités de gestion des terres et des eaux telles que l'irrigation et le pompage des eaux souterraines. Cela est devenu clair lorsque nous avons examiné des simulations de ce à quoi ressemblerait l'avenir si les conditions climatiques étaient inchangées par rapport à l'époque préindustrielle. Sans l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre, le stockage d'eau terrestre resterait généralement stable dans la plupart des régions.

Si les augmentations futures de l'utilisation des eaux souterraines pour l'irrigation et d'autres besoins sont également envisagées, la réduction prévue du stockage d'eau et l'augmentation de la sécheresse pourraient être encore plus graves.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.