Le changement climatique affecte le bilan hydrique de notre planète :selon les régions et la période de l'année, cela peut influencer la quantité d'eau dans les rivières, ce qui peut entraîner davantage d'inondations ou de sécheresse. Le débit des rivières est un indicateur important des ressources en eau disponibles pour l'homme et l'environnement. La quantité d'eau disponible dépend également d'autres facteurs, telles que les interventions directes dans le cycle de l'eau ou le changement d'utilisation des terres :si, par exemple, l'eau est détournée pour l'irrigation ou régulée via des réservoirs, ou les forêts sont défrichées et les monocultures cultivées à leur place, cela peut avoir un impact sur le débit de la rivière.

Cependant, la façon dont le débit des rivières a changé dans le monde ces dernières années n'a jusqu'à présent pas été étudiée à l'aide d'observations directes. De la même manière, la question de savoir si les changements visibles à l'échelle mondiale sont attribuables au changement climatique ou à la gestion de l'eau et des terres n'avait pas été clarifiée.

Maintenant, une équipe de recherche internationale dirigée par l'ETH Zurich a réussi à décomposer l'influence de ces facteurs, après avoir analysé les données de 7, 250 stations de mesure dans le monde. L'étude, qui a été publié dans la célèbre revue scientifique Science , démontre que le débit des rivières a changé systématiquement entre 1971 et 2010. Des schémas complexes ont été révélés :certaines régions comme la Méditerranée et le nord-est du Brésil étaient devenues plus sèches, tandis qu'ailleurs le volume d'eau avait augmenté, comme en Scandinavie.

La quête des causes

"La vraie question, cependant, concerné la cause de ce changement, " dit Lukas Gudmundsson, auteur principal de l'étude et assistant principal dans le groupe dirigé par Sonia Seneviratne, professeur à l'Institut des sciences de l'atmosphère et du climat de l'ETH Zurich.

Pour répondre à cette question, les chercheurs ont réalisé plusieurs simulations informatiques, utilisant des modèles hydrologiques globaux alimentés par les données climatiques observées de la période étudiée (1971 à 2010). Les résultats des calculs du modèle correspondaient étroitement à l'analyse du débit fluvial observé. « Cela signifie que les conditions climatiques peuvent expliquer les tendances observées dans les volumes d'écoulement, " dit Gudmundsson. Dans une seconde procédure, les chercheurs ont inclus une gestion supplémentaire de l'eau et des terres dans leurs simulations afin d'étudier l'influence de ces facteurs. Cela n'a pas affecté le résultat, toutefois. « Les changements dans la gestion de l'eau et des terres ne sont évidemment pas la cause des changements globaux des rivières, " il dit.

Bien que la gestion de l'eau et l'utilisation des terres puissent entraîner d'importantes fluctuations locales des volumes de débit, enquêter sur ce point n'entrait pas dans le cadre de l'étude, ajoute Gudmundsson :« Pour nous, il ne s'agissait pas de tendances locales mais de changements globaux qui deviennent visibles sur de plus longues périodes. mais les a rassemblés dans de plus grandes régions sous-continentales pour l'analyse, permettant ainsi d'identifier l'influence du changement climatique.

L'impact des gaz à effet de serre

Les chercheurs ont pu justifier le rôle du changement climatique en utilisant la méthode de détection et d'attribution. Pour cela, ils ont comparé les observations avec des simulations de modèles climatiques qui ont été calculées une fois avec les gaz à effet de serre d'origine humaine et une fois sans. Dans le premier cas, la simulation correspondait aux données réelles, mais dans le second cas non. "Cela suggère que les changements observés sont hautement improbables sans changement climatique, " dit Gudmundsson.

L'étude est la première à utiliser des observations directes pour démontrer que le changement climatique a une influence visible à l'échelle mondiale sur les rivières. "Cela n'a été possible que grâce à la grande collaboration entre les chercheurs et les institutions de 12 pays, " souligne Gudmundsson. La collecte des données du 7, 250 stations de mesure dans le monde étaient également le résultat d'un effort conjoint :les chercheurs avaient rassemblé les données avec des partenaires de collaboration australiens dans une étude précédente. Ces données représentent désormais le plus grand ensemble de données mondiales avec des observations de débit fluvial disponibles aujourd'hui. « Grâce à ces données, nous avons pu valider les modèles et démontrer qu'ils reflètent bien la réalité, " dit Gudmundsson.

Cela signifie que les modèles peuvent également fournir des scénarios fiables sur la façon dont les rivières continueront à changer à l'avenir. Ces projections fournissent une base importante pour la planification dans les régions touchées afin de sécuriser l'approvisionnement en eau et de s'adapter au changement climatique.