Bon nombre des cours d'eau sur lesquels les gens comptent pour la pêche, l'eau et les loisirs se réchauffent à mesure que les températures mondiales augmentent. Mais ils ne chauffent pas tous de la même manière.

Si les communautés peuvent déterminer où ces cours d'eau se réchaufferont le plus, ils peuvent planifier pour l'avenir. Cela a été difficile à prévoir dans le passé, mais une nouvelle méthode impliquant des modèles de température peut le rendre plus facile.

Les gens ont largement supposé que les cours d'eau alimentés par des quantités substantielles d'eaux souterraines sont plus résistants au changement climatique que ceux alimentés principalement par la fonte des neiges ou la pluie. Il s'avère que cet effet tampon des eaux souterraines varie considérablement. La profondeur de l'eau souterraine affecte la réponse de la température du cours d'eau au réchauffement, qui à son tour affecte les habitats des poissons et d'autres espèces sauvages et végétales.

Dans une étude publiée le 4 mars dans la revue Communication Nature , mes collègues et moi décrivons un simple, méthode peu coûteuse qui permet aux communautés d'examiner l'historique de la température d'un cours d'eau par rapport à la température de l'air local pour évaluer la profondeur de l'eau souterraine qui s'y alimente et, De là, évaluer son risque à mesure que le climat change.

Pourquoi la température est importante

Bien que quelques degrés de changement de température puissent sembler peu, la majorité des animaux vivant dans les ruisseaux et les rivières ne peuvent pas réguler leur propre température corporelle, ils se déplacent donc dans l'environnement pour trouver des habitats convenables. Beaucoup se sont adaptés au fil du temps à une gamme étroite de températures. Par exemple, quand les eaux sont chaudes, surtout pendant les mois chauds d'été avec un faible débit d'eau, les poissons comme le saumon et la truite qui vivent dans des eaux plus froides doivent chercher des eaux plus froides ou périr. Ces effets écologiques peuvent avoir des conséquences en cascade — pour la faune, les humains et les économies locales.

La plupart des ruisseaux coulent tout le temps. Pendant les périodes sans pluie, l'eau des cours d'eau provient principalement du sous-sol. En réalité, On pense que les eaux souterraines représentent en moyenne 52 % du débit d'eau de surface aux États-Unis.

Étant donné que les eaux souterraines sont généralement plus froides que les eaux de surface en été, les eaux souterraines qui s'écoulent dans les cours d'eau peuvent atténuer la température globale des cours d'eau contre le réchauffement climatique. Cependant, les eaux souterraines plus profondes ont tendance à avoir des températures plus stables que les eaux souterraines plus proches de la surface.

Des études antérieures ont montré que la température de l'eau souterraine est liée à la profondeur qu'elle parcourt. Les eaux souterraines peu profondes sont plus facilement influencées par la variabilité climatique car elles sont proches de la surface terrestre. Il est également plus sensible au dessèchement, qui peut réduire, ou même déconnecter, l'écoulement des eaux souterraines peu profondes du ruisseau.

Notre recherche s'appuie sur ces observations. Nous avons constaté que les cours d'eau avec des sources d'eau souterraine peu profondes sont susceptibles de se réchauffer autant que les cours d'eau alimentés principalement par la fonte des neiges et la pluie, et à des tarifs similaires.

Déterminer le risque d'un cours d'eau

La principale méthode actuellement utilisée pour évaluer si les cours d'eau sont alimentés par des eaux souterraines à grande échelle ne permet pas de différencier un cours d'eau qui repose sur des eaux souterraines peu profondes et un autre alimenté par des eaux souterraines profondes. Cela signifie que les plans sur la façon de gérer les effets du changement climatique ne tiennent probablement pas compte de ces différences importantes. D'autres études ont également montré que les modifications du sol, comme les incendies de forêt, changements du manteau neigeux et déforestation, influence plus la température des eaux souterraines peu profondes que la température des eaux souterraines profondes.

L'examen des modèles de température peut fournir plus d'informations sur les risques auxquels les flux peuvent être confrontés.

Nous avons constaté que lorsque la température d'un cours d'eau suit le même schéma de réchauffement et de refroidissement que la température de l'air, avec un décalage d'environ 10 à 40 jours, ce cours d'eau est probablement alimenté par des eaux souterraines peu profondes. Les eaux souterraines plus profondes restent plus fraîches en été et la température du ruisseau ne fluctue pas autant.

Nous avons analysé la température de l'eau et de l'air à 1, 424 sites le long des cours d'eau à travers les États-Unis et a constaté qu'environ 40 % des cours d'eau étaient fortement influencés par les eaux souterraines. De celles, nous avons constaté que la moitié étaient alimentés principalement par des eaux souterraines peu profondes, ce qui était beaucoup plus élevé que prévu. La comparaison des résultats de cette méthode avec les données de terrain et de modélisation dans des études plus petites a montré sa rigueur.

Étant donné que cette méthode ne nécessite que des données sur la température du flux et de l'air, les propriétaires terriens et les communautés locales peuvent collecter les données à peu de frais, ou il est peut-être déjà disponible. Une fois cette information connue, ils peuvent planifier les changements futurs et prendre des mesures pour protéger la qualité de l'eau dans les cours d'eau qui sont les plus susceptibles d'assurer une stabilité à long terme.

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